基于多元统计方法的新疆巴里坤盆地地下水水化学特征及其影响因素分析

多元统计方法能同时对多个变量进行分析研究,是一种可用于地下水水化学特征相关分析的有效工具。基于12组水样的9项指标,运用多元统计方法系统分析了新疆巴里坤盆地地下水水化学特征及其影响因素。结果表明：该地区内主要分布低矿化度的HCO₃·SO₄-Ca·Na型水（占总取样点的33.3%）和HCO₃·SO₄-Ca型水（占总取样点的25.0%）,地下水中各离子的空间变异性为中等以上。地下水水化学特征主要受以Na⁺、Ca²⁺、Mg²⁺、Cl^-、SO₄^2-、总硬度（TH）、溶解性总固体（TDS）为主要荷载变量的蒸发浓缩作用和以HCO^-₃为主要荷载变量的溶滤作用影响,两种作用的贡献率分别达76.17%和14.87%。研究结果可为当地地下水资源的保护和可持续利用提供科学依据。     

南京市典型区域城市湿沉降污染成分特征分析

以南京市中心城区鼓楼区和城市郊区仙林地区为对象,对2009年12月至2011年7月每场降雨雨水进行水质监测和分析,研究城市湿沉降面源污染特征。结果显示:①研究区域雨水的主要污染成分为SO₄^2-、NO₃-N、TN和COD;②实验监测期内,鼓楼地区雨水中SO₄^2-、NO₃-N、TN和COD质量浓度均高于仙林地区雨水组分。其中,SO₄^2-质量浓度平均值62.79mg／L,约是仙林地区平均值16.11mg／L的4倍。③干湿周期对雨水水质影响显著。采集的雨水样本中,久未降雨后的首场雨水的COD、SO₄^2-质量浓度值高于相对连续降水后的雨水相关组分,但NO₃-N质量浓度低于连续性降水后的雨水组分。     

支持向量机在吉林西部地下水质评价中的应用

支持向量机(SVM)是基于统计学理论的线性分类器，通过寻找最优分类超平面，实现结构风险 最小。对于非线性问题，引入核函数，在高维空间中构造较低VC维的函数集，获得较好的学习效果和泛化能力。针对以往水质评价方法存在的问题，将SVM方法应用于水质评价中，结合研究区的水环境特征，选择TDS、Mn、总铁、氟、总砷、总硬度、NO₃^-、Cl^-、SO₄^2-为评价因子，并对数据进行极差化处理，通过Libsvm软件包求模型惩罚系数C并实现核函数的选择，采用Matlab编程建立支持向量训练器和学习机，对不同层位的地下水水质 状 况进行评价，分析评价结果，为该区饮水安全规划提供科学依据；并将评价结果与综合 水质评价法和模糊综合评判法进行比较，探讨该方法的优越性和推广前景。     

江苏沭阳主城区地下水环境质量评价

在分析江苏沭阳主城区水文地质条件的基础上,根据沭阳主城区水质实测数据和水质特点,选取了总硬度、TDS、F^-、NOm^-₃、Cl^- 、SOm^2-₄、Mn、挥发酚类8个污染因子作为评价因子,以GB／T 14848—93《地下水质量标准》为评价标准,运用内梅罗综合指数法与模糊数学法,对沭阳主城区10个地下水水样进行了评价。综合评价结果表明,沭阳主城区第Ⅰ含水层水质局部地段已遭受严重污染,不适宜饮用;第Ⅱ、第Ⅲ含水层地下水水质较好,达到Ⅱ类水质标准,适用于各种用途。评价结果符合水质实际状况,具有较高的可信度,可为沭阳主城区地下水资源评价、为预测和预警城市环境地质问题和科学防治提供依据。     

新疆和田地区地下水“三氮”污染特征及健康风险评价

为探明新疆和田地区地下水“三氮”污染的现状及其对当地居民健康的影响,对采集的76组地下水水样中的NH₄⁺—N、NO₂^-—N和NO₃^-—N的浓度进行检测,通过统计分析地下水“三氮”的污染特征,采用健康风险评价模型在饮水暴露途径下,进行地下水“三氮”对不同人群的非致癌风险评估。研究结果表明：和田地区地下水中NO₃^-—N的污染程度最大,超标率为2.63%,对不同人群人体产生的非致癌风险指数范围为0~8.438×10^-1（成人）和0~2.360（儿童）;其次为NH₄⁺—N,超标率为1.32%,对人体产生的非致癌风险指数范围为0~3.689×10^-2（成人）和0~1.032×10^-1（儿童）;NO₂^-—N无超标点,非致癌风险指数范围为0~8.573×10^-3（成人）和0~2.398×10^-2（儿童）。研究区地下水中NH₄⁺—N和NO₂^-—N对人体产生的非致癌风险均在可接受范围内,NO₃^-—N对人体产生的非致癌风险应引起重视,且对儿童的影响大于成人。本次研究可为当地地下水污染风险防控提供理论依据。     

基于氢氧同位素的平原湖荡地表水与地下水转化研究

地表水与地下水间的相互转化以及量化地下水补给量是湖泊水循环研究的重要内容。本文采集了元荡湖区域湖水、地下水样品,测试了其氢氧稳定同位素组成和水化学组成,运用Piper三线图分析其水化学类型、通过钻孔实测的地下水埋深绘制元荡湖区域旱季(2022年12月)和雨季(2023年6月)的地下水水位等值线图,结合电导率(EC)和溶解性总固体(TDS)定性分析地表水-地下水之间的转化关系,利用同位素水量平衡方程、线性端元混合模型定量评价了湖水、地下水、河水和降水之间的转化量。结果表明,研究区湖水和地下水的水化学类型均为HCO₃^-·SO₄^2-·Ca²⁺·Na⁺·Mg²⁺,旱季和雨季湖水均受到地下水的补给,拟合得到的湖水旱季、雨季氢氧稳定同位素线性回归方程表明雨季斜率较小,蒸发更为强烈。湖水主要由河水、地下水和降水补给,其三者在旱季的补给比例分别为59%、26%和15%,在雨季的补给比例分别为23%、39%和38%。本文成果为元荡湖区域以及太湖流域的综合治理提供了科学依据。     

严寒地区混凝土抗硫酸盐强腐蚀技术试验研究

新疆“500”水库，属严寒地区，混凝土设计抗冻等级为F300，地下水存在硫酸盐和CO2的强腐蚀性。通过试验解决在冻融环境下，地下水中有硫酸盐及同时存在CO2强腐蚀的混凝土耐久性。该文通过对常规混凝土、粉煤灰混凝土和矿渣粉混凝土抗冻及腐蚀的对比试验，配制具有低热，抗裂性能良好，经济，技术指标优越的混凝土，以满足当地水工建筑物耐久性的要求。     

Vis/LaFeO3/PDS复合高级氧化体系降解亚甲基蓝的机制

采用超声辅助溶胶-凝胶法制备对可见光(Vis)有良好响应性的LaFeO₃晶体,将其与过二硫酸盐(PDS)结合,构建Vis/LaFeO₃/PDS复合高级氧化体系,用以降解亚甲基蓝(MB)。结果表明:在PDS浓度为0.5 mmol/L、LaFeO₃投加量为0.5 g/L时,Vis/LaFeO₃/PDS体系30 min对质量浓度为30 mg/L的MB的去除率可达92.4%;复合体系对pH值有较强的适应性,Vis、LaFeO₃、PDS三者复合,通过提高光生电子-空穴对的分离效率,促进Fe(Ⅱ)/Fe(Ⅲ)的氧化还原循环和氧空位向活性氧自由基的转化,提高了空穴(h⁺)、SO^-₄·、单线态氧(¹O₂)等活性物质的产生效率和氧化活性能力的发挥。Vis/LaFeO₃/PDS体系是光催化和过硫酸盐高级氧化技术的高效结合,其协同效应在废水中难降解有机物的治理方面具有较好的应用前景。     

耐蚀抗裂剂对提高混凝土耐久性的试验研究

处于海洋环境中的混凝土结构易受硫酸盐、氯离子等多种侵蚀介质侵入,产生物理和化学反应而逐渐破坏。通过对混凝土耐蚀抗裂剂混凝土的工作性能、力学性能及耐久性与同级配的普通硅酸盐水泥混凝土的性能进行对比分析,分析混凝土耐蚀抗裂剂对混凝土耐久性的影响。     

格尔木河水化学特征及成因

为探究格尔木河水化学沿程变化情况,于2019年7—8月在该区采集33组水样进行测试分析,采用Piper三线图解法和Gibbs图解法,分析了格尔木河从源头至入湖口的水化学特征、形成原因以及主要离子来源。结果表明:格尔木河水体沿程水化学呈现由HCO₃-Ca-Mg型到HCO₃-Cl-Na-Ca-Mg型再到HCO₃-Cl-Na-Mg-Ca型的演变特征,到溢出带北侧Cl^-和Na⁺逐步占主导地位;水化学类型的主要形成原因为溶滤作用和蒸发浓缩作用;主要离子来源为石盐、碳酸盐以及硫酸盐等的风化溶解。     

混凝土硫酸盐侵蚀机理分析

硫酸盐侵蚀是对混凝土耐久性危害最大的一种侵蚀。本文分析了水泥胶凝材料的水化,进行了水泥胶砂抗硫酸盐侵蚀试验和混凝土抗硫酸盐侵蚀试验,探讨了改善和提高普通水泥混凝土抗侵蚀性的有效方法,对提高混凝土结构的耐久性具有一定的意义。     

施用有机氮肥条件下地下排水中硝态氮流失的模拟研究

将改进的有机氮肥管理模型(MANIMEA)与广为应用的土壤水流运动模型(SWAP)相耦合，用于模拟评价施用猪粪条件下NO^-₃-N(硝态氮)通过地下排水的流失量。采用加拿大新斯科舍省农业大学试验站4个试验地块1999年的日地下排水量及NO^-₃-N流失量观测值对模型进行了模拟验证。模拟结果表明，预测的日地下排水量与观测的地下排水量吻合较好，相关系数在0.73～0.78之间；日NO^-₃-N流失量与地下排水量的关系密切，4个试验地块NO^-₃-N流失量模拟值与观测值平均误差在-0.017kg/hm²和005kg/hm²之间，绝对平均误差范围在0.087kg/hm²和0.152kg/hm²之间。模拟时段NO^-₃-N总流失量与观测值的相对误差在-0.5%和8.9%之间。总体来说，图形显示和统计指标分析表明，MANIMEA模型具有良好的模拟性能，模型能够较好的预测地下排水中NO^-₃-N流失量。     

坝址区环境水对混凝土和钢结构侵蚀性影响分析

通过对坝址区环境水分析可知,工程区地表水对混凝土具强腐蚀性,对钢筋混凝土结构中的钢筋具中等腐蚀性,对钢结构具中等腐蚀性;地下水对混凝土具强腐蚀性,对钢筋混凝土结构中的钢筋具强腐蚀性,对钢结构具中等腐蚀性。建议建筑物水泥采用抗硫酸盐或磷铝酸盐水泥,或者普通硅酸水泥掺入适量粉煤灰;同时对钢筋及钢结构须采取防腐等措施,能有效抵御环境水侵蚀危害。     

抗硫酸盐侵蚀混凝土配合比设计研究

水工混凝土因使用年限长而对耐久性要求较高。在新疆伊犁地区,因其特殊的气候环境(地下水位较高、硫酸根离子含量高),对耐久性要求更高。阐述了对水泥砂浆掺加不同的掺合料、对砂浆抗硫酸盐侵蚀性能进行的大量对比试验,并通过对当地原材料经济性进行对比,设计出不用抗硫酸盐水泥配制抗硫酸盐侵蚀的水工混凝土配合比的研究过程,效果较好。     

养护环境对水工长龄期混凝土强度增长规律的影响北大核心

研究了在标准养护环境和自然养护环境下,普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥和掺粉煤灰硅酸盐水泥的长龄期混凝土抗压强度及其增长规律。结果表明:(1)自然环境下混凝土早期强度稍高于标准养护环境下混凝土强度,而后期强度则低于标准养护环境下混凝土的强度;(2)不同养护环境下的混凝土抗压强度与龄期关系均呈对数增长关系;(3)养护环境对硅酸盐水泥混凝土各龄期强度及其增长规律的影响稍大于矿渣硅酸盐水泥混凝土;(4)掺粉煤灰硅酸盐水泥混凝土具有早期强度较低,增长率较小,而后期强度增长速度快,至180 d龄期后仍有一定增长的特性。     

低温和干湿循环双重环境下水泥砂浆抗硫酸盐侵蚀试验研究

结合我国西北地区实际情况,对低温、干湿循环双重环境下水泥砂浆抗硫酸盐侵蚀性能进行了试验研究。试验采用0.5和0.36两种水灰比,胶凝材料采用普通硅酸盐水泥、中抗硫酸盐硅酸盐水泥和在普通硅酸盐水泥中分别掺入15%矿粉+1%硅灰和15%矿粉+3%硅灰4种方案。结果表明：在低温、干湿循环双重环境作用下,化学侵蚀非常缓慢,砂浆的劣化主要是硫酸钠结晶导致的;降低水灰比能显著提高水泥砂浆抵抗硫酸盐侵蚀的性能;使用抗硫酸盐硅酸盐水泥能在一定程度上改善抗侵蚀性能;不同水灰比下,复掺矿粉和硅灰会表现出不同的效果,在低水灰比情况下能提高抗侵蚀性能,在高水灰比下反而会降低抗侵蚀性能。研究结果可为低温和干湿循环双重环境下的工程建设提供参考。     

基于响应面法的Fe0/S2O2-8体系氧化垃圾渗滤液去除UV254研究

为提高Fe⁰/S₂O^2-₈体系氧化垃圾渗滤液去除有机物的效果,试验采用响应面法优化反应条件,借助响应面法的中心组合试验设计了以紫外吸光度UV₂₅₄的去除率为响应值的二次回归模型,分析零价铁(Fe⁰)投加量、初始pH值和S₂O^2-₈与12COD₀的质量比3个因素的交互作用,确定最优反应条件。结果表明在Fe⁰投加量为31.3mmol/L、初始pH值为4.4,ω(S₂O^2-₈/12COD₀)为1.14条件下,UV₂₅₄的去除率达到最大值72%。     

硫铝酸盐水泥抗氯离子渗透性试验研究

通过硫铝酸盐水泥与普通硅酸盐水泥的对比试验,研究了不同水灰比情况下两种水泥的抗氯离子侵蚀性能。结果表明:普通硅酸盐水泥砂浆的氯离子扩散系数比硫铝酸盐水泥砂浆大10倍以上;普通混凝土的氯离子扩散系数比硫铝酸盐水泥混凝土大4~6倍;硫铝酸盐水泥抗氯离子渗透性能明显优于普通硅酸盐水泥;随着水灰比变小,硫铝酸盐水泥的扩散系数明显降低。     

跨江海隧道功能梯度混凝土管片的收缩开裂研究

 引入梯度功能设计思路,进行功能梯度混凝土管片（functionally gradient concrete segment,简称FGCS）的结构与材料设计。无细观界面过渡区水泥基材料（meso interfacial transition zone free cement based materials,简称MIF)中由于掺入了能显著改善收缩开裂趋势的减缩组分和细微化裂纹的抗裂组分,降低了MIF的收缩值,提高了MIF的抗裂能力,有利于提高MIF的抗渗性能,进而可以提高FGCS的抗渗性能。混凝土两次浇注成型时,采用界面强化工艺——压印工艺,可以提高混凝土功能层之间界面粘结强度10％～35％,产生界面强化效应。采用ANSYS计算的FGCS中界面最大拉应力的计算值远小于界面劈裂抗拉强度试验测试值,FGCS中界面由于收缩引起的应力不会引起FGCS产生相对的滑移而导致开裂。用于武汉长江隧道工程的FGCS的外弧面裂缝宽度＜0.1mm,Cl^-扩散系数为4.9×10^-13m²/s。     

波波娜水电站厂房工程高抗硫混凝土配合比试验研究

由于波波娜水电站工程厂房及尾、泄水建筑物基础位于地下水位以下,基岩裂隙水中SO42-含量为5 230～5 760mg/L,对普通水泥及抗硫酸盐水泥具有结晶类硫酸盐型强腐蚀 为了提高电站的耐久性,决定采用高抗硫酸盐水泥混凝土。高抗硫混凝土配合比的使用,较好的解决了基岩裂隙水中SO42-对普通水泥混凝土的腐蚀问题。