Analysis and numerical study of a hybrid BGM-3DVAR data assimilation scheme using satellite radiance data for heavy rain forecasts

A fine heavy rain forecast plays an important role in the accurate flood forecast, the urban rainstorm waterlogging and the secondary hydrological disaster preventions. To improve the heavy rain forecast skills, a hybrid Breeding Growing Mode (BGM)-three-dimensional variational (3DVAR) Data Assimilation (DA) scheme is designed on running the Advanced Research WRF (ARW WRF) model using the Advanced Microwave Sounder Unit A (AMSU-A) satellite radiance data. Results show that: the BGM ensemble prediction method can provide an effective background field and a flow dependent background error covariance for the BGM-3DVAR scheme. The BGM-3DVAR scheme adds some effective mesoscale information with similar scales as the heavy rain clusters to the initial field in the heavy rain area, which improves the heavy rain forecast significantly, while the 3DVAR scheme adds information with relatively larger scales than the heavy rain clusters to the initial field outside of the heavy rain area, which does not help the heavy rain forecast improvement. Sensitive experiments demonstrate that the flow dependent background error covariance and the ensemble mean background field are both the key factors for adding effective mesoscale information to the heavy rain area, and they are both essential for improving the heavy rain forecasts.     

云南黑龙水电站坝型选择初探

碾压混凝土坝具有温控措施简单、施工快、水泥用量少、投资省等优点。碾压混凝土技术在国内外大坝建筑中得到了广泛应用和发展。在预可行性研究阶段,从黑龙水电站坝址地形地质、枢纽布置、筑坝材料、施工、运行、投资及工期等方面,对碾压混凝土重力坝及混凝土面板堆石坝两种坝型进行分析比较后,初拟碾压混凝土重力坝为代表性坝型。     

基于可公度理论的关联规则算法在干旱中的预测研究

利用可公度理论中的三元-五元可公度式及其拓展式,从粗粒度角度对郑州地区从1901年-2000年严重干旱等级以上记载年份进行可公度数统计和分析,依据预测结果结合数据挖掘理论中的关联规则算法作进一步推演和修正,结果表明该方法预测准确率达80%,同时预测从2013年-2015年郑州市不会发生严重以上等级干旱。     

交替缺氧/好氧CAST处理低ρ_(COD)/ρ_(TN)生活污水的脱氮研究

以低ρCOD/ρTN生活污水为处理对象,在连续和分段2种进水方式下分析了交替缺氧/好氧循环式活性污泥法工艺的脱氮性能及曝气需求量,并研究了分段进水方式下pH、ρDO和氧化还原电位(oxidation reduction potential,ORP)的变化规律.结果表明,连续进水方式下,系统TN平均去除率75.1%,系统因长期低负荷运行而发生污泥膨胀,污泥容积指数(sludge volume index,SVI)平均值为229 mL/g,同时,曝气量升至0.56 m3/h时,才能使NH4+-N去除率大于99%;采用分段进水方式时,系统TN平均去除率可提高至81.5%,污泥沉降性能良好,并且曝气量降至0.24 m3/h时,系统NH 4+-N去除率仍大于99%,节省了运行费用.此外,当采用分段进水时,反应区内的pH值、ρDO和ORP值曲线有较明显的变化规律,并与反应区内污染物浓度的变化有着较好的相关性.     

A/O工艺实现城市污水半亚硝化与生物除磷

城市污水半亚硝化是实现其厌氧氨氧化的基础和关键步骤,但相关研究甚少,为此,利用A/O反应器处理实际城市污水,研究实现半亚硝化的可行性及其对生物除磷的影响.结果表明:A/O反应器可实现稳定的亚硝酸盐积累,积累率约为85%;通过调整水力停留时间可控制A/O反应器出水NO2--N/NH4+-N在1.0左右,满足厌氧氨氧化对进水水质的要求;温度和溶解氧质量浓度的波动会导致亚硝酸盐积累的破坏.实现半亚硝化的稳定后,A/O反应器除磷稳定性变差,可能与出水游离亚硝酸质量浓度(FNA)增加有关.     

航空货运收益管理动态定价模型

结合国内航空货运的实际情况,应用价格需求弹性系数理论和博弈理论,考虑了货物体积、重量的约束及因定价差异引起的航空公司市场份额的变动,以航空公司利益最大化为目标,建立了在竞争市场环境下多家航空公司货物多级运价动态模型,探讨了模型求解的方法,求出航空货运定价的均衡解。通过数值算例的形式不仅展示了模型在实际操作中应用的流程,而且对比了均衡策略与其他策略,结果表明,均衡策略优于其他策略。     

边坡强度参数对于稳定性影响的极限平衡法分析

为了研究岩土体抗剪强度参数对边坡稳定性的影响,通过理论推导和Bishop极限平衡法计算,分别改变岩土体的粘结力c和内摩擦角,探讨边坡安全系数和滑动面的变化.结果表明：粘结力或内摩擦角改变时,边坡的安全系数将发生变化,而滑动面的变化受函数η-c的影响,η-c与粘结力和内摩擦角有关.当η-c为定值时,滑动面不随抗剪强度参数的变化而变化;当η-c增大时,边坡的滑动面从近坡面逐渐向边坡内部移动;反之,η-c减小时,边坡的滑动面从边坡内部向近坡面移动.研究结果为边坡稳定性分析的理论和实践研究提供了参考.     

端帮巷道系统中的破碎站及平巷的移设步距优化

基于破碎站滞后移设对内排空间的影响,建立了破碎站滞后移设减少内排空间及增加外排土费用的计算模型.由于巷道运煤系统的投资及运营具有长期性的特点,因此需要考虑运输系统在整个服务年限内的总费用.提出了采用动态折现法对移设总费用进行分析计算.结果表明,动态总支出费用随破碎站及端帮平巷移设步距的增加呈先减少后增加的变化趋势,由此确定安家岭露天矿4煤破碎站的合理移设步距为120m;4煤和9,11煤的端帮平巷合理移设步距分别为240m和180m.     

数字散斑相关法在SEM观测岩石变形时的应用

通过带扫描电镜的伺服实验机对岩石进行了原位拉伸观测实验,实时采集了岩石变形破坏过程中表面细观形貌的扫描电镜(SEM)照片.将亚像素插值和相关系数插值相结合,有效提升了数字散斑相关法的搜索效率和计算精度,并通过自行研发的数字散斑相关方法(DSCM)程序实现了岩石SEM图像中微小变形的分析计算.通过对比实验测定结果和软件计算结果,验证了算法的有效性.结果表明:岩石变形具有明显的非均匀性,在整体受拉的情况下局部出现受压区,其原因在于应力集中或损伤软化现象,且随着载荷的增加,损伤逐渐加剧并导致应变集中,从而诱发断裂.     

Ce掺杂对纳米TiO2结构和光催化性能的影响

以钛酸丁酯和硝酸亚铈为实验原料,采用溶胶-凝胶法制备了Ce掺杂的TiO2纳米粒子,并利用XRD、DRS、TEM、BET等测试技术对样品进行了表征,且以高压汞灯为光源,甲基橙水溶液的脱色为模型反应,考察了Ce掺杂对纳米TiO2光催化活性的影响．结果表明：Ce掺杂能提高纳米TiO2的光催化活性,有效抑制TiO2纳米粒子的生长和在高温下的相变,增大其比表面积,并使TiO2纳米粒子的光谱响应范围拓展到可见光区,当掺杂Ce的物质的量分数为0．5%时,TiOz纳米粒子的光催化活性达到最佳．