基于参数随机反演的拱坝位移监控指标拟定方法

针对传统混凝土拱坝位移监控指标拟定中未考虑大坝材料参数不确定性的问题,结合贝叶斯推断理论、粒子群优化和长短时记忆网络提出一种基于随机反分析结果的拱坝位移监控指标拟定方法。利用粒子群方法优化长短时记忆神经网络作为代理模型;基于不同监测点实测位移值和代理模型计算位移值建立联合似然函数;在已知材料参数先验分布下,通过贝叶斯推断获得材料参数的后验分布;利用材料参数的后验分布计算监控指标的水压分量,结合实测位移数据确定混凝土拱坝位移监控指标。工程实例分析表明：通过贝叶斯推断方法,可以反演得到准确的材料参数后验结果;以混合法确定的位移监控指标充分利用了材料参数的随机反分析结果,具有更好的预警效果。     

基于多种方法的汉江和渭河流域实际蒸发量对比研究

准确评估流域的实际蒸发量对揭示气候变化趋势和服务区域水资源管理具有重要意义。汉江和渭河是秦岭南北两侧半湿润区和半干旱区流域的典型代表,本研究在汉江石泉水文站以上区域和渭河北道水文站以上区域采用水量平衡法、B2015蒸发互补模型、SWAT水文模型、蒸发产品等多种方法估算并验证了流域的长系列的年实际蒸发量。研究显示：B2015蒸发互补模型在2个研究区应用效果较好,计算的实际蒸发量误差均小于10%;SWAT模型在2个研究区的日径流模拟表现都比较好,确定性系数均大于0.63。对比多个方法的结果显示,水量平衡法和SWAT模型计算的逐年实际蒸发量更接近实际值,B2015蒸发互补模型的计算值在汉江和渭河分别偏小3.79%、2.46%,TEDAC和GLDAS蒸发量产品的实际蒸发量在汉江偏大31.08%、36.54%,在渭河偏大13.72%、5.06%,在渭河的评估表现比汉江好。使用现有数据集和方法准确计算具体流域的实际蒸发量仍然是有难度的研究课题。     

基于多维临界调控理论求解21世纪黄河水资源问题

以黄河水资源可再生性和可持续性发展为指导，确定了黄河流域多维临界调控的主要目标；将控制论、协同论、耗散结构理论引入水资源系统，提出了基于这三大理论的水资源系统多维临界调控方法；按照对复杂系统“从定性到定量综合集成”的研究思路，建立了黄河流域多维临界调控控制论仿真模型，对21世纪黄河水资源调控进行了模拟研究，优选了调控手段的组合。     

轴流式水轮机转轮叶片刚强度计算分析

用ANSYS有限元分析方法对某轴流式水轮机的新老转轮叶片的刚强度进行了详细的计算对比分析。结果表明，该方法能快速准确计算轴流式水轮机叶片的刚强度，经对比分析也可为叶片改型提供依据；该方法是一种科学、快速、简便的轴流式水轮机叶片刚强度的计算方法。     

饱和重塑黄土的动力特性

基于饱和重塑黄土的静、动力三轴试验结果,探讨了饱和重塑黄土的静、动力特性。分析了静力试验中饱和重塑黄土的应力-应变关系。根据动力试验结果研究了饱和重塑黄土轴向应变、动强度、有效应力路径和滞回圈的变化规律:轴向应变随着振动次数的增加逐渐增大,且变化曲线存在着明显转折点,在较低围压时,εa分为先平缓上升和后陡升至破坏两个阶段,在较高围压时,εa分为振动初期存在陡升然后平缓上升最后又陡升至破坏三个阶段。有效应力路径逐渐向左发展,且移动幅度逐渐加大。每一个振次的有效应力路径形成一个封闭的区域,试验过程中封闭区域的面积逐渐增大。随着振动次数逐渐增大,滞回圈的面积和倾斜度均逐渐增大。通过动弹模试验结果发现饱和重塑黄土在不同围压下1/Ed均随着εa的增大而增大,确定出不同围压下1/Ed~εa关系中的a、b值和最大动弹模Edmax;阻尼比λ随动应变εa的增大逐渐增大,且最终趋于稳定,给出不同围压下阻尼比λ的建议值,从而为指导工程实践提供参考。     

MATLAB在反向地球化学模拟中的应用

为了研究地下水的地球化学演化,根据能量最低原则和化学热力学的基本原理建立了数学模型,利用MATLAB优化工具箱提供的函数linprog对模型进行了求解。MATLAB优化工具箱输入简单,可以准确、快速地求解线性规划问题的最优解和目标函数。     

UASB-射流曝气CASS工艺处理屠宰废水

介绍了UASB+射流曝气CASS工艺处理屠宰废水方案选择的依据、工艺流程、设计要点、工艺参数、经济指标和其他环保措施.设计进水水质BOD5为1 100mg·L-1,COD为2400 mg·L-1,ρ(SS)为600 mg·L-1,ρ(NH3-N)为65 mg·L-1,大肠杆菌总数为1.0×105～1.7×105 L-1.处理后的污水达到GB 13457-92中畜类屠宰加工一级标准的排放要求.     

小店污灌区表层土壤重金属分布特征及生态风险评价

以太原市小店污灌区农田土壤(0~20cm)为研究对象,分析了Hg、Cd、As、Pb、Cr、Zn及Cu的含量,评价了污灌区农田土壤的污染程度及潜在生态风险.结果表明,污灌区农田土壤均受到了不同程度的重金属污染,7种重金属元素含量均未超过土壤环境质量二级标准,但平均含量均显著高于研究区背景值,土壤总体表现为以Hg为主的多种重金属富集;相关性表明,Cu与Cd、As、Zn,Zn与Cd、Pb、Cr、Cu,Cr与As、Pb、Zn,Pb与Cd、Cr、Zn呈显著相关;各种重金属内梅罗综合指数和地质累积指数由大至小依次为Hg、Cd、As、Cu、Cr、Zn、Pb;综合污染评价和综合潜在生态风险评价表明,该区域总体呈现中度污染和中等潜在生态风险水平.污灌区农田土壤中Hg、Cd、As、Pb、Cr、Zn、Cu 7种重金属元素明显积累的现实应该引起有关部门的足够重视.     

高速水射流粉碎中射流冲击区水垫的增阻效应

为了解高速水射流冲击区特性和对物料粉碎效果的影响,通过理论分析、数值计算方法和采用自主研制的后混式高压水射流粉碎装置进行粉碎实验(以煤为粉碎物料),针对水射流在冲击区产生的水垫及其对物料粉碎的影响进行了研究。结果表明:高速水射流在靶体冲击区范围内存在水垫,水垫范围约为10倍喷嘴半径r0;射流冲击区水垫对粉碎不利,在有水垫增阻情况下,水垫对粉碎效率具有一定影响,特别是对低粒级产品减产影响明显;无水垫增阻情况下,物料粉碎较前者更加高效,产率也更高;研究水射流冲击区水垫增阻减产机理,对高速水射流粉碎技术及设备研究实践具有一定理论和设计参考价值。     

泡状入流条件下旋流泵能量转换特性研究

探究泡状入流条件下旋流泵流场演化机理和能量转换特性,对优化旋流泵结构和提升其气液混输性能具有重要意义。采用混合多相流模型与种群平衡模型进行耦合计算了旋流泵气液两相流场,结合能量梯度理论、熵产分析与流场演化规律,获得了泡状入流条件下旋流泵的能量转换特性。结果表明,循环流在无叶腔内呈涡带分布,其中涡室附近的循环流强度较高,涡带分布范围广且结构稳定,而无叶腔小半径处的循环流涡带强度较弱,仅存在于部分流道。随着入口体积含气率的增加,无叶腔内涡团面积逐渐增大,涡核数量有所增加。但当入口体积含气率增加到10%后,继续提高含气率,则循环流数量没有明显变化。在高入口体积含气率下,气相在后缩腔叶轮内聚集,使得后缩腔与无叶腔外缘能量梯度函数值增大,脉动熵产损失提高,流场更加紊乱,旋流泵效率与压差下降。