泥沙颗粒表面磷吸附分布的实验研究

泥沙与污染物的作用过程十分复杂,传统吸附理论主要从总量上对这一过程进行描述。本文借助扫描电子显微镜(SEM)等手段从微观尺度出发,研究磷污染物在颗粒表面的吸附现象,并通过图像处理和微分几何方法分析磷在泥沙表面的分布规律。结果表明在颗粒表面的鞍部、凹地和凸起等地方存在较多活性吸附位。在特定水环境中,这些吸附位对磷的弱酸根配体及其他离子在颗粒表面上竞争吸附起着非常重要的作用。     

叶轮形式对双吸离心泵压力脉动特性影响试验研究

双吸离心泵压力脉动是影响水泵机组运行稳定性的关键因素之一.为研究叶轮形式对双吸离心泵压力脉动的影响,对5种方案的叶轮进行压力脉动同台试验.通过在吸水室和压水室壁面布置压力脉动传感器,采集各个测试流量下的压力脉动信号,并进行混频幅值和频谱分析,得到吸水室和压水室的压力脉动分布规律.结果表明:双吸离心泵普遍存在叶片通过频率、泵轴旋转频率和低于轴频的低频脉动成分.相对于传统双吸叶轮,两侧叶片交错布置后可改善压力脉动特性;调整叶片出口边形状,增加叶片后盖侧的包角,可明显降低压水室叶片通过频率的脉动幅值,减轻动静干涉的危害;采用长短叶片形式可改善叶轮进口流态,降低吸水室的压力脉动,改善小流量工况下压水室的压力脉动特性.     

废弃生物质基生物原油制备可再生润滑油的潜力、途径和挑战

水热液化技术可以将新鲜生物质废弃物资源化后制备为与化石原油性质相似的生物原油,高值化利用是其发展的主要方向之一。本文综述生物基原油制备润滑油的潜力和途径,总结了常见含氮生物质的类型和生物原油的特点,分析了分馏前后水热液化原油的特性变化,归纳了植物油的特点和改性制备润滑油的工艺,探讨了含氮的添加剂提高润滑油产品的润滑性能和生物降解性的特性。通过对比传统润滑油、植物基润滑油的制备途径、现状及面对的问题,提出水热液化技术在润滑油制备上的发展设想,为实现水热液化生物基原油的高值化和润滑油的新型制备方式提供理论参考。     

中国工程院院士康邵忠,中国农业大学水利与土木工程学院副教授佟玲:深刻认识区域水循环演变规律确立合理的绿洲灌溉农业规模

水资源短缺和生态环境恶化已成为制约我国西北内陆河流域经济社会可持续发展的核心.内陆河流域有限的水资源承载了过多的人口及经济活动,使水循环过程发生了深刻变化,进而影响受水控制的生态系统,带来生态环境的巨大改变.石羊河流域是西北内陆干旱区典型的水资源紧缺区域之一,是甘肃河西内陆河流域人口最多、水资源开发利用程度最高、用水矛盾最突出、生态环境问题最严重、水资源对经济社会发展制约性最强的流域.随着人口增长和经济社会发展,水资源过度开发利用,流域水资源严重超载,经济用水挤占生态用水,使得进入下游民勤绿洲的水量逐年锐减,致使下游地下水水位下降、植被衰退、绿洲萎缩,进而引起土地沙漠化、荒漠化、盐碱化等一系列生态环境问题,威胁着流域的可持续发展,危及当地人们的生存.研究石羊河流域水资源转化规律及其农业节水调控模式,对于深刻认识该区域水循环演变的过程和机制,确定合理的绿洲灌溉农业规模,促进水资源持续高效利用,改善脆弱生态环境更具有重要的现实意义,同时对西北干旱内陆区其他流域也具有借鉴与参考价值.     

国外水资源规划与管理经验及启示

针对我国流域水资源规划与管理的现状和存在的问题,通过总结国外流域水资源管理经验,提出加快流域管理的立法与管理机制策略,建立健全信息共享机制与水联网信息系统,以遵循流域规划管理为原则,建立合适中国国情的水资源管理模式。     

灌水频率和施氮量对番茄生长及水氮淋失的影响

不合理灌溉水氮管理引起的水氮淋失越来越受到关注。本文以日光温室滴灌番茄为对象,研究充分供水条件下水氮管理参数对土壤水氮淋失和番茄生长的影响。试验选取灌水频率和施氮量2个因素,灌水间隔设3、6和9 d 3个水平,施氮量设0、180和300 kg/hm23个水平。在番茄生育期内观测土壤含水率、土壤水势和土壤氮素含量,番茄收获时测定地上部分干物质、产量和氮素吸收量。结果表明,土壤水分深层渗漏和硝态氮淋失几乎发生在番茄整个生育期内,表现出深层渗漏量增大时硝态氮淋失量也增大的同步特征。灌水间隔3 d和6 d处理的生育期累积渗漏量接近,占灌水量的12%,而当灌水间隔增加到9 d时,生育期深层渗漏量明显增加,占灌水量的18%。同一灌水频率下,硝态氮累积淋失量随施氮量的增加呈增加趋势,生育期累积最大水氮淋失量发生在低灌水频率高施氮量处理。灌水频率和施氮量对番茄植株吸氮量和产量的影响未达到统计学上显著水平(P=0.05)。从减少水氮淋失和方便管理两方面考虑,建议温室滴灌番茄适宜的灌水间隔为6 d。     

复合材料水翼水动力响应数值模拟研究

该文针对NACA0009复合材料梯形水翼进行流固耦合数值计算,研究复合材料水翼水力阻尼及水弹性响应特性。研究建立了复合材料水翼流场模型、结构模型、流固耦合计算模型及湿模态模型,并利用实验结果对模型进行验证。模态分析结果表明：复合材料铺层角φ影响水翼模态振型,相比于φ=0°铺层,φ=+30°铺层和φ=-30°铺层水翼的一阶模态频率降低,二阶和三阶模态频率升高。研究进一步对水翼振动过程的阻尼特性进行分析,得到了水力阻尼比与流速的经验关系式,复合材料水翼水力阻尼比与流速成正比,且相比于φ=0°铺层,φ=+30°铺层和φ=-30°铺层水翼的水力阻尼比更大。分析了不同流速下复合材料水翼的水动力载荷特性：对于稳态水动力载荷,φ=+30°铺层水翼的载荷系数随流速增加而增大,φ=-30°铺层随流速增加而减小,φ=0°铺层随流速增加而略有增加;对于瞬态水动力载荷,初步分析表明,水翼受到的水动力作用形式与铺层角相关：相较于流速,铺层角φ对瞬态载荷分布的影响更大,且φ=+30°铺层水翼吸力面尾缘附近所受水动力比φ=0°铺层更大。     

地下滴灌灌水器堵塞特性田间评估

以运行2年的日光温室番茄地下滴灌系统为对象,通过对灌水器流量进行测试,分析了滴灌带埋深、施肥次数、施肥量和土壤层状结构等对灌水器堵塞程度及灌水均匀性的影响.滴灌系统包括滴灌带埋深为0、15和30cm的33个小区,2年累计施肥次数的变化范围为0～19,累计施尿素量变化范围为0～1 023kg/hm2.结果表明,运行2年后地表和地下滴灌灌水器发生了轻微堵塞,其中流量降低超过25%的灌水器占2.7%,完全堵塞的灌水器占2.1%;施肥次数、施肥量和土壤层状结构对堵塞的发生没有明显影响,地表滴灌比地下滴灌堵塞略为严重;未发现根系入侵造成的灌水器堵塞.对发生堵塞灌水器在系统中的位置进行调查后发现,大部分堵塞灌水器位于毛管的最末端.为了定量评价灌水器堵塞程度对灌水均匀性的影响,建立了灌水器流量变差系数与流量降低百分数之间的回归关系,结果表明灌水器流量均匀系数随堵塞引起的流量降低百分数的增大而线性增大.     

高温紫链霉菌酸性耐热几丁质酶的纯化及性质研究

从高温紫链霉菌Z16发酵液中分离纯化得到一种酸性耐热几丁质酶,并对其酶学性质进行了研究。粗酶液经硫酸铵沉淀和离子交换层析纯化后得到电泳级纯酶,酶活力回收率为22．3％,纯化倍数为12．7倍,比活力由2．9U／mg提高到36．8U／mg。SDS—PAGE和凝胶过滤测定纯酶的分子量分别为41．6ku和40．8ku,表明该酶为单亚基蛋白。酶学性质测定结果表明,该几丁质酶为酸性酶,最适pH为4．0,在pH3．0～6．0时保持较高的酶活力。该几丁质酶的最适反应温度为60℃且具有较好的温度稳定性,在55℃和60℃时的半衰期分别为267min和132．9min。该几丁质酶能够水解胶体几丁质,水解产物主要为N-乙酰氨基葡萄糖和几丁二糖以及少量的几丁三糖。该酶优良的酶学特性使其具有广阔的工业应用前景。     

新型ZY系列摇臂旋转式喷头水滴直径分布规律的试验研究

喷洒水滴直径及其分布规律是喷灌系统的重要质量指标。采用面粉法进行了新型ZY系列喷头在不同工作压力下水滴直径的室内试验,分析了水滴直径分布。结果表明,与个数加权平均法、中数直径法相比,采用水重加权平均法计算水滴平均直径更符合实际;水滴直径沿射程方向呈现较好的指数函数分布;在距离喷头同一位置处,平均水滴直径随喷头工作压力的升高而减小;ZY-1、ZY-2取样处得出的水重平均水滴直径的最小值和最大值分别噗0.61和3.77mm、0.64和4.28mm;喷头的工作压力对水滴直径的影响与L有关,ZY-1、ZY-2喷头分别在至喷头距离大于5m和11m时差异显著;随着喷头工作压力的升高,产生小水滴的频率增大,表明其雾化效果也越好。