MABR耦合活性污泥技术处理市政污水的中试研究

通过建立MABR耦合活性污泥工艺中试反应器,在市政污水厂现场连续运行47 d,在不外加碳源的情况下,该系统可以达到稳定的同步脱氮除碳功能。微生物群落分析结果表明生物膜内含有丰富的硝化和反硝化细菌,并含有一定丰度的亚硝化螺旋菌,为反应器内同步硝化反硝化及短程硝化反硝化过程的实现提供了基础;能耗分析结果表明,系统运行期间的能耗远低于传统污水处理工艺,因此在未来的污水处理工程中具有极大的推广潜力。     

疏勒河流域水源供给服务时空变化研究

水源供给服务功能对于理解和调节生态系统服务功能至关重要。以疏勒河流域气候、土壤、DEM、水文、土地利用/覆盖变化和统计数据等为基础,运用RS和GIS技术,结合InVEST模型首先对疏勒河流域1980—2020年土地利用与覆被变化进行时空动态分析;其次对流域水源供给功能数量、时空分布特征进行定量评估研究;最后对产水区模拟结果进行模型校验。结果表明：疏勒河流域土地利用类型中未利用地、草地为主、建设用地、水域趋于大幅扩张,林地面积趋于缩减;疏勒河流域1980、2000、2020年流域总产水量分别为1.9458×10⁹、2.1660×10⁹、5.2109×10⁹m³,近40年产水量净增3.2651×10⁹m³,增加1.68倍;水源供给量在近40年内呈现先减少后增大的趋势,水源供给空间分布特点与产水量高值区均主要集中于流域中上游。研究对于定量评估疏勒河流域产水量和流域高质量发展具有重要实践意义。     

转子-轴承系统小裂纹识别的HHT谱分析方法

针对低转速工况下转子-轴承系统小裂纹识别难的问题,提出Hilbert-Huang变换谱和边际谱分析的方法。分别建立刚性支承及轴承支承的裂纹转子模型,比较二者频谱差异,并采用四阶Runge-Kutta法求解重力占优背景下裂纹转子-轴承系统动力学方程;对时域信号进行经验模态分解,提取其IMF分量,计算各IMF分量的HHT谱及边际谱,并对无裂纹和小裂纹情况进行分析。结果表明,对于受非线性油膜力影响的裂纹转子-轴承系统,HHT方法能够很好体现裂纹刚度随时间变化的过程;通过EMD方法分解出的IMF分量,在小裂纹、低转速下对裂纹的变化有很好的敏感性,能有效识别转子-轴承系统的小裂纹故障。     

东庄水库突发水污染事故下有机物的时空分布研究

东庄水库作为关中渭北地区水资源配置网络中的关键工程,库区两岸分布有许多工业企业,一旦发生突发水污染事故将会严重危及水库水质安全。针对东庄水库可能发生的突发水污染事故,基于MIKE 11水动力-ECO lab模块,对东庄水库突发水污染事故爆发后COD_Mn有机物扩散情况进行数值模拟,结果表明：上游来水量对污染物的时空分布规律作用明显,污染物排放流量及排放时间对污染带影响不显著,通过改变上游来水量可控制污染带的影响时间及影响距离。该结果可为东庄水库突发水污染事故应急调控策略及方案的制定提供参考。     

塔里木河流域灌溉效率悖论成因实例研究

以塔里木河流域为例,对天然绿洲和人工绿洲面积进行遥感解译,设置灌溉面积扩张（现实）和维持不变（理想）两种实例,对比分析 1990—2020 年平原绿洲耗水平衡和用水效率,从灌溉面积扩张视角对灌溉效率悖论成因进行探讨。结果表明：现实实例下,36 亿 m3净节水量被用于扩大灌溉面积,人工和天然绿洲耗水比从 4∶6 转变为 6∶4,产生了严重的灌溉效率悖论;理想实例下,人工和天然绿洲耗水比维持在 4∶6,产生真实节水量 24 亿 m3,可避免灌溉效率悖论的产生。灌溉效率悖论的产生是连续丰水年出现、节水技术推广、种植结构调整和灌溉面积扩张等因素综合作用的结果,30 年来灌溉面积扩张对塔里木河流域灌溉效率悖论的产生起主导作用。     

突扩式水跃共轭水深的简化解

分析突扩水跃的水力特性, 给出水跃方程的简化解。在分析突然扩散式水跃段流态的基础上对回流水深作出假设, 考虑水跃扩散比对回流水深的影响, 运用动量守恒定律建立突然扩散式水跃方程。通过级数展开方法, 推导 出突然扩散式水跃方程的显式简化解, 并给出有关参数的经验公式。突扩比 β= 1.0 时简化解与试验结果的平均误差为 1.924% , 在 3.0< Fr 1 < 9.0 范围内二元水跃经典解与简化解误差随着水流弗劳德数 Fr1 的增加而减小, 最大误差小于 3.001% , 简化解能够与试验和二元水跃经典解吻合很好。在不同扩散比情况下, 简化解与试验结果的平均误差为 5.511% , 说明具有良好的精度。因此, 可以应用它进行泄水建筑物下游水力计算。     

不同降雨集中度下流域干支流洪水全过程模拟

为研究流域洪水形成过程及淹没风险规律,采用二维全水动力模型GAST模拟灞河部分流域的降雨成洪情况,分析不同降雨集中度下的洪水形成过程及淹没风险区变化规律。结果表明,降雨集中度影响流域洪水的洪峰流量与峰现时间,也影响淹没风险区面积及峰值出现时间。雨量大且集中的降雨容易在短时间内形成大洪峰洪水,也较快达到淹没风险区面积峰值;流域干支流在出山口断面峰现时间顺序为清峪沟、流峪河、灞河上游、蓝桥河,汇流起始点与流域出口断面峰现时间最大相差80 min;淹没风险区域主要分布于流域出山口外的灞河干流沿河两岸,淹没面积达到峰值最早为低风险区,最晚为极高风险区,峰现时间均在4 h之前。流域干支流洪水过程及淹没风险变化过程分析结果可为灞河流域不同降雨条件下的防洪响应及部署提供参考。     

西安市老城区海绵改造对雨水径流削减效益模拟研究

为了有效地评估和量化老城区海绵改造前后的内涝削减程度和海绵调蓄能力,以西安市小寨老城区海绵改造为研究对象,采用SWMM模型分别计算不同工况下的节点溢流量和管道外排量,并根据水量守恒原理,分别计算出"渗""蓄""排"所对应的水量,进而采用入渗量、蓄水量及外排量占比等指标分析老城区海绵措施雨水径流削减效益,并对老城区改造工...     

纤维混凝土无侧限压缩试验离散元分析

基于颗粒流软件PFC^2D,模拟了纤维混凝土试样单轴压缩破坏过程,分析了混凝土中纤维长度、直径以及细观参数对纤维混凝土力学特性的影响,得出如下结论：纤维在混凝土试样中是通过影响裂隙的发展而改变混凝土试样的力学性能;随着摩擦因数的增加,混凝土试样的单轴抗压强度提高,弹性模量变化不大;随着孔隙率的增大,混凝土试样的弹性模量呈下降趋势,单轴抗压强度先增大后减小;随着纤维长度和直径的增加,混凝土试样的单轴抗压强度先增大再减小,单轴抗压强度峰值对应的纤维长度和直径分别为20 mm和0.2 mm。     

超大城市供水系统管网漏损控制策略与潜力分析

某超大城市供水范围内,整体地形呈西北高东南低的趋势,主力水厂采用西北向东南的自然坡降重力供水方式。2021年该地区供水管网漏损率约9.58%,由于超大城市供水范围大、管网分布复杂、漏损原因多样,亟需系统控制。通过强化管网改造、优化压力调控、推动分区计量、完善信息化管理等方法,提出超大城市管网漏损系统控制策略,分析其节水潜力。结果表明：针对超大城市供水管网渗损,通过系统控制,在保障供水安全的同时,可实现节水约2 611万m³、节能约988 002.4kWh、降碳1 051.2 t的目标。