Trace element loads in the Great Lakes Basin: A reconnaissance

Water quality data for trace elements in the Great Lakes are relatively scarce, complicating the assessment of current trace element baselines and their distribution patterns. Here, we present concentration data for >40 major and trace elements in >100 samples from the Great Lakes connecting channels, surface waters, precipitation and select Canadian tributaries, to establish a high-level assessment of loading rates across the basin. Contrasting upstream-to-downstream trends were observed for the investigated trace elements, ranging from net-decreasing (>5-fold for e.g., Co, Tl, Y) to net-increasing surface water concentrations (>2-fold for e.g., Sb, U, As). Calculated loading rates reveal different, element-specific controls of runoff, connecting channel loads or precipitation on trace element occurrence. Lake-wide elemental mass-balances could be reasonably closed for conservative trace elements (e.g., Li, <53% residual) but not for others (e.g., rare earth elements with up to 5-fold discrepancies), reflective of general data scarcity and uncertainty in loading rates. In line with major water quality trends, spatial distribution patterns in Lakes Erie and Ontario display subtle near-shore to off-shore heterogeneity for a few trace elements (<1 order-of-magnitude for V or Se), but higher variability for trace elements with significant inputs derived from tributaries. This work provides important quantitative baseline data for trace elements in the Great Lakes that may help optimize surveillance and management strategies for the preservation of Great Lakes water quality.     

考虑大气沉降的湖库分区动态水环境容量精细解析

针对面源污染为主的湖库型流域,为建立水质目标管理与污染总量控制之间更精准的响应关系,借鉴日最大负荷总量模式,基于物质量平衡原理提出考虑径流丰枯变化、不均匀混合、大气沉降等影响因素的湖库分区动态水环境容量精细解析方法,包括污染混合区设置、代表水文系列确定、逐日分区水量水质计算。以沙河水库为例,分别以全湖Ⅱ类、主湖Ⅱ类作为水质管理目标,采用2010—2015年代表水文系列对总氮动态水环境容量进行精细解析。结果表明：全湖Ⅱ类、主湖Ⅱ类水质管理目标下沙河水库总氮水环境容量的多年均值分别为36.7 t和99.43 t,若不考虑湖滨混合区,全湖Ⅱ类水质目标下总氮的年水环境容量计算值偏大66.43%;实施水质目标管理的水域面积越大,大气沉降对水环境容量的影响越大;径流年际及年内丰枯变化对水环境容量的影响显著;各分区总氮控制总量占全流域总量的比例与面积比基本一致。湖库分区动态水环境容量精细解析可量化不同因素对水环境容量计算结果的影响,科学解析面源输入型湖库水环境容量的时空结构特征,实现水质目标管理与污染总量分区管控的有机联动,更好地支撑流域水环境的精细化管理。     

钢筋混凝土框支剪力墙结构抗震设计

本文根据R.C抗震延性结构确定性设计的基本原理,研究了R,C框支剪力墙结构的抗震设计问题,分析了影响结构抗震性能的主要因素,提出改善结构抗震性能的关键在于挖掘结构本身潜力和采取必要的构造措施。根据这一观点,给出了R.C框支剪力墙结构的抗震设计方法。试验分析表明:采用这种设计方法,并且在结构的潜在耗能部位,嵌入“人工塑性铰”,可以避免结构由于底部框架刚度、强度不足发生破坏,结构延性较大。通过设计,控制结构出现最佳耗能机构,改善R.C.框支剪力墙结构的抗震性能。     

YT01低能量多碰塑性变形研究

为研究碰撞能对金属材料多碰塑性变形的影响,在实验室用自制的凸轮机械式多碰试验机对YT01试样进行了低能量多碰试验,采用坐标网格法、SEM、金相显微镜等方法研究了不同碰撞能对试样的塑性变形率、显微组织结构的影响.实验结果表明:峰值冲击应力不变时,多冲碰撞能量越大,试样累积塑性变形量也越大;随着碰撞次数的增加,试样塑性变形率减小并趋于平缓,塑性变形终止于距冲击表面69 mm处;256 000次碰撞后,试样显微组织细化,晶粒界增多.金属材料多冲碰撞塑性变形不仅与峰值冲击碰撞应力有关,也与冲击碰撞能有关.     

Deep mine cooling,a case for Northern Ontario:Part Ⅰ

Cooling energy needs,for mines in Northern Ontario,are mainly driven by the mining depth and its operation.Part I of this research focusses on the thermal energy loads in deep mines as a result of the virgin rock temperature,mining operations and climatic conditions.A breakdown of the various heat sources is outlined,for an underground mine producing 3500 tonnes per day of broken rock,taking into consideration the latent and sensible portions of that heat to properly assess the wet bulb global temperature.The resulting thermal loads indicate that cooling efforts would be needed both at surface and underground to maintain the temperature underground within the legal threshold.In winter the air might also have to be heated at surface and cooled underground,to ensure that icing does not occur in the inlet ventilation shaft-the main reason why cooling cannot be focussed solely at surface.     

数控机床永磁同步直线伺服系统免疫控制

针对数控机床永磁同步直线电机(PMLSM)伺服进给系统存在的波纹推力扰动、齿槽力扰动、端部效应扰动和其他不确定性扰动的问题,应用免疫反馈系统的免疫性原理在传统PID基础上设计了一种免疫PID控制器.免疫系统在大干扰和不确定性环境中都具有很强的鲁棒性和自适应性,使伺服系统既具有快速响应和设计简单的特点,又结合了免疫控制的抗干扰特性.在M ATLAB环境下对永磁同步直线电机数控机床伺服进给系统进行仿真,结果表明,此种控制方案下的PMLSM伺服系统具有更好的控制精度、较快的响应速度和较小的超调量,抗干扰能力更强.     

电控柴油机分缸均衡控制算法及试验

柴油机各个气缸的进气量、喷油量、燃烧等存在差异,导致气缸间存在做功差异,直接影响柴油机转速的平稳性以及排放性能等。针对位置式电控柴油机,采用PI闭环控制,通过瞬时转速信号识别并计算各缸的工作差异,利用分缸均衡控制算法对油量进行补偿修正。试验结果显示低转速稳态工况转速波动由7 r/min降至3 r/min,各缸工作不均匀度由±5 r/min降至±2 r/min,在瞬态过程和高转速3 400 r/min时该算法仍然适用有效。     

顶管施工引起地表塌陷及关键技术分析

长距离大断面顶管施工不可避免的引起土体扰动和土层损失,导致土体塌陷和地表拉裂等现象.以某长距离超大断面顶管工程为工程研究背景,对顶管施工引起土体变形的机理展开了分析,对顶进施工过程中土体产生塌陷、地表出现张拉裂缝的原因进行了阐释,探讨了地表变位对周边建筑（构筑）物的影响,以及分析了该工程中运用的进出洞、中继器、触变泥浆减阻、加强现场监测、以及其他应急措施这5种关键控制技术,得到了一些保证工程施工安全的有益的经验.     

计及温控负荷的小干扰稳定性分析

温控负荷是电力系统最为重要的负荷类型之一,它对电力系统的小干扰稳定具有重要的影响。针对这类以恒温控制器控制的负荷（温控负荷）展开研究,通过对恒温控制器动态加热方程的分析,建立用于小干扰稳定分析的温控负荷的数学模型。以3机9节点系统为算例在MATLAB的电力系统分析工具箱（PSAT）中对温控负荷接入电力系统后对系统小干扰稳定影响进行仿真分析。最后以简单的单机无穷大系统为例,进一步分析其负荷参数变化对系统小干扰稳定的影响。仿真分析结果表明：相对于传统的静态负荷温控负荷不利于系统小干扰电压稳定;温控负荷比例控制增益,环境温度,参考温度,对系统的小干扰稳定影响较大;积分控制器增益,积分控制器时间常数,负荷时间常数对系统小干扰稳定性影响较小。     

二氧化碳水合物稳定储存的影响因素研究进展

CO₂置换开采天然气水合物以及水合物法气体储运技术是当前科学家们研究的热点,而水合物的稳定性对其长时间储存和长距离运输至关重要。因此必须提高二氧化碳水合物储存能力和寻求水合物高效稳定的储存条件,然而科学家们发现一些促进剂可以使水合物在温和的条件下长时间存储。本文从“自保护”效应的3种机制、温度、压力以及粒径、促进剂和水合物形态这些因素分析了其对二氧化碳水合物稳定性的影响,证明气体水合物普遍在260~270K和0.1~0.4MPa的条件下稳定性较好,并且同种促进剂在冰点上下对水合物稳定性的影响不同,最后指出了水合物稳定性方面今后的研究方向。