Mathematical Modeling and Simulation of Ozonation Processes in a Downstream Static Mixer with Sieve Plates

New standards for drinking water disinfection require better optimization of the ozonation stage on the basis of the concentration×contact time (CT) concept, and production of ozone from pure oxygen at higher concentrations presumes application of the new type of contactors operating efficiently at lower gas/liquid volumetric ratios. One possible construction to meet these requirements is a downstream static mixer with sieve plates. At higher flow rates of liquid in this mixer, the interfacial area may reach 10,000m²/m³ at energy dissipation 1–5kW/m³. Due to the very intensive hydrodynamic regime the ozone utilization degree in the gas phase reaches 98–100% in natural lake water ozonation. Mathematical simulation of lake water ozonation in this mixer indicated that the process proceeds mostly in the diffusion or kinetic regime depending on the operating parameters. The dominating parameters besides the sieve geometry are the liquid flow rate in the holes of the sieves and the volumetric liquid/gas ratio.     

山东南四湖湿地生物多样性及保护措施

南四湖湿地由湖泊、沼泽湿地和人工湿地构成,生物多样性十分丰富。其湿地生态系统具有生境脆弱性、物种多样性、生物稀有性、生态自然性等特点,是我国华北平原最大的具有良好湿地植被的天然湿地生态系统,同时也是众多候鸟的越冬地、繁殖区及迁徙必经的中转站。分析了湿地生物多样性现状及保护中存在的主要问题,提出了相应的湿地保护措施。     

主成分分析法在鄱阳湖水质评价中的应用

通过SPSS13.0软件,利用主成分分析法有效地分析鄱阳湖水质的时空变化特征,结果表明：①鄱阳湖星子断面在1991—2006年时间跨度上水质不断下降,这一定程度上反映了鄱阳湖的污染程度在不断加重;②2008年鄱阳湖水质空间分布上表现为湖内水质好于入湖区域水质,说明五河带来的污染物对鄱阳湖周边地区水质影响较大,鄱阳湖主要受外源污染而非内源污染。     

鄱阳湖流域生态系统管理框架

鄱阳湖流域内水环境污染、水土流失、土地退化、自然灾害、矿区生态环境破坏等重大生态环境问题,不仅影响长江中下游的生态环境,同时制约流域内社会经济的发展。因此,亟须实行鄱阳湖流域生态系统管理,更好地协调流域内河流上下游、河湖以及行政区域之间的环境保护与社会经济发展关系。在对鄱阳湖流域特征分析和综合管理回顾的基础上,探讨鄱阳湖流域生态系统管理框架,分析鄱阳湖流域生态系统管理的尺度和范围、生态系统服务可持续利用、适应性管理等问题,提出鄱阳湖流域生态系统管理目标,为鄱阳湖生态经济区建设以及流域开发与保护提供理论依据和指导。     

策应鄱阳湖生态经济区建设 推动吉安进位赶超绿色崛起

建设鄱阳湖生态经济区是国家从战略全局和长远发展出发作出的一项重大决策。如何主动策应鄱阳湖生态经济区建设,推动吉安进位赶超、跨越发展,是摆在我们各级政府和科技部门面前一项亟待解决的问题。为此,一是要提高认识,统一思想,切实增强策应规划的使命感和责任感;二是要结合实际,突出重点,全面对接鄱阳湖生态经济区规划;三是要加强领导,落实措施,确保吉安进位赶超、绿色崛起取得明显成效。     

洞庭湖区农村住宅节能措施探讨

通过研究洞庭湖区农村住宅的能耗状况与技术现状,分析了影响新农村住宅节能的主要因素,提出了切合当地的新农村住宅节能措施．     

The role of wind-wave related processes in redistributing river-derived terrigenous sediments in Lake Turkana: A modelling study

A complete annual cycle of the dynamics of fine-grained sediment supplied by the Omo and smaller rivers is simulated for Lake Turkana, one of the world’s large lakes, with the hydrodynamic, wave and sediment transport model Delft3D. The model is forced with river liquid and solid discharge and wind data in order to simulate cohesive sediment transport and resuspension. It simulates stratification due to salinity, wave generation and dissipation, and sediment advection and resuspension by waves and currents, with multiple cohesive sediment fractions. A comparison of the simulation results with remotely-sensed imagery and with available in-situ sediment deposition rates validates the model. By devising simulation scenarios in which certain processes were switched on or off, we investigated the contribution of waves, wind-induced surface and bottom currents, salinity-induced stratification and river jet, in resuspending and transporting fine sediments in the lake basin. With only the wind or river influence, most of the sediment deposition occurs in the first 10 km off the Omo River mouth and at a depth < 10 m. When waves are switched on, increased bed shear stresses resuspend most of the fine sediments, that are then deposited further and deeper in the first 30 km, in water depths > 30 m. This study sheds new light on sediment transport in Lake Turkana and in great lakes in general, favouring the view that wind-waves can be the main agent that transports sediment away from river mouths and to deeper areas, as opposed to river-plume or gravity-driven transport.     

拟建鄱阳湖水利枢纽对湖区水环境容量的影响

采用水动力水质模型模拟了鄱阳湖在极端退水年(2016年)和一般退水年(2017年)两种退水工况下拟建鄱阳湖水利枢纽建设前后的水动力水质过程,并构建湖区水环境容量模型评估了鄱阳湖拟建水利枢纽对湖区水质和水环境容量的影响。模拟结果表明：枢纽建设运行能显著增加鄱阳湖的水体体积,每月最大可增加77%;在退水初期主要降低湖泊中部的TP质量浓度,在极端退水年的退水后期会导致闸上TP质量浓度升高,在一般退水年则会导致闸上TP质量浓度降低,但对COD_Mn和NH₃-N质量浓度空间分布无明显影响;在极端退水年,枢纽建设运行会导致COD_Mn、NH₃-N和TP质量浓度增大,而在一般退水年则会导致TP的质量浓度降低;枢纽建设运行能显著提升COD_Mn和NH₃-N的水环境容量,在一般退水年会增大TP的水环境容量,但在极端退水年TP的水环境容量可能降低。     

基于PCA和SVM的遥感影像水体提取方法及验证

针对内陆湖泊水质及光谱特性空间差异性大、支流水系结构复杂而导致的遥感影像水体提取精度低的问题,提出了结合光谱主成分分析(PCA)及支持向量机(SVM)的PCA-SVM水体提取算法。基于GF-1卫星遥感影像,对原始影像光谱波段特征进行PCA降维,从中优选熵、方差、差异性纹理特征向量,结合原始波段及归一化差分水体指数(NDWI),构建了8维特征向量,并基于SVM算法提取湖泊水体。以巢湖洪水期与非洪水期影像为研究实例,分别采用NDWI法、传统SVM算法及PCA-SVM算法对水体进行提取,并进一步基于PCA-SVM算法对2020年汛期巢湖洪水期淹没演变过程进行反演和跟踪,定量解析特征向量组合及SVM惩罚系数C对水体提取性能的影响。结果表明：PCA-SVM算法提取的湖泊完整、支流连续,显著改善了含蓝藻水体漏提、建筑物误提等问题;洪水期和非洪水期提取结果的F1分数分别为95.08%和97.95%,虚警率分别为5.43%和1.13%,提取精度显著高于NDWI法和SVM算法。     

基于多季相Sentinel-2影像的白洋淀湿地信息提取

白洋淀湿地是华北平原上重要的浅水湖泊湿地,对雄安新区绿色发展具有重要的生态价值。对白洋淀高度异质化的景观格局进行分类,能够为白洋淀湿地资源的遥感监测提供指导意义。针对湿地季节变化的特点,对白洋淀每个季节选取一期具有代表性的Sentinel-2影像,采用分类与回归树（CART）、支持向量机（SVM）、随机森林（RF）3种常用的机器学习分类器对15种季相组合实验方案进行分类,分析不同季相遥感影像及其组合对白洋淀湿地信息提取的优劣。结果表明：相较于使用单一季相影像分类,多季相影像的组合能够显著提高分类精度,春&夏季相组合能够得到最优的分类效果,相对单季影像总体分类精度提高了10.9%~25.5%,Kappa系数提高了0.09~0.29;SVM分类器的分类表现较为稳定,能够得到最高的平均分类精度,CART分类器在处理高维特征的能力不如随机森林和SVM;不同特征类型对湿地信息提取的贡献度从高到底依次是红边光谱特征、传统光谱特征、缨帽变换特征、主成分分析特征、纹理特征。实验成果能为湿地信息的遥感识别提供依据。