地下水人工回灌和停采对地面沉降控制的影响分析

地面沉降是全世界主要的工程地质灾害之一,而地下水超采是造成地面沉降的主要原因之一。为研究地下水人工回灌和停采对北京平原地面沉降的影响,采用三维地下水模型和情景设计法,设计3个情景(保持现状、人工回灌和地下水停采)对北京平原区域及沉降中心的沉降速率进行模拟。结果表明:保持现状、人工回灌和地下水停采等情景下北京平原在2015、2020和2030年的区域地面沉降分别为24 mm/a左右、12. 7～23. 2 mm/a及12. 4～23. 7mm/a,沉降中心地面沉降分别为39. 30～158. 62 mm/a、21. 09～165. 83 mm/a及16. 5～162. 95 mm/a;人工回灌和地下水停采对研究区地下水水位和含水层储存量的恢复以及地面沉降的控制有显著的促进作用,但地下水停采的效果要优于人工回灌的效果;只有综合考虑社会经济发展和地面沉降控制,才能既控制地面沉降的恶化,又保证北京平原社会的可持续发展。     

大武岩溶水源地地下水水化学特征及其影响因素

选取北方典型岩溶裂隙含水系统,利用水文地球化学方法和统计学方法分析其地下水水化学特征及其影响因素,结果表明:沿着地下水主径流路径,地下水水化学类型种类逐年增加,除水岩作用外影响水化学类型的Ca~(2+)、Cl~-、Na~+、SO_4~(2-)多来源生活污水、工业废水和生活垃圾,且地下水中挥发性有机污染物的检出及NO_3~-、VOCs时空输入的多变性,表明区内地下水水化学持续受到人类活动的影响;利用比例系数法和因子分析法等获知影响地下水水化学的主要过程为水岩相互作用、阳离子交替吸附作用及溶滤作用,综合分析水化学类型和聚类分析可解译出监测点接收的物质组分及来源、地下水水化学动态变化过程及影响因素。     

基于传声器阵列的机器人声源定位系统

随着计算机技术和信号处理技术的发展,各种具有特殊功能的机器人应用到人们的生产生活中。听觉系统可以弥补机器人视觉系统存在的不足,使机器人在黑暗或有障碍物遮挡的环境中,利用声音信息感知环境中存在的目标,并对其定位,辅助机器人工作,尤其在灾难现场搜救、军事等领域,声源定位系统具有独特的优势。针对机器人声源定位系统进行研究,设计了基于传声器阵列的机器人声源定位系统,采用平面四元传声阵列,利用广义互相关算法,实现对声源的定位,具有较高的实用价值。     

面向砂型铸造的碳排放效率建模及评价方法

为了更加科学有效地评价砂型铸造生产过程碳排放量与生产效率的问题,在分析砂型铸造过程碳排放的基础上,提出砂型铸造生产过程的碳效率模型和评价方法,使企业有针对性地开展节能减排活动.根据砂型铸造生产过程碳排放特性,建立工序碳源碳排放计算模型;分析铸造过程生产能力、设备利用率、生产周期以及能源消耗碳排放特征,建立4个维度的砂型铸造过程碳效率计算模型;采用灰色关联分析法,在砂型铸造碳效率模型的基础上,实现了对砂型铸造生产过程的碳效率评价.以某砂型铸造企业造型生产线为实例,验证了该模型的可行性和有效性.     

双等离子体离子源的工作特性

针对双等离子体离子源受气压、磁场强度和放电电流影响,产生的O-离子束亮度不稳定的问题,设计并搭建了一套用于测试离子束亮度的离子光学系统,以SHRIMP II上的双等离子体离子源为对象,通过实验和仿真模拟分别研究了气压、磁场强度和放电电流对O-离子束亮度的影响规律。结果表明:该离子源能够稳定地工作在放电电流大于50 m A,气压为110~170 m Torr(1Torr=133.322 Pa)的条件下;当气压为140 m Torr、放电电流为200 m A、磁场强度为0.25 T时,获得的O-离子束亮度能够达到52.4 A/(cm2·sr)。合理控制离子源工作参数,可以增大O-离子束亮度,提高二次离子质谱的横向分辨率和灵敏度。     

GIS支持下的凡河流域农业非点源污染物时空特征分析

为了解铁岭县凡河流域农业非点源污染现状,本文以铁岭县多年乡镇统计报表为基础,结合输出系数法及源强系数法分析了凡河流域2007-2009年四种农业非点源污染物排放量及其排放强度的时空分布特征。结果表明:(1)流域内农业非点源污染物排放总量呈持续上升趋势,总氮、总磷、化学需氧量及氨氮的平均排放量为3174.5、361.4、16624.5和3980.3t/a;(2)流域内主要污染物为化学需氧量,主要污染源为畜禽养殖;(3)污染物排放总量及强度空间上大致呈中、西部高,东部低的特点,李千户乡及铁岭市区为主要污染区域。为有效地控制凡河流域农业非点源污染,当地政府应把重点放在畜禽粪便及居民生活垃圾的处理方式上。     

未来气候变化影响下的流域面源污染负荷特征响应评估

针对流域面源污染负荷在未来气候变化影响下的变化特征,以我国新安江上游率水流域为例,使用通用流域污染负荷模型(GWLF),对其2000-2013年的水量及总氮、总磷面源污染负荷通量进行了模拟,并解析了其负荷来源分配。在此基础上,基于政府间气候变化专业委员会(IPCC)的气候变化评估报告结果,利用GWLF模型分析了到21世纪20年代、50年代、80年代在A1FI(最高排放)和B1(最低排放)情景下,率水流域的水文及总氮、总磷面源污染负荷特征变化。结果表明:未来气候变化对流域水文及面源污染负荷特征均有一定影响。年水资源量先减少后增加,地表径流量和蒸发量逐渐上升而地下水量逐渐下降。到2080s,A1FI情景比B1情景有更多的水资源量。年总氮通量先增加后减少,在2050s最高,而年总磷通量则逐渐增加,且两种污染物均在A1FI排放情景下有更高的污染负荷量,表明人类温室气体的排放会潜在地增加流域水体面源污染负荷。     

南水北调中线总干渠逆止阀处地下水进入量及其对干渠水质影响分析--以焦作某内排段为例

为保障南水北调中线总干渠水质安全,以河南焦作某内排段为研究对象,基于GMS地下水数值模拟系统对逆止阀处地下水流向流线、进入量及其对干渠水质影响进行了模拟分析.由8种水量情景模拟结果得出:逆止阀处地下水进入量主要受地下水和总干渠水位差的影响,二者呈正相关.以SO2-4、NH3-N、NO3-N为分析因子,假定总干渠水质类别为Ⅱ类水,通过最差情况分析得出:地下水经逆止阀进入总干渠后,干渠水中SO2-4、NH3-N、NO3-N浓度值均超标,水质类别降为Ⅲ类水.采用逆推法分析得出:当干渠水中SO2-4、NH3-N、NO3-N质量浓度分别不超过221.676 8、0.067 9、9.083 2 mg/L时,即便污染的地下水通过逆止阀进入到总干渠,也能保证干渠水符合Ⅱ类水质标准.     

PAC对水库型水源水中嗅味物质2-MIB的吸附特性

为解决水库型水源水中季节性藻致嗅味物质的应急处理问题,研究了不同水质条件下粉末活性炭(PAC)对水中嗅味物质二甲基异崁醇(2-MIB)的吸附动力学模型和吸附热力学模型,考察了2类水库型水源水中有机物对吸附作用的影响.结果表明:在试验浓度范围内,纯水、原水A和原水B中PAC对2-MIB的吸附过程符合准二级反应动力学模型,吸附等温线符合修正的Freundlich方程,且吸附速率和吸附容量依次降低;原水A、B中PAC对2-MIB的吸附能力显著降低,但原水B中2-MIB在活性炭表面的吸附势能比原水A中的强,这可能主要是由原水中分子质量500 u的小分子有机物引起的微孔吸附竞争及其极性造成的.     

磁场和活性剂联合作用下TIG焊热源模型的确定

为了确定磁场和活性剂联合作用下TIG焊热源模型,分别采用双椭圆面热源模型和双椭球体热源模型对焊接熔池的温度场分布进行了数值模拟,根据模拟结果的等值线分布情况可以获得熔池形状.通过将试验值和模拟值进行对比可以发现,利用双椭球体热源模型得到的熔池形状与实际熔池尺寸相吻合,而双椭圆面热源模型不能很好地反应厚度方向上的温度分布.结果表明,双椭球体热源模型可以更加准确地表征磁场和活性剂联合作用下TIG焊的实际焊接过程,打破了以往依照焊接方法选取热源模型的传统.