Ecological risk assessment of heavy metals in surface seawater and sediment near the outlet of a zinc factory in Huludao City,Liaoning Province,China

At present, the methods widely applied to assess ecological risk of heavy metals are essentially single-point estimates in which exposure and toxicity data cannot be fully used and probabilities of adverse biological eff ects cannot be achieved. In this study, based on investigation of concentrations of six heavy metals (As, Hg, Pb, Cd, Cu, and Zn) in the surface seawater and sediment near the outlet of a zinc factory, located in Huludao City, Liaoning Province, China, a tiered approach consisting of several probabilistic options was used to refine ecological risk assessment for the individuals. A mixture of various heavy metals was detected in the surface seawater, and potential ecological risk index (PERI) was adopted to assess the potential ecological risk of heavy metals in the surface sediment. The results from all levels of aquatic ecological risk assessment in the tiered framework, ranging from comparison of single eff ects and exposure values to the use of distribution-based Hazard Quotient obtained through Monte Carlo simulation, are consistent with each other. Briefly, aquatic Zn and Cu posed a clear ecological risk, while Cd, Pb, Hg, and As in the water column posed potential risk. As expected, combined ecological risk of heavy metal mixture in the surface seawater was proved significantly higher than the risk caused by any individual heavy metal, calculated using the concept of total equivalent concentration. According to PERI, the severity of pollution by the six heavy metals in the surface sediment decreased in the following sequence: Cd>Hg>As>Pb>Cu>Zn, and the total heavy metals in the sediment posed a very high risk to the marine environment. This study provides a useful mathematical framework for ecological risk assessment of heavy metals.     

降水与温度对接地电阻的影响分析

通过对3种接地装置接地电阻的持续观测, 分析了降水、温度对接地电阻的影响, 结果发现: 接地电阻具有明显的季节变化特征, 汛期(4—9月)降水量增加, 温度也逐渐升高, 接地电阻呈现下降趋势, 在9月之后, 随着降水的减少及温度的下降, 接地电阻逐渐升高, 此过程一直持续到翌年的2月; 接地电阻的变化率与接地体类型及尺寸大小密切相关; 降水量 < 20 mm的降水过程对接地电阻的影响较小; 当降水量偏多, 土壤含水量处于较高水平时, 多余的降水并不会使接地电阻出现明显的下降, 此时期温度对接地电阻的下降起着关键作用; 当长期干旱时, 土壤含水量偏低, 此时期较强的降水会引起接地电阻出现明显的下降, 而温度的影响相对不明显。      

复杂周边条件下异形基坑承压水抽水试验研究

以上海自然博物馆深大异形基坑为背景,为了保护周边环境,针对日益突出的承压水问题,降压前进行了承压水抽水试验。试验结果表明,当地下连续墙插入承压含水层的深度小于承压含水层厚度的1/3时,可以忽略地下连续墙的阻隔效果;用水头恢复比 表征抽水试验结束后的水位恢复情况,发现停抽10 min 可达到10%,水位稳定时 只能达到94.5%;单井抽水能够达到的降压效果是有限的,与降压前的承压水头埋深无关;群井的降压效果随着抽水井数量的增大而增大,但是随着承压水头埋深的加大,增加相同数量的降压井产生的效率降低。     

砂性土成拱应力释放特性的模型试验及数值模拟研究

通过室内模型试验研究了卸荷尺度及孔隙率对砂性土成拱应力释放特性的影响,并应用离散元分析软件PFC2D进一步对颗粒摩擦性质影响、成拱后应力场以及位移场变化规律和应力释放分区进行了细观研究。研究发现：（1）数值模拟对卸荷尺度影响因素的研究结果与室内试验一致,应用PFC2D研究砂性土应力释放特性是可行的。（2）应力释放区内竖向应力释放大于应力加载区,而水平应力释放小于应力加载区;侧压力系数在应力释放区内距离卸荷位置越近增量越大,而在应力加载区距离卸荷位置越近增量越小。（3）砂性土摩擦性质会减小土体成拱对应力释放以及侧压力系数变化的影响。（4）应力释放随着卸荷尺度及孔隙率的增大而增大;对于侧压力系数,在应力释放区内随着卸荷尺度或孔隙率的增大而增大,而在应力加载区随着卸荷尺度或孔隙率的增大而减小。     

大断面深埋高水压地铁盾构隧道周边土压力作用模式评价

以南京某大直径地铁盾构隧道为背景,对盾构管片衬砌所受荷载及结构内力进行现场测试,分析了深埋高水压粉细砂地层中盾构隧道管片土压力大小及分布特征。采用3种不同竖向荷载组合（即有效上覆土压力+水压力,太沙基松动土压力+水压力,只有水压力）计算管片内力并与实测内力进行比较,评价了作用在盾构隧道管片上的土压力模式。结果表明：（1）作用在盾构隧道衬砌上的水压力大小基本等于静止水压力;（2）盾构隧道隧顶实测土压力约为太沙基松动土压力的80%,实测隧顶土压力更接近于太沙基松动土压力,隧道上方存在土拱;（3）现场实测管片弯矩较3种荷载作用下计算弯矩小,而实测管片轴力约为理论计算轴力的2倍。此外,分析了水平地基抗力系数对隧道管片内力的影响。研究成果可为大直径深埋盾构隧道设计提供参考。     

几种坐标转换计算方法的比较

分析最小二乘配置模型在小角度坐标转换中的应用|运用实验分析最小二乘模型、改进的布尔莎模型以及多元总体最小二乘模型在任意旋转角度坐标转换中的应用,并分析尺度因子和旋转角对坐标转换的影响|证明多元总体最小二乘可以高精度地实现任意尺度因子、任意旋转角度的三维坐标转换。     

梯度结构聚晶金刚石复合片组分优化设计

利用有限元方法对梯度结构聚晶金刚石复合片在制造过程中产生的残余热应力进行了计算,并分析了梯度组成分布指数及梯度层层数对热应力的影响。优化结果表明,分布指数最佳值为1.2,功能梯度层数为6层;与普通双层结构聚晶金刚石复合片相比,轴向拉应力由986 MPa降到了323 MPa,剪应力由722 MPa降到454 MPa;此外还改善了界面处的应力分布,大大提高了界面的结合强度。      

循环荷载下竖向土拱演化规律试验研究

土拱效应广泛存在于结构?土相互作用体系中,并不可避免地受到动荷载的影响。为探究循环荷载下土拱的演化过程,开展了循环加载下的活动门试验,结合粒子图像测速法（PIV）,对土拱的结构形态、位移场及竖向应力的变化规律进行了分析。结果表明,初始土拱形成时活动门上方产生三角形脱空区,施加循环荷载后该结构边界逐渐沿竖向延伸并向填土表面发展,位移场影响范围呈扇形向两侧扩大。根据初始差异沉降的不同,土拱的发展演化呈现出最终状态的差异：达到新的稳定状态,或发生失稳破坏。循环荷载下,初始活动门位移较大时土拱更易趋于破坏,表现为脱空区贯通填土表面并形成竖向滑裂面。土拱结构的稳定性受到脱空区土体堆积对其下边界的支撑作用影响。     

推求地面径流单位线的Free Search算法

地面径流单位线在水文计算和水文预报工作中应用十分普遍,但当净雨时段较多时,传统的单位线推求方法存在工作量大、效率不高、过分依赖专业经验、计算过程复杂、模拟结果可能出现负值等问题。为此,本文引入源于动物群体迁移行为的自由搜索(Free Search,FS)算法,将FS单个动物每步探查行走的位置向量作为一条初始单位线,在FS算法迭代过程中再将所有的初始单位线转化为符合定义的单位线,从而利用动物群体的迁移行为推求出最优单位线。该方法的优点是概念清晰,操作简便,能够直接给出单位线的各时段流量值。三个典型实例模拟结果表明:利用FS推求单位线时,寻优一次即可得到满意结果,所得单位线不需要修正,并且能够有效克服锯齿现象,对地面径流量的模拟精度也较高。