去除地下水芳香烃污染物:实验室含水层土柱研究

芳香烃污染地下水以其污染普遍、危害巨大、去除困难及治理费用昂贵而倍受各国环境学者及水文地质学者的关注。以苯及甲苯作为标示污染物,利用室内饱水含水层土柱,通过对污染带的模拟实验发现,苯和甲苯在反硝化条件下产生生物降解,二者的去除率分别大于７７％和８８％;反硝化条件下,苯和甲苯显示出降解性差异,甲苯更易于降解;硫酸还原作用可能是苯和甲苯被去除的另一机理,但实验结果显示,ＮＯ－３高时,对硫酸还原菌的生长具有抑制作用。     

杭州城市多级通风廊道体系构建初探

随着小城镇建设及城市总体规划修编的实施,基于城市通风廊道构建的生态环境效应成为当前城市生态规划研究的热点。以杭州为例,研究构建了集合城市气候观测、多尺度数值模拟、城市形态控制为一体的城市多级通风廊道系统,综合考虑能够表达或影响城市通风环境的多源评价指标,如分区风玫瑰、近地面风流场、城市风功能区及风流通潜力等。结论表明:杭州城市主导风空间差异明显,可划分为15个截然不同的风玫瑰分区。利用区域边界层模式(RBLM)耦合多层城市冠层模型提取多种地面风流场信息,并结合主导风观测综合划定杭州城市一级通风廊道。结合建筑覆盖率、迎风面系数和地表粗糙度综合评价城市风流通潜力,并将其作为杭州城市二、三级风道划定的辅助依据。同时,利用RNGκ-ε湍流模型验证风道对局部通风环境改善的有效性。最终,基于多源信息的空间叠置分析,综合构建了由6条一级风道、11条二级风道和12条三级城市绿廊构成的杭州城市多级通风廊道体系,为其他城市开展通风廊道研究提供了通用的技术方法,从而科学有效的服务于城市生态规划及管理。     

布哈河河口三角洲1970-2010年间面积变化研究

通过对布哈河河口三角洲1970²010年间的5期MSS、TM、ETM遥感影像进行分析,发现其地貌形态发生了明显的变化,并对影响其变化的原因进行了探讨。结果表明:1)布哈河河口三角洲从1970到2000年呈扩张趋势,面积扩张达67.97 km2010年间的5期MSS、TM、ETM遥感影像进行分析,发现其地貌形态发生了明显的变化,并对影响其变化的原因进行了探讨。结果表明:1)布哈河河口三角洲从1970到2000年呈扩张趋势,面积扩张达67.97 km²,湖岸线扩张也十分明显,仅在19892,湖岸线扩张也十分明显,仅在1989²000年间平均推进量达0.56 km;2)布哈河河口三角洲在2000到2010年呈萎缩趋势,面积萎缩了9.85 km2000年间平均推进量达0.56 km;2)布哈河河口三角洲在2000到2010年呈萎缩趋势,面积萎缩了9.85 km²,湖岸线萎缩了0.44 km;3)造成三角洲形态变化是有诸多因素的,其主导因素为青海湖水位变动,其次是受到其它诸如河流输沙、人为干扰等因素的影响,这些影响的贡献度尚不明确,有待进一步探讨。布哈河作为青海湖国家级自然保护区的最大补给河流,对青海湖的生态、气候环境有很大程度的影响,研究其河口三角洲的地貌变化具有重要意义。     

燃烧加热污染空气对超燃冲压发动机性能影响研究

针对燃烧加热地面试验设备存在的工质污染问题,采用数值模拟方法研究了燃烧加热污染空气对氢燃料超燃冲压发动机性能的影响。以飞行马赫数Ma=6.5,当量油气比ER=0.6为计算基准状态,分别对纯净空气和污染空气来流下氢燃料超燃冲压发动机的整机流场和性能进行了对比计算分析。燃烧化学反应模拟采用了改进的H₂/O₂七组分八方程模型,湍流模型为标准的 k-ε模型,并采用直连式燃烧室试验数据进行了数值方法的验证。研究结果表明:(1)相对于纯净空气来流,污染空气来流下的超燃冲压发动机推力和比冲均有所下降。(2)采用酒精燃烧加热器的前提下,来流参数匹配静温、静压、马赫数时,发动机性能与纯净空气来流下的结果最为接近,而匹配总温、总压、马赫数时相差最大。(3)来流参数匹配总焓、静压、马赫数的前提下,采用氢燃烧加热器时发动机性能与纯净空气来流下的结果最为接近,而采用甲烷燃烧加热器时相差最大。      

基于时空大数据的轨交站域用地功能紧凑度分析

在智慧国土空间规划背景下,城市轨道站点周边区域空间资源的进一步集约化利用成为趋势,然而现有研究中少有针对轨交站域用地功能紧凑程度的分析评价方法.通过对城市轨交站域土地利用特点及空间资源集约利用需求的解析,考虑站域土地承载城市功能的密度和多样性,建立轨交站域用地功能紧凑度指数.以北京市为实证区域,基于POI数据对全市轨交站域用地功能紧凑度进行评价,继而从日均客流量和客流模式两个维度对轨道站点进行分类,分析不同客流特征站点的站域用地功能紧凑度特性.研究发现日均客流量与站域用地功能紧凑度呈正相关,不同客流模式站点的站域用地功能紧凑度存在显著差异.研究成果可为轨交站域用地功能的规划调整和精细化管理提供理论支撑.     

相同尺度地形与背景流共振生成内孤立波机制

为研究内孤立波的地形和背景流共振机制,用地形和背景流共振机制计算了3个潜标观测的内孤立波(不同模态、不同波长)的流速和传播速度,并与观测到的内孤立波进行比较。潜标观测的第一模态内孤立波(波长分别为6.4和3.3km)都是下凹型内孤立波,2个内孤立波的传播速度约为1.4m/s、最大振幅约为48m,水平流向结构都是上层西北向、下层东南向,波长3.3km 的内孤立波波峰前后有更明显的下降流和上升流。用共振机制计算出的第一模态和第二模态纬向流速的垂向结构与观测相同,最大纬向流速出现的深度与观测一致,分别相差5和12m。用共振机制计算出的内孤立波传播速度与用 KdV 方程计算的传播速度相当,共振机制计算波速为0.66~1.21m/s,KdV 方程计算波速为0.79~1.40m/s。     

南海北部陆坡海域第二模态内孤立波统计特征

根据南海北部陆坡海域潜标观测数据,对该海域第二模态内孤立波统计特征进行分析。观测期间共发现72个第二模态内孤立波,包含101 个第二模态内孤立波孤立子。该海域第二模态内孤立波以凸型为主,且最大振幅多为下凹振幅,占79.2%。KdV 方程波速计算结果表明,波速可用三角函数描述,整体表现为夏季大、冬季小,且第二模态内孤立波流速呈明显的三层结构。最大流速深度及人工判别得到的上下层转向深度的统计结果表明:上层内波流流速转向平均深度约为97.7m,中层内波流最大流速深度约为134.6m,下层内波流转向平均深度约为204.2m,内波流最大流速多发生在中层,流向主要为西北向,流速主要分布于0.2~0.8 m·s-1 区间范围内,占82.2%;上层流向主要为东南向,流速主要分布于0~0.6m·s-1区间范围内,占98.0%;中层流向主要为西北向,流 速主要分布于0.2~0.8m·s-1区间范围内,占93.1%;下层流向主要为东南向,流速主要分布于0~0.4m·s-1区间范围内,占94.1%。本文系统性地给出了南海北部陆坡海域第二模态内孤立波统计特征,可为相关研究、水下航行及工程应用提供重要的资料和参考。     

逆层岩质边坡地震动力破坏过程FLAC/PFC耦合数值模拟分析

建立含有非贯通层面和正交次级节理的逆层岩质边坡FLAC/PFC2D耦合计算模型,进行地震动力破坏过程模拟试验,研究了逆层岩质边坡地震动力破坏机理。试验结果证明,在地震动力破坏过程中,边坡内部层面主要产生剪切破坏,少量张拉破坏集中于逆层边坡顶部位置并且总是发生在坡体已经产生动力失稳之后,因此层面的抗拉强度并不影响逆层边坡的地震动力稳定性。坡顶正交次级节理只能产生张拉破坏,形成宏观的岩层倾倒趋势,而坡底的正交次级节理既会产生张拉破坏,也会产生剪切破坏,破坏面滑动趋势明显。动力响应坡顶放大效应和破坏面发育位置深度导致坡顶岩体的张拉倾倒早于坡底岩体的剪切滑动,与逆层边坡静力倾倒破坏顺序相反。     

基于决策树和混合像元分解的城市扩张分类

当今,城市扩张备受关注,通过遥感影像可以快速获取土地利用信息,但由于混合像元现象的存在,使得影像分类精度很难提高。首先对影像作决策树分类,获得初步分类结果和混合像元区域,然后利用混合像元线性分解模型对其进行分解,最后利用地学知识和野外调查资料进行结果后处理。实验结果表明:从两年的建筑信息的分类精度基本保持在80%以上,总体分类精度接近90%,Kappa系数达到0.84来看,此结果能够满足城市扩张分析的要求。