极限保土状态下的反滤机制试验研究

提出了反滤系统极限保土状态的概念,分别采用4种不同孔径的钢丝编织网进行粉土反滤试验,研究反滤系统的极限保土状态。试验表明,当滤网孔径O和粉土特征粒径d85的比值等于12时,反滤系统才达到极限保土状态。极限保土状态下的反滤系统,在淹没式出流条件下,经往复水流作用26 h后改为单向水流,水力梯度从3.8逐渐增加到9.1,并在9.1的水力梯度下持续渗透453.25 h,反滤系统仍保持稳定,未发生失稳破坏;在非淹没式出流条件下,水力梯度从5.3逐渐增加到12.7期间,反滤系统保持稳定,但在维持12.7的水力梯度下持续渗透261.83 h后,反滤系统发生失稳破坏。对极限保土状态的研究有助于工程设计中更加合理地确定织物滤层孔径上限,减少淤堵。     

循环往复水流对反滤系统的作用机理研究

通过自行研制的循环往复水流试验装置,研究了不同频率的正弦循环水流对反滤系统的作用机制,建立了与试验模型相一致的定解条件,并求得孔压微分方程的解析解。理论分析表明,土的固结系数与循环往复水流的频率的比值越小,靠近边界处土体的水力梯度就越大,土体内部的水力梯度就越小。试验中,当周期为0.5 min时,边界处水力梯度振幅接近系统平均水力梯度振幅的2倍;当周期为62.5 min时,则基本没有边界水力梯度集中现象。实测结果与理论分析结果较为一致。这种水力梯度边界集中现象,容易加剧渗透边界层的冲刷,降低反滤系统的渗透稳定性,应当在试验研究和工程实践中引起注意。     

河流渗滤系统对硝态氮污水的净化作用研究

河流渗滤系统对入渗的地表水有一定的净化作用,过去人们很少从理论上研究河流渗滤系统对污染河水的净化作用。本文采用室内土柱实验装置来模拟渭河渗滤系统,研究了硝态氮污染的河水在该系统中的环境行为及净化机制,其环境行为主要为反硝化作用。其净化程度与该渗滤系统的渗滤介质有关,如果渗滤介质为粘土,其净化率达到100%。若介质为粗砂粒物质,其净化程度较低。     

污染河流中苯系物对浅层地下水影响的室内模拟试验

为了研究污染河流中苯系物对浅层地下水的影响，室内试验选用3种天然砂土作为渗透介质，以生活污水模拟污染河流，68d以后发现，苯、甲苯和苯系物总量的总去除率在粗砂中分别为32．06％、21．39％和27．13％。在两种中砂中总去除率2号柱为76．26％、81．40％和87．99％，3号柱为68．94％、74．41％和81．69％，粗砂小于中砂，并且由于2号柱的粘粒物质含量大，其总去除率大于3号柱和1号柱。苯系物各组分浓度随深度呈递减趋势，苯系物的净化作用主要发生在地表以下0．4m范围内。水动力特征的改变影响污染物的迁移和转化特征，苯系物的去除机理为挥发、吸附和生物降解，其中最主要的是厌氧条件下的微生物降解。     

格尔木河流域地下水数值模拟

格尔木河流域是西北干旱区水资源开发利用的典型地区,为满足可持续开发利用的需要,针对《青海省格尔木河流域水资源综合利用规划》提出的水资源开发利用需求量,分析其是否对下游盐湖生态环境产生破坏影响。根据流域概况建立格尔木河流域水资源数学模拟模型,对平均水文序列变化趋势及各种典型年的水资源状况进行预测,探讨在不影响下游盐湖生态环境的前提下,格尔木河流域水资源合理开发利用的方案。     

河流水系连通性机制及计算方法综述

河流水系连通性具有水文调蓄、保障生物迁徙通畅、改善水土环境等功能,目前主要从水文、景观和生态等方面对其进行了定义,而河流水系连通性对社会发展也发挥着重要作用,故河流水系连通性具有自然和社会双重属性,其连通性机制主要表现为纵向、横向、垂向连通性。目前主要从景观学、水文学、水力学、生态学等学科角度提出了图论法、水文-水力学法、景观法、生物法和综合指标法等计算方法,各方法有其适用性和不足,应用中须针对实际问题选择适宜方法或进行修正。河流水系连通性未来研究应综合多尺度、多领域、多学科,在研究内容上,重点开展尺度协同、连通性含义界定、响应机理及修复问题研究,在研究手段上,重点开展多方法、多技术集成问题研究。     

人工快速渗滤系统处理农村生活污水实验研究

文章研究了不同渗滤介质组成的人工土柱对生活污水的处理能力,结果表明河砂＋斜发沸石＋方解石滤料对COD、NH3-N都有较高去除率,水力负荷也较高。将该组合用于农村生活污水处理工程,出水水质可以达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）一级A标准。     

论河流的弯曲机理

基于能量守恒原理,通过实体模型试验的方法,对河流发生弯曲的机理进行了探讨。研究认为,河流具有弯曲的自然属性,其弯曲程度主要取决于水流能量的大小,与流量、比降有很大关系;河流发生弯曲是水流为补偿能量损失得以保持运动而形成的一种自然造床过程,河流在运动过程中,通过弯曲形成上游壅水,增加势能,使下游比降相对增大,动能得以增加,从而保持河段内的水沙输移达到相对平衡,此即"动能自补偿"的弯曲机理;河流弯曲程度与需要补偿的动能多少有关,河段上下断面的动能差越大,河段弯曲系数就越大。"动能自补偿"的机理得到了实验室观测结果的验证和野外原型定位观测资料的佐证。     

河流渗滤系统对地表污水的净化作用综述

河流渗滤系统可充分利用水环境的净化功能,提高污水处理效率,避免地下水遭受污染.河流渗滤对地表污水的净化是一种自然过程,它作为天然的过滤器及生物地球化学反应器,可以除去河水中多种污染物,包括天然有机物、合成有机物、无机物、颗粒物、细菌及病原体等.文章分析了影响河流渗滤系统自净作用的影响因素,包括河流沉积物的组成、河流渗滤系统的结构、季节等.最后提出了今后研究河流渗滤系统的方向.     

Statistical analysis of main and interaction effects during the removal of BTEX mixtures in batch conditions, using wastewater treatment plant sludge microbes

Biodegradation has proved to be a versatile technique to remediate benzene, toluene, ethyl benzene and xylene mixtures in contaminated soil and groundwater. In this study, a mixed microbial culture obtained from a wastewater treatment plant was used to degrade liquid phase ethyl benzene and xylene, at initial concentrations varying between 15 to 75 mg/l. Experiments were conducted according to the 2^k?1 fractional factorial design to identify the main and interaction effects of parameters and their influence on biodegradation of individual ethyl benzene and xylene compounds in mixtures. The removal efficiencies of these compounds varied between 2 to 90% depending on the concentration of other compounds and also on their interaction effects. A statistical interpretation of the results was done based on the Fishers variance ratio (F) and probability (P) values. Though all the main effects were found significant (P < 0.05) at the 5% confidence level, the interactions between benzene and toluene and benzene and xylene concentrations were also found to be statistically significant and play a major role in affecting the total ethyl benzene and xylene removal.     

三峡库区巴东复杂斜坡系统变形机理数值模拟与稳定性研究

三峡库区巴东斜坡系统复杂,其变形机理与稳定性研究对移民迁建和地质灾害防治具有重要意义.本文采用FLAC3D数值计算方法,对巴东复杂斜坡系统变形机理进行研究,为"重力成因论"提供了支持和佐证.从整个斜坡系统的角度,联合使用数值计算方法(FLAC3D)和极限平衡法(Sarma法),系统研究了巴东复杂斜坡系统在不同蓄水状态下不同层次的稳定性问题,结果表明斜坡系统不存在整体深层滑动的可能性;斜坡系统沿岩层界面或软弱层发生失稳的可能性较小,但赵树岭滑体和黄土坡滑体在表层滑体发生较大变形或失稳的条件下,可能导致滑坡整体复活;在水库调蓄过程中,部分滑坡表层堆积体产生变形破坏的可能性较大.另外,斜坡的表层改造可能会引起斜坡中层稳定性的恶化.     

土壤中可挥发污染物抽气清除法的数值模拟

抽气清除法(SVE)是最常用的清除土壤非饱和区中可挥发污染物的方法之一。介绍和分析了该法的基本原理和工艺过程,建立了描述该法中气体渗流场、污染物相间交换以及污染物随气流场运移3个主要过程的物理模型。分别采用Galerkin法和Laplace变换Galerkin法推导了模拟气体渗流场和污染物随气流运移过程的有限元数值模型,编制了三维有限元程序,给出了1个典型的三维计算实例。     

河流污水非饱和入渗对沿岸地下水质的影响

在分析河流污水非饱和入渗过程和输移机理的基础上,建立了河流污水非饱和入渗对沿岸土壤及地下水质影响的预测预报模型。该模型将水力传导率分离为饱和水力传导率项和相对水力传导率项,并运用全隐式差分和时间中心差分格式分别离散,计算过程中根据土壤饱和度调用不同格式,克服真解波动和耗散现象。取得了良好效果。以江苏省徐州市奎河的徐村和黄桥河段污水中的保守性污染因子Cl-和非保守性污染因子氮为例,研究非饱和入渗污染物在土壤及地下水中迁移转化过程的模拟模型参数,运用所率定的参数进行预测计算,计算值与相关的实测值进行对比分析,结果表明,两者吻合良好。     

天然河道冰塞演变发展的数值模拟

应用河流动力学和热力学等原理,建立了冰塞形成及演变发展的冰水耦合的综合动态数学模型,并利用黄河河曲段原型实测资料进行了验证,同时对冰塞体厚度和水位的演变规律进行了研究分析。计算结果表明:提出的数值模型能较好地模拟河道封冻过程中冰塞体的发展演变过程。     

河流冰塞数值模拟进展

冰塞是高纬度地区河流凌汛的主要诱因.为防凌减灾,围绕着河冰问题的试验研究、原型观测和数值模拟,国内外学者展开了大量的研究.就数值模拟方面,综述了国内外学者在河冰一维、二维数值模拟方面的研究成果;重点描述了Shen的一维模型和模拟冰塞体溃决的二维模型及其在实际中的应用;在评述和分析各模型特点的基础上,尝试提出了今后的发展方向.     

热脱附～气相色谱法对空气中苯系物测试精度的实验研究

空气中苯系物的热脱附～气相色谱分析法具有精度高,预处理过程无有机溶剂参与的优点。通过优化的实验流程开展研究,对实验对象得到了优于4 ng的分析灵敏度。对10 ng左右的标准样品进行六次进样分析,相对标准偏差最大为10.3%,重复性较好。对20 ng左右的有证标准样进行六次分析,分析相对误差最大为10%。经实验表明,采用热脱附～气相色谱法分析空气中痕量苯系物具有独特优势。     

Flood estimation in Mahanadi river system,India using partial duration series

Flood frequency analysis is a pre-requisite for setting up and safeguarding of many hydraulic structures, such as dams, barrages, check-dams, culverts and urban drainage systems. In the flood frequency analysis, partial duration series (PDS) may be considered when dealing with values exceeding certain limits causing floods. In fact, the PDS is capable of getting more information about extreme events than the annual maximum series (AMS). Additionally, an assumption that, the magnitude of the extreme events of a PDS is best described by a generalized Pareto (GP) distribution. The present work investigates the at-site flood frequency analysis to find the average number of peaks (λ) for modelling the PDS on the basis of the PDS/GP assumption and variability in the GP parameters coupled with the quantile estimation with an increase in the value of average number of peaks (λ) each year in the Mahanadi river system, Odisha, India. Also, to verify the PDS/GP assumption we tested seven different frequency distributions (Exponential, Gumbel, logistics, generalized extreme value (GEV), Lognormal (LN), generalized logistics (GL) and Pearson Type 3). Extensive daily discharge data collected from 23 gauging sites were used for the analysis. The results indicate precision and stability of GP distribution parameters for λ?=?4 for almost all the discharge sites. The peak flood estimated for various return periods in the Mahanadi river system using GP distribution is endowed with high correlation statistics for this λ value.     

大庆长垣辫状河砂体物理模拟实验研究与认识

以大庆油田葡I23单元辫状河砂体沉积背景为基础设计沉积物理模拟实验,通过6个轮次实验,识别并分析了辫状河道、心滩、废弃河道、堤岸沉积、越岸沉积5种主要微相类型及其分布特征。其中河道及心滩坝沉积广泛发育,占到辫状河沉积的90%左右, 心滩坝多发育在河道中下游,心滩坝与心滩坝之间连通程度较高,连通部分约占心滩厚度的60%～80％,且心滩下部连通性好,上部较差。建立了沉积微相砂体构型参数相关关系及物性参数模型,初步认为河道砂体的宽厚比为70～120,长宽比为3～5;心滩坝砂体宽厚比为80～100,长宽比为1～3。河道面孔率分布区间为10%~11%,向上有逐渐变小的趋势;心滩坝面孔率分布区间为9%~10%,剖面上变化趋势不明显,心滩坝的中心部位夹层几乎是近似水平的,绝大多数情况下倾角小于3°,在长轴方向上迎水面夹层稍陡（＜5°）而背水面较平缓,短轴方向夹层在心滩两翼略有倾斜（＜8°）。研究对大庆油田辫状河储层沉积微相内部构型参数预测具有重要意义。