灰岩基缓释材料原位注入修复酸性矿山废水模拟研究

我国岩溶区分布面积广,生态环境脆弱。岩溶区大量矿山开采活动产生的酸性矿山废水(AMD)严重威胁着区域生态环境安全。以岩溶区广泛分布的碳酸盐岩和玉米棒(生物质炭)等为原料,通过改性、造粒、覆膜的方式制备了一种可用于原位注入修复的碱基缓释材料(ASRM),并在室内模拟开展了丰水和枯水交替作用下的原位注入修复实验,以验证和查明ASRM原位修复酸性矿井废水中重金属的能力及去除机制。研究结果表明,碱基缓释材料(ASRM)可有效提高水体pH值,酸性矿山废水(AMD)修复后pH值从2.8提高到5～7,并对Fe²⁺,Mn²⁺,Zn²⁺,Cu²⁺,Cd²⁺,Pb²⁺和Cr³⁺等多种有害重金属有良好去除效果。XRD和SEM分析证明,反应沉淀物主要以FeOOH的形式存在。重金属的去除机制主要包括：(1)部分金属离子被以反应产生的氢氧化物等沉淀的形式去除;(2)反应体系产生的大量FeOOH可以吸附去除重金属。本模拟实验研究为利用缓释材料原位高效处理岩溶山区矿...     

江苏沿江开发带地下水开采与地面沉降三维数值模拟

根据江苏沿江开发带地下水系统的水文地质机制以及地面沉降机理,在概化出江苏沿江开发带的地下水系统水文地质概念模型和地面沉降模型的基础上,建立了江苏沿江开发带地下水开采与地面沉降三维数值模型。并针对各种开采方案下地面累积沉降量最少的原则,给出了各含水层的最优开采方案。     

成都“2008.9.24”暴雨的中尺度数值模拟

为了更好的研究四川成都地区2008年9月23日～25日强降水天气的物理机制,利用中尺度天气预报模式(Weather Research Forecast,WRF)模拟了此次过程,并结合FY-2号C星云图资料,对过程的发生、发展过程进行分析后发现,此次暴雨过程为低层弱低压辐合,同时台风"黑格比"登陆后带来大量水汽,并借助西伸的西太平洋副高源源不断的向四川盆地输送,另外存在来自南方孟加拉湾水汽的持续供应,对流云团形成于地面低压与西伸副高的交界处,并沿着副高边缘由西南向东北移动,雨带分布在副高边缘气压梯度大的地方,模拟结果与观测事实基本相符。利用WRF模式模拟暴雨产生的环流形势,配合卫星云图,能进一步揭示暴雨产生的物理机制,可作为深化暴雨研究的有效手段。     

流变特性对青藏高原构造变形影响的数值模拟

建立三维黏弹性有限元模型,采用标准线性固体本构关系,分析流变特性对青藏高原现今构造变形的控制作用。模拟结果显示：1）在高原地壳介质流变机制的控制下,青藏高原内部从西向东,东向位移分量逐渐增大。最大值出现在甘孜 玉树 鲜水河断裂带区域内,反映了青藏高原的物质东移运动;2）在菱形块体中南部,其东侧区域向东南方向运动,而其西侧区域则转向西南方向运动;3）中地壳强流变模型与下地壳强流变模型给出的计算结果总体特征相似,二者均能较好模拟高原物质东流以及绕喜马拉雅东构造结的顺时针转动;4）流变特性对青藏高原构造变形特征的影响较大。     

地形对台风影响的数值模拟研究——以台风“泰利”为例

为研究台湾岛地形对台风移动路径及结构的影响,利用高分辨率中尺度MM5V3模式,设计3组敏感性试验,对“0513”号台风“泰利”在2005年8月31日00：06到9月1日18：00（世界时）影响台湾岛的过程进行数值模拟研究。主要就台湾岛地形对台风移动路径、气压场、散度场、涡度场和降水场进行分析。试验结果表明：台湾岛地形对台风“泰利”的移动路径和中心气压的影响不显著;地形的强迫作用对台风涡度场的中心强度和非对称结构有明显的影响;台湾岛地形是形成迎风坡诱生低压和背风坡诱生高压的主要因子;地形是台风外围降水加强的主要原因。     

温州地区一次暴雨过程分析及数值模拟

针对WRF中尺度数值模式较少应用在地形复杂地区,而在浙江省南部山区的温州地区则更缺乏实际应用的案例,利用WRF模式,对2010年5月13～14日温州地区出现的一次暴雨过程进行数值模拟,并利用模式输出的高分辨率资料进行诊断分析.通过分析模拟结果,验证了WRF模式较好地模拟了此次降水过程的时空分布特征,但仍存在着部分区域降水量偏高,暴雨落区偏差等误差.研究结果表明,暴雨中心的强上升运动及低层辐合、高层辐散的配置有利于中尺度对流系统的发生发展,高低空急流耦合是此次暴雨爆发的重要机制.暴雨区域高湿高能环境的维持,保证了暴雨过程的能量输送,也是此次暴雨能够长时间地持续发生的必要条件之一.降水量最大区域的中心与对流层中的最大垂直速度中心都出现在同一区域,而在垂直速度最大区域的两侧都存在有一个垂直的次级环流,这些有利条件对维持强烈的上升运动起关键作用.     

温州地区一次暴雨过程分析及数值模拟

针对WRF中尺度数值模式较少应用在地形复杂地区,而在浙江省南部山区的温州地区则更缺乏实际应用的案例,利用WRF模式,对2010年5月13～14日温州地区出现的一次暴雨过程进行数值模拟,并利用模式输出的高分辨率资料进行诊断分析.通过分析模拟结果,验证了WRF模式较好地模拟了此次降水过程的时空分布特征,但仍存在着部分区域降水量偏高,暴雨落区偏差等误差.研究结果表明,暴雨中心的强上升运动及低层辐合、高层辐散的配置有利于中尺度对流系统的发生发展,高低空急流耦合是此次暴雨爆发的重要机制.暴雨区域高湿高能环境的维持,保证了暴雨过程的能量输送,也是此次暴雨能够长时间地持续发生的必要条件之一.降水量最大区域的中心与对流层中的最大垂直速度中心都出现在同一区域,而在垂直速度最大区域的两侧都存在有一个垂直的次级环流,这些有利条件对维持强烈的上升运动起关键作用.     

基于WRF模式的陕西两次区域性秋季暴雨的数值模拟

2005年陕西秋淋天气明显且偏晚,通过WRF模式对秋淋期间的两次区域性暴雨模拟结果显示,暴雨雨带走向、强降雨中心位置以及强降水出现的时间段等都与实况基本吻合,预报时效可达36-48小时;模式能成功地模拟出暴雨的主要影响系统和不同时段的风场演变变化.分析表明,利用该模式可以对不同类型暴雨进行机理分析和研究,能够作为未来客观预报陕西转折性天气和暴雨天气一种新的技术手段和工具.     

湛江湾区域氮收支估算

利用2010年湛江湾区域的自然条件、人口、农业、工业、环保等基本统计数据和相关参数对该区域氮的收支进行估算,分析其产生原因和环境影响。结果表明,2010年湛江湾区域氮的输入总量为53 718.55 t,各氮源按输入量大小排序为化肥氮、人畜排泄物氮、大气沉降氮、农田自身固氮、作物残体氮、农田共生固氮和工业废水氮;区域氮输出量为44 536.75 t,其中34.12%由水体输送到湛江湾,33.53%通过反硝化和17.13%经挥发进入大气,作物收获氮带走了剩余的15.22%;盈余氮量9 181.80 t储存于区域内。湛江湾区域氮负荷为249.99kg·hm-2·a-1,陆地氮通量为200.11 kg·hm-2·a-1,远高于北江流域、珠江三角洲地区,仅稍低于经济发达的长江三角洲地区。     

任意结构的电容耦合直流放电的数值模拟

本文描述了二维模型下电容耦合的直流放电计算过程.发展了适用于任意结构下非正交坐标系的算法.提出了决定边界条件的相关技术.程序设计中发展了网格生成系统,使程序更适用.并且用图表说明了半导体机械中的一种典型的应用.     

湛江湾大型底栖动物的群落结构和多样性特征

2010年5月,在湛江湾海域设立10个站点对大型底栖生物进行调查,分析湛江湾大型底栖生物的种类组成、生物量、栖息密度和生物多样性特征,并通过聚类(CLUSTER)和MDS排序对大型底栖生物群落进行划分。结果表明,调查海域共有底栖生物共7门112种,环节动物门、软体动物门和节肢动物门为湛江湾大型底栖生物的主要类群。生物量分布范围为0.93～98.20 g.m-2,其中软体动物门的平均生物量最高值。栖息密度分布范围为6.11～24.80 ind.m-2,其中以环节动物门(24.08 ind.m-2)和星虫动物门(22.22 ind.m-2)最高。该海域大型底栖生物群落物种较为丰富,但多样性差。根据Bray-Curtis相似性系数聚类分析和多维尺度排序分析结果,可将湛江湾大型底栖动物划分为4个群落。丰度生物量曲线(ABC)分析结果,湛江湾大型底栖生物受到严重的环境污染或者扰动,群落结构不稳定。与其他海域大型底栖生物种类数、生物量和丰度的比较分析结果,湛江湾的生物量和丰度偏低。     

Three-Dimensional Finite Element Numerical Simulation and Physical Experiment for Magnetism-Stress Detecting in Oil Casing

The casing damage has been a big problem in oilfield production. The current detection methods mostly are used after casing damage, which is not very effective. With the rapid development of China's offshore oil industry, the number of offshore oil wells is becoming larger and larger. Because the cost of offshore oil well is very high, the casing damage will cause huge economic losses. What's more, it can also bring serious pollution to marine environment. So the effective methods of detecting casing damage are required badly. The accumulation of stress is the main reason for the casing damage. Magnetic anisotropy technique based on counter magnetostriction effect can detect the stress of casing in real time and help us to find out the hidden dangers in time. It is essential for us to prevent the casing damage from occurring. However, such technique is still in the development stage. Previous studies mostly got the relationship between stress and magnetic signals by physical experiment, and the study of physical mechanism in relative magnetic permeability connecting the stress and magnetic signals is rarely reported. The present paper uses the ANSYS to do the three-dimensional finite element numerical simulation to study how the relative magnetic permeability works for the oil casing model. We find that the quantitative relationship between the stress' s variation and magnetic induction intensity's variation is: Δδ =K* ΔB, K = 8.04×109, which is proved correct by physical experiment.     

湛江港海域叶绿素a浓度的高光谱遥感反演

基于表观光学法研究冬季湛江港海域高光谱遥感叶绿素a浓度的反演模型构建,结果表明,该海域单波段遥感反射率与叶绿素a浓度相关性低,波段比值和遥感反射率的一阶微分法可提高叶绿素a浓度反演精度。665nm处的遥感反射率一阶微分值与叶绿素a浓度相关性良好,相关系数可达0.84。一阶微分相关系数大于0.8的波段大部分处于叶绿素a红光强烈吸收区域,对于富营养化的湛江港海域采用一阶微分方法构建叶绿素a浓度的遥感反演模型具有合理性。     

湛江湾沉积物中氨氧化微生物的丰度、多样性和分布特征

【目的】分析湛江湾沉积物中氨氧化古菌(AOA)和氨氧化细菌(AOB)的丰度与多样性。【方法】采用分子生态学方法。【结果】AOA amoA基因丰度范围为3.23×10~5~5.27×10~6 copies·g~(-1)(以干土计),AOB amoA基因丰度范围为2.99×10~4~1.06×10~7 copies·g~(-1)(以干土计),两者平均丰度差别不大;但对于潮下带,大部分站位AOA amoA基因丰度高于AOB,且与氨氮和有机碳含量显著正相关。在工厂排污口和养殖区AOA多样性高于其他站位,而AOB则相反,说明AOA对环境污染物有更强的适应能力。系统发育分析显示,88%的AOA amoA序列属于海洋簇Group I.1a,优势类群是一类喜热带气候的AOA新分支;潮下带亚硝化螺菌属AOB为优势种群,而潮间带亚硝化单胞菌属AOB为优势种群。CCA分析表明,盐度和pH显著影响湛江湾AOA与AOB的群落结构。【结论】湛江湾沉积物中氨氧化微生物的分布与氨氮、总有机碳、盐度、pH等多种环境因子密切相关。     

湛江港湾及邻近海域有色溶解有机物光谱吸收特性分析

于2016年9月18日至9月27日对湛江湾海域有色溶解有机物(CDOM)进行调查,分析CDOM的吸收系数ag(440)、光谱斜率(S_g)空间分布特征及其关系。结果表明:湛江湾海域CDOM的吸收系数ag(440)变化范围为0.23~0.71 m~(-1),平均值为0.49 m~(-1);S_g值的变化范围为0.005 2~0.019 7 nm~(-1),平均值为0.010 9 nm~(-1);ag(440)的水平空间分布表明,湛江湾外海CDOM浓度显著低于湾内水平,而光谱斜率S_g水平空间分布则显示湾内和湾外S_g差异性不明显,且ag(440)与S_g负相关关系不明显。     

Ecological Risk of Heavy Metals in Sediment Around Techeng Island Special Marine Reserves in Zhanjiang Bay

The concentrations of five metals (Cu, Pb, Zn, Cd and Hg) were measured in sediments obtained before and after the establishment of Techeng Island Special     

湛江北部湾马氏珠母贝红壳色选育系生长模型研究

为检验不同模型对马氏珠母贝红壳色选育系的生长发育拟合效果,分别采用von Bertalanffy、Gompertz、Logistic和Brody 4种非线性生长模型对红壳色选育系壳长、壳宽、壳高等形态性状和重量性状的生长发育进行拟合,通过Levenberg-Marquardt迭代法求出模型中各生长参数,结合各参数的最优值,得出拟合效果最佳的生长模型。结果表明,在马氏珠母贝红壳色选育系的第一年半生长过程中,Brody模型为壳长、壳宽与壳高的最优生长模型,von Bertalanffy模型为体重的最优生长模型,分别有效地拟合了马氏珠母贝红壳色选育系早期生长发育的累积生长曲线。     

喉部结构不对称的微喷管数值计算

以FLUENT6.1软件为工具,利用湍流k-ε模型,求解二维稳态可压缩N-S方程,模拟了微喷管内的超音速流动,分析了喷管喉部结构不对称对喷管流场与喷管出口推力的影响。这种喉部结构不对称由于喉部上下顶点在x方向上偏离一定距离所造成。数值计算结果表明,喷管喉部上下顶点在流体流动方向的不对称,将导致喷管内部流体流场不平衡性,诱导喷管内部产生康达效应,使得喷管出口的x方向推力减小,y方向产生了多余的推力。