考虑边界反射作用河流污染混合区的简化算法

以排污口为坐标原点,通过数学推证了岸边排放时P(x,y)点与中心排放时Q(x/4,±y/2)点的污染物浓度对应相等.通过计算实验和曲线拟合,分别给出了中宽河流污染混合区最大长度、最大宽度和相应的纵坐标、面积等参数以及河流中心线和两岸线沿程浓度分布的实用化公式,给出了污染混合区的近似外边界曲线方程.对中宽河流污染混合区范围的计算和环境敏感点的浓度预测,具有重要实用价值,为工程技术人员提供了准确、简便、快捷的实用化方法.     

城市次降雨径流污染负荷计算方法

城镇地表径流污染是地表水体污染的主要原因,也是城镇河流的主要污染源之一,其识别和控制是目前城市水环境治理的重要内容。沙河是长江的二级支流,流经宜昌市某区,水体水质较差。以该区为研究对象,将其分为不同下垫面,通过监测次降雨不同时段各种下垫面地表径流中污染物浓度,建立地表径流污染物负荷估算方法,估算地表径流中污染物负荷量,为城市非点源污染削减和城市河流污染治理提供依据。     

嵌套叉树网格的FDS数值模式在近海水域污染混合区计算中的应用

鉴于海域覆盖面积大而污水排放形成混合区相对集中的特点,基于四叉树网格布设的思想,分层次对不同研究区域按不同尺度网格对近海水域进行嵌套网格联合布置,重点模拟污水排放形成的混合区范围,在此基础上建立了Godunov型通量差分裂(FDS)格式有限体积法计算模式,实现了在不同尺寸的网格联立求解,提高了数值计算效率,又保证了计算精度.以海州湾近海水域为例,对海州湾近海水域流场及污染物混合区的范围进行了模拟计算,由此建立了排污量与混合区面积之间的响应关系,为环境管理部门对入海排污量的总量控制提供了依据.     

一维河流水质方程解析解性态的初步分析

采用较为简单的数学方法,建立了一维时投源河流水质方程解析解计算结果的统计参数与原始数据的统计参数间的近似关系,推导出描述该解析解计算问题性态的条件数,通过讨论,指明了计算问题属于“病态”和“良态”的条件。从而为正确使用该解析解解决实际水质问题提出了相应的建议。     

地表水非点源污染负荷计算方法探讨

以多年河流统计监测资料为基础,运用两点法,考虑非点源影响,逆推计算,求得地表水非点源污染负荷。以吉林省为例,分析了吉林省4大水系15条河流65个监测断面2000~2004年统计资料,运用两点法确定吉林省主要河流COD衰减系数(K),逆推计算得到吉林省非点源污染负荷为1443.711m3/s,其中松花江水系802.93m3/s,图们江水系108.369m3/s,辽河水系372.392m3/s,浑江、鸭绿江水系160.02m3/s。非点源污染负荷是点源污染负荷的57.14倍,成为吉林省地表水环境主要污染源。     

山丘平圩混合区小流域水文分析计算方法研究

洪水灾害常常给社会造成严重的经济损失,小流域洪水汇流速度快,易对下游造成瞬时毁灭性灾害,采取有效的小流域治理措施是必须的。根据山丘平圩区小流域特点分析比较设计洪水的计算方法,推荐采用瞬时单位线法,同时对小流域分片设计洪水组合进行了研究分析。以团结河流域上段治理为例进行具体分析,计算出该流域20年一遇防洪设计流量为472.60m3/s,为类似该地区的山丘、平原、圩区混合区设计洪水分析总结经验,提供参考,具有现实意义。     

河流沉积学与磷的污染及治理

河流沉积学的最新进展之一是其在环境治理中的应用。本文结合国内外这方面的最新发展动态，介绍了有关磷污染问题的研究方法。依据磷污染的不同导因，从河流沉积学角度提出相应的治理措施。     

我国河流湖泊污染的防治技术及发展趋势

我国河流湖泊污染现状为V类和劣V类水质占七大水系(辽河、海河、淮河、黄河、松花江、珠江、长江)主要断面的50%以上,高中营养化湖泊占被调查湖泊的85%以上,河流湖泊污染状况十分严峻.目前河流湖泊采取的污染防治技术措施主要有:削减截流污染源、完善城市排水系统和建设污水处理厂、河流低泥疏浚、河道曝气技术、生物修复技术、水生植被恢复工程、引清冲淡等等.生物生态技术将在河流湖泊污染防治及生态恢复中发挥重要的作用.     

青藏高原典型金属矿山河流重金属污染对比

为研究青藏高原金属矿山勘探、开采、闭坑阶段不同开发阶段河流重金属污染的严重程度,通过野外调查,室内测试分析,对比5个金属矿山河流重金属元素含量、污染指数沿程变化,得出以下结果:(1)勘探阶段和闭坑后河流水质污染较小,开采阶段矿业活动对河水水质污染较大。(2)As、Pb、Cd、Cu和Zn五种元素是金属矿山的特征污染物。开采矿区中德尔尼铜矿区、下柳沟铅锌矿、甲玛矿区河流均有重金属元素污染,微碱性环境中德尔尼铜矿区,主要污染物为As,单项污染指数为0～10.6;下柳沟铅锌矿Pb、Cd、Cu和Zn元素单项污染指数分别为0.2～2.1、0～55、0.4～24、0.3～1550;偏酸性环境中甲玛矿区的特征污染物主要为Cu、Cd。其中Cu、Cd单项污染指数为0～4174、0～4;勘探矿区大场金矿、闭坑矿区罗布莎铬铁矿区河流未出现污染元素。(3)青藏高原5处典型的高海拔山地矿山河流由于稀释作用重金属流经2km后达到安全水平,研究结果可为青藏高原矿山开采中河流水环境保护提供参考依据。     

北京市顺义区主要河流污染情况的初步调查

本文在1／5万区域地质调查及顺义区国土资源与生态环境大调查的基础上，对顺义区内主要河流的污染情况进行了初步的调查与评价，并对其污染治理工作提出了几点建议。     

河流中污染源垂向紊动混合过程研究

着重研究了河流中点源及线源污染物的垂向紊动混合过程.根据大江河中污染物在排放口近区范围内的垂向紊动混合过程,提出了部分均匀混合水深的新概念,建立了点源及线源的垂向紊动混合过程基本方程.通过求解方程,得到部分均匀混合水深随纵向距离变化的基本规律和全水深垂向均匀混合距离的理论公式,且用相关实测资料进行了验证.将所建立的垂向紊动混合过程基本规律引入数值模型中,建立了部分均匀混合水深平均二维水质模型,并用现场罗丹明示踪实测资料进行验证,表明该模型较传统的全水深平均模型在近区具有更高的计算精度,与三维模型相比则有更高的计算效率.     

Radiaxial fibrous calcites as low-magnesian calcite cement precipitated in a marine-meteoric mixing zone

Abstract Radiaxial fibrous calcite (RFC) has previously been interpreted as a marine or replacive cement. Study of the Dongjeom Formation (Early Ordovician), Korea, shows that RFC can form in marine‐meteoric mixing zones as a low‐magnesian calcite (LMC) cement. RFC in the shallow‐marine Dongjeom Formation occurs in arenaceous limestones at the top of a transgressive facies overlying a regressive facies. It shows well‐developed growth zonation, and lighter oxygen isotope values and more radiogenic strontium isotope ratios than those of Early Ordovician marine calcite. Such petrographic and chemical evidence indicates that the RFC was precipitated as a primary LMC cement in a marine and meteoric mixing zone. Owing to the unique environment of formation, the Dongjeom RFC is characterized by growth zonal fabric comprising alternating subzones, which may indicate precipitation from varying fluids. In addition, this study documents the importance of substrate for development of RFC. Early ‘nucleation’ for RFC occurred mainly on microcrystalline skeletal grains and internal sediments, whereas on homogeneously altered substrates, thin‐coated banding structure developed, ultimately forming coarse crystalline spar. This suggests that microcrystalline substrates are preferred sites for nucleation of RFC.     

干旱区水资源合理配置模式与计算方法

提出了西北内陆干旱区水资源合理配置的模式与计算方法。针对生态环境脆弱的干旱区水资源利用特点,基于水资源二元演化理论与方法,保持水土平衡、水量平衡和水盐平衡,以空间配置、时间配置、用水配置、水源配置、管理配置为基本模式;从实际情况出发,以水定发展指标,提高水土资源的匹配效率,以流域为单元合理安排生态环境用水与经济发展用水,在此基础上建立了干旱区水资源合理配置模型。定量计算表明:其809亿m3的径流性水资源中,直接留给天然生态的水量有302亿m3,加上126亿m3回归水的间接支持,可供生态系统消耗的水资源达428亿m3,相对于385亿m3的现状生态需水,除黑河和石羊河流域外,生态系统的需水基本上能得到满足。     

能量法在搅拌桩复合地基稳定性分析中的应用

本文基于能量原理,不仅考虑了土体内部的应力-应变关系,而且应用了Mohr-Coulomb材料相关联流动法则,根据极限分析上限定理,得出了搅拌桩复合地基稳定安全系数计算公式.算例分析表明,该方法对复合地基的稳定性分析具有一定实际意义.     

搅拌桩复合地基平面模拟的简化方法探讨

水泥土搅拌桩(DMM)在高速公路工程中得到广泛应用,人们也希望能对该复合地基在路堤荷载下的地基的变形深入了解,其数值分析是一种重要的方法。但是,采用三维有限元进行数值模拟在高速公路工程中容易造成数组过大,计算时间并且收敛性比较差,因此把三维问题简化为二维问题是众望所归。在把三维问题简化二维平面问题简化计算时,最重要的是参数的折减。基于水泥土搅拌桩复合地基的特性,结合理论分析提出了一种参数折减的方法。并依据连盐高速公路实测的数据验证了该参数简化方法的可行性。     

综采一次采全高顶板导水裂缝带发育高度的计算公式及适用性分析

确定煤层顶板导水裂缝带高度可为顶板防治水、采掘工程布置、防水煤柱留设以及瓦斯抽采设计提供依据。采用井下仰孔注水测渗漏法,实测山西西山煤田镇城底矿8煤导水裂缝带高度为57.98 m,其中冒落带高度16.72 m,裂隙带高度41.26 m。依据实测结果并收集了8个矿综采一次采全高中硬覆岩下导水裂缝带高度数据,利用数理统计回归分析的方法,得出了适用于综采一次采全高中硬覆岩下导水裂缝带高度计算的经验公式,并与《煤矿安全规程》中相应经验公式进行对比分析,结果表明,该公式适用性好,而《煤矿安全规程》中有关公式应用于中厚煤层综采一次采全高开采条件预测,其误差较大。     

Pleistocene speleothems of Mallorca: implications for palaeoclimate and carbonate diagenesis in mixing zones

The Pleistocene speleothems of Sa Bassa Blanca cave, Mallorca, are excellent indicators of palaeoclimate variations, and are samples that allow evaluation of the products and processes of mixing‐zone diagenesis in an open‐water cave system. Integrated stratigraphic, petrographic and geochemical data from a horizontal core of speleothem identified two main origins for speleothem precipitates: meteoric‐marine mixing zone and meteoric‐vadose zone. Mixing‐zone precipitates formed at and just below the water–air interface of cave pools during interglacial times, when the cave was flooded as a result of highstand sea‐level. Mixing‐zone precipitates include bladed and dendritic high‐Mg calcite, microporous‐bladed calcite with variable Mg content, and acicular aragonite; their presence suggests that calcium‐carbonate cementation is significant in the studied mixing‐zone system. Fluid inclusion salinities, δ¹³C and δ¹⁸O compositions of the mixing‐zone precipitates suggest that mixing ratio was not the primary control on whether precipitation or dissolution occurred, rather, the proximity to the water table and degassing of CO₂ at the interface, were the major controls on precipitation. Thus, simple two‐end‐member mixing models may apply only in mixing zones well below the water table. Meteoric‐vadose speleothems include calcite and high‐Mg calcite with columnar and bladed morphologies. Vadose speleothems precipitated during glacial stages when sea level was lower than present. Progressive increase in δ¹³C and δ¹⁸O of the vadose speleothems resulted from cooling temperatures and more positive seawater δ¹⁸O associated with glacial buildup. Such covariation could be considered as a valid alternative to models predicting invariant δ¹⁸O and highly variable δ¹³C in meteoric calcite. Glacio‐eustatic oscillations of sea‐level are recorded as alternating vadose and mixing‐zone speleothems. Short‐term climatic variations are recorded as alternating aragonite and calcite speleothems precipitated in the mixing zone. Fluid‐inclusion and stable‐isotope data suggest that aragonite, as opposed to calcite, precipitated during times of reduced meteoric recharge.     

中国主要江河径流变化成因定量分析

变化环境下中国主要江河实测径流量发生了较为明显的变化,科学理清径流变化原因是流域水资源评价和管理的重要基础工作。基于中国七大江河代表性水文站1956—2018年的实测径流量资料,诊断了变化环境下水文序列的变异性特征;采用水文模拟途径,定量评估了不同驱动要素对径流变化的影响。结果表明:①淮河、长江和珠江实测径流量变异性特征不明显,相比而言,北方主要江河实测年径流量系列存在较为明显的突变性,但最显著的变异点发生时间存在差异,变异前后降水径流关系发生较大变化。②RCCC-WBM模型能够较好模拟中国南方湿润区和北方干旱区江河天然径流量过程,该模型可以用来还原人类活动影响期间的天然径流量。③总体来看,人类活动对中国北方江河径流量的影响大于气候变化的影响,气候变化是中国淮河及其以南江河径流变化的主要原因。     

中国主要江河径流变化成因定量分析

变化环境下中国主要江河实测径流量发生了较为明显的变化，科学理清径流变化原因是流域水资源评价和管理的重要基础工作。基于中国七大江河代表性水文站1956—2018年的实测径流量资料，诊断了变化环境下水文序列的变异性特征；采用水文模拟途径，定量评估了不同驱动要素对径流变化的影响。结果表明：①淮河、长江和珠江实测径流量变异性特征不明显，相比而言，北方主要江河实测年径流量系列存在较为明显的突变性，但最显著的变异点发生时间存在差异，变异前后降水径流关系发生较大变化。② RCCC-WBM模型能够较好模拟中国南方湿润区和北方干旱区江河天然径流量过程，该模型可以用来还原人类活动影响期间的天然径流量。③总体来看，人类活动对中国北方江河径流量的影响大于气候变化的影响，气候变化是中国淮河及其以南江河径流变化的主要原因。