大尺度无管流数据城区SWMM构建及模拟——I.复杂下垫面城区数字精细化关键技术

为提高城市区域的雨洪径流模拟精度以及城区复杂下垫面数字化的精细化程度,以北京亦庄经济开发区核心区为研究区域,结合当地的自然地理条件、区域内涝特征,基于DEM、排水管道（网）数据和建设用地空间分布情况,提出了针对10 km2以上大尺度复杂下垫面城区具有普适性的子汇水区划分、排水系统概化、集流点雨水井确定的精细化处理方法。为中国城市管道流量监测数据普遍缺乏情势下城市区域雨洪径流过程模拟及洪涝灾害预警等相关研究提供了一定的技术支持。     

改性活性炭的制备及其对金吸附性能的研究

活性炭因具有良好的吸附性能而得到广泛应用,但其吸附能力有限。本文采用氟化氢铵和不同浓度硝酸(0~80%硝酸)对活性炭进行表面改性处理,利用扫描电镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱法(FT-IR)、BET氮吸附法、Boehm滴定法对改性前后活性炭进行了表征分析,并比较了改性前后的活性炭对Au(Ⅲ)的吸附效果。结果表明:随着硝酸浓度的增加,改性活性炭的灰分、平均比表面积、孔隙容量、吸附孔径均有不同程度的降低,发达的微孔结构受到影响,表面性能降低不利于增加其吸附容量;但表面含氧官能团羟基、羧基数量均明显增加,活性炭的极性、亲水性、催化性能、表面电荷和骨架电子密度发生改变,对金属离子的吸附选择性和吸附能力有所提高。20%硝酸改性活性炭的平均比表面积、孔径容量、吸附孔径减小程度较低,酚羟基含量和含氧官能团总量分别却增加了168.3%、109.1%;用于吸附Au(Ⅲ)的回收率可达99.1%,较未改性的活性炭提高最大,金测定值的精密度好(相对标准偏差为0.6%~1.4%),准确度高。表征分析表明,改性活性炭对金的吸附是表面物理吸附和官能团化学吸附并存的过程,而且官能团化学吸附起主要作用。     

大尺度无管流数据城区SWMM构建及模拟——Ⅱ.模型参数校验及暴雨径流模拟分析

目前,中国城区大多缺乏实测管道流量数据,给城市水文模型构建及精细化模拟带来了挑战。在北京亦庄经济开发核心区下垫面精细数字化的基础上,以典型点的最大径流深为验证要素,以实地踏勘为主、经验率定为辅,分别选取2012年"7·21"和2011年"6·23"两场典型大暴雨径流过程,完成了区域SWMM(Storm Water Management Model)模型的参数率定和验证;并就不同重现期设计暴雨下,不同典型用地子汇水区的产汇流响应特征及内涝交通拥堵风险进行了分析及评估。结果表明:随着重现期的增加,道路与交通设施用地对暴雨增幅的响应速率远高于公园绿地的响应速率,前者的内涝交通拥堵风险亦远高于后者;间接反映了不同下垫面条件造成产汇流响应的差异程度。相关成果可为区域城市洪涝管理与预警提供决策参考。     

珠三角地区有机硝酸酯的模拟及其对臭氧生成的化学影响分析

有机硝酸酯是大气污染过程中重要的二次污染物,与臭氧和气溶胶的生成密切相关.本研究以珠三角后花园地区2006年的综合观测数据为基础,基于盒子模型搭载RACM2机理对有机硝酸酯开展模拟.结果表明RACM2高估了日间有机硝酸酯生成速率,优化了RACM2机理中日间有机硝酸酯的生成模块后,有机硝酸酯的有效产率(α_(eff))在0.033左右.并根据VOC-OH反应活性、有机硝酸酯产率和臭氧生成速率三者之间的关系,分析了有机硝酸酯的生成过程对臭氧化学的影响.发现VOC-OH反应活性与α_(eff)呈正相关,在高VOC-OH反应活性区域臭氧的生成受到有机硝酸酯生成增强的明显抑制,即P(O_x)(指O_x的生成速率,(O_x=O_3+NO_2)随VOC-OH反应活性的升高而表现出先上升后下降的趋势.这一结果表明在通过削减VOCs来控制O_3时,需要进一步考虑有机硝酸酯的生成所带来的化学影响;即在珠三角光化学污染季削减臭氧时,需要优先考虑低分子量VOCs的削减.     

平安县洪水泉乡地下水分布规律及水文特征研究

以青海省平安县洪水泉乡地下水勘查为例,对该区域地下水赋存条件及分布规律、含水岩组划分及富水性、地下水补给、径流与排泄条件、地下水水化学特征进行研究,将区内地下水类型划分为第四系松散岩类孔隙水、碎屑岩类孔隙裂隙水、碳酸岩夹碎屑岩裂隙溶隙水、基岩裂隙水和冻结层水五大类,富水性分级与区域地下水一致。根据区内水文地质条件,离基岩山区近的村庄可以采用引泉方式解决供水,而远离基岩山区的低山丘陵村庄人畜饮水集中供水水源可采用大口井廊道取水工程来解决。通过合理开发利用地下水来解决当地供水需求。     

冀中早第三纪湖盆演化、油气评价与找油方向

根据冀中坳陷大量钻井岩性剖面、地震测线和实验室分析等资料，运用沉积学、层序地层学和石油地质学等多学科理论为指导，深入研究冀中坳陷下第三系区域地质特征、层序地层特征、沉积环境变迁、沉积相带展布和油气分布状况。把冀中坳陷下第三系划分为断陷分割充填期、断陷扩张深陷期、断陷萎缩期、断坳扩展期和断坳抬升消亡期五个演化阶段。最终把区内12个凹陷划分为继承型、早盛型、过渡型、偏移型和沉降型五种类型湖盆，并对它们进行了含油气评价；指出廊固和坝县凹陷具有良好的油气勘探前景，是今后油气勘探的主攻方向；饶阳凹陷东部、晋县和束鹿凹陷，要立足小断块，不断发现小油藏，保证冀中油气长期稳产。