地下水人工回灌和停采对地面沉降控制的影响分析

地面沉降是全世界主要的工程地质灾害之一,而地下水超采是造成地面沉降的主要原因之一。为研究地下水人工回灌和停采对北京平原地面沉降的影响,采用三维地下水模型和情景设计法,设计3个情景(保持现状、人工回灌和地下水停采)对北京平原区域及沉降中心的沉降速率进行模拟。结果表明:保持现状、人工回灌和地下水停采等情景下北京平原在2015、2020和2030年的区域地面沉降分别为24 mm/a左右、12. 7～23. 2 mm/a及12. 4～23. 7mm/a,沉降中心地面沉降分别为39. 30～158. 62 mm/a、21. 09～165. 83 mm/a及16. 5～162. 95 mm/a;人工回灌和地下水停采对研究区地下水水位和含水层储存量的恢复以及地面沉降的控制有显著的促进作用,但地下水停采的效果要优于人工回灌的效果;只有综合考虑社会经济发展和地面沉降控制,才能既控制地面沉降的恶化,又保证北京平原社会的可持续发展。     

太阳能组件和运行方式比选及发电量分析

通过对项目区太阳能资源进行分析,项目区月际太阳辐射呈抛物线趋势变化,在5,6,7月处于峰值区域,其数值在165～770MJ/m~2之间。从太阳能资源利用角度,项目区太阳能资源等级为很丰富。太阳能资源具有较高利用价值,适合建设太阳能光伏电站。通过对太阳能电池组件、光伏阵列运行方式比选,综合比较后,本工程选用255Wp多晶硅太阳电池组件、固定支架光伏系统安装。通过对太阳能板不同倾角的辐射量计算,当倾角为41°时,全年接受到的太阳能辐射能量为6405.16MJ/m~2,接受辐射量最大,发电效率最好,因此确定太阳能光伏阵列安装最佳倾角为41°。经过运行1年的电量统计分析可知,全年发电量呈抛物线趋势变化,A区太阳能板年发电量为2128.22万kWh,B区太阳能板年发电量为912.09万kWh。     

大宁调蓄水库蓄水后生态环境效益分析

南水北调工程的建成通水,改变了北京城市供水格局,给北京带来了巨大的效益,生态环境效益就是其中重要一环。分析北京市南水北调配套工程生态环境效益的组成,科学地计算和评估生态效益,对于未来北京市南水北调配套工程效益的发挥、工程的运行管理、首都水务事业的发展有着重要意义,大宁调蓄水库是北京市南水北调配套工程之一,经计算,大宁调蓄水库蓄水后生态环境总效益为34176.29万元。计算方法也可为类似工程生态环境效益的估算提供参考。     

泄洪洞反弧段末端水力特性指标分布规律

龙抬头式泄洪洞在水利水电工程中应用十分普遍,但是由于反弧段流态复杂,其产生空蚀破坏的原因尚不明晰。对不同泄洪洞体型掺气前后的工况进行三维数值计算,对其水力特性指标的分布规律进行研究。结果表明:随着落差Δz增大,反弧段流速逐步增大,水流空化数逐步减小;反弧半径R的改变对反弧段水力参数的影响有限。掺气水流的反弧段水力学指标主要取决于Δz,而受反弧半径R的影响相对较小。当Δz减小时,反弧段末端的水力参数在掺气前后变化不大,反弧段末端下游30m(等于15倍的挑坎高度)处的掺气水流的流速明显降低,空化数明显增高,掺气水流的保护作用对空腔下游部分的水力参数影响更加明显。在反弧末端有二次流出现,两侧边墙附近存在对称涡,不仅对边墙附近的流速压力分布产生一定影响,也加剧了反弧段内的水力特性的复杂程度。     

基于SWAT分布式流域水文模型的下垫面变化和水利工程对径流影响分析

近年来随着人类活动的加剧,兴建了许多中、小型水利和水土保持工程,迅速改变着流域的自然面貌,因而改变了径流的原有规律。选取1960以前水利工程较少的时期作为人类活动不明显期来率定SWAT模型参数,对于1990以后人类活动稳定期的径流分别设置3个情景:应用原SWAT模型、应用只考虑下垫面变化的SWAT模型和应用考虑下垫面变化和水利工程影响的SWAT模型分别进行模拟。对于五道沟以上流域和流域内东丰、磐石、样子哨3个子流域模拟结果显示:考虑下垫面变化和水利工程影响后的径流模拟相关系数R2和纳什效率系数NSE分别从0.82、0.56提高到0.91、0.79,分别提高了11.0%和41.1%。其中模拟精度的提高量中91.3%是由于考虑水利工程作用所引起的,剩余部分是由考虑下垫面变化引起的。相比下垫面变化,水利工程运行对该流域径流变化占据主导作用。     

改性细菌纤维素硫酸酯对Pb(Ⅱ)吸附性能的影响

以廉价且资源丰富的细菌纤维素为原料,研究制备了改性细菌纤维素硫酸酯吸附材料,并对其进行表征分析。以典型重金属污染物Pb(Ⅱ)为去除目标,考察了不同反应时间、溶液p H和反应温度等对改性细菌纤维素吸附Pb(Ⅱ)的影响。结果表明:经改性后细菌纤维素的吸附性能有所增加;其对Pb(Ⅱ)的平衡吸附量随p H的增大而增加,随温度的增加而减小;吸附过程符合拟二级反应方程和Langmuir吸附等温方程。     

不同初始损伤白砂岩高温处理后的力学性能研究

通过进行不同初始损伤程度白砂岩在不同等级高温处理后的力学试验,分析了温度和初始损伤对白砂岩的杨氏模量、峰值应力和显微结构等方面的影响。试验结果表明:随着温度的升高,受到初始损伤的白砂岩试件的杨氏模量和抗压强度都呈下降的趋势,初始损伤越大,高温对白砂岩造成的影响越大。通过显微镜观察到随着温度的升高,试块的晶体变小,颗粒的破坏更为破碎,岩屑更多。此外,通过对试验数据的整理,建立了不同初始损伤等级和不同温度等级下白砂岩的本构关系曲线。     

应变率对上海安山岩强度和变形的影响

为了探究应变率对上海安山岩强度和变形的影响,试验中采用6种不同的应变率(1×10~(-5)s~(-1)~1s~(-1));选取了3种试件尺寸(D=38 mm,L=38 mm;D=38 mm,L=76 mm;D=58 mm,L=116 mm),以此探究试件的尺寸效应;利用微机控制刚性伺服三轴压力试验机对试件进行单轴压缩试验。试验结果表明:存在临界应变率εcr,当应变率低于时,岩石的峰值应力及极限应变随应变率的增大而增大,高于εcr时,则出现下降;试件长径比对εcr产生一定的影响,试件的长径比增加一倍,εcr则增加了一个数量级;当试件的直径一定时,随着长径比的增加,岩石的峰值应力出现了明显的增加,极限应变则明显下降;当长径比一定时,随着尺寸的增加,峰值应力出现了明显的下降;而尺寸对极限应变的影响则较小。     

基于D8算法和Dinf算法的水系提取研究

目前基于DEM提取水系研究较多,采用的方法不同,但对于对比不同方法的研究较少。以福建省为实验样区,采用SRTM DEM高程数据,对比分析了单流向算法(D8算法)与多流向算法(Dinf算法)提取水系结果。结果表明:Dinf算法提取的水系质量优于D8算法,但其计算过程较D8算法复杂;在平坦区域和大河流区域中,Dinf算法改善了D8算法容易产生的"平行伪河道"问题,生成的河网会比较圆滑、自然。