数字孪生丹江口水质模型关键技术与应用

数字孪生技术作为近年来的创新技术,通过构建精确的虚拟模型实现了对实际物理世界的高度映射,为解决传统水质安全管理中的难题提供了全新的视角和方法。水质模型是实现数字孪生湖库水质安全精准映射和虚实互动的核心。围绕南水北调中线工程的水源地——丹江口水库的水质安全管理需求,针对传统模型存在的模拟失真、误差累积、计算速度慢及无法满足突发污染事件实际决策要求等各种技术难题,提出了一种新型三维水动力水质模型,并利用实地流场观测和水质监测数据进行了模型校验。结果表明:该模型主要改进了组合σ/z网格、总磷本构方程、突发污染投药处置模拟、OpenMP并行计算、水动力预计算和双时间步长模式、污染团扩散轨迹示踪等关键技术,显著提升了模型的计算效率和模拟精度;通过在2023年汉江秋汛期间对丹江口水库水质安全管理的实际应用,证明了该模型能有效支持水质安全“四预”功能(预报、预警、预演、预案),模拟结果为汉江秋汛防御及汛后蓄水水质安全保障提供了重要技术支撑。

水热法制备纳米镍锌铁氧体粉体及其磁性能

用水热法分别在200℃和220℃下反应5h制备了纳米级镍锌铁氧体(Ni0.5Zn0.5Fe2O4)粉体。用X射线衍射(X-ray diffraction,XRD)分析合成的纳米Ni0.5Zn0.5Fe2O4的物相,结果表明:200℃水热反应5h得到的纳米Ni0.5Zn0.5Fe2O4粉体中含有γ-Fe2O3,220℃水热反应5h可以得到纯纳米Ni0.5Zn0.5Fe2O4粉体。用透射电镜(transmission electronmicroscope,TEM)、Mssbauer谱(Mssbauer spectroscopy,MS)、Fourier红外分析(Fourier transform infrared spectroscopy,FTIR)、振动样品磁强计(vibrating sample magnetometer,VSM)等方法表征纯纳米Ni0.5Zn0.5Fe2O4粉体。TEM结果表明:纳米Ni0.5Zn0.5Fe2O4粉体粒子为球形,粒径约为20nm。室温MS结果表明:大部分纳米Ni0.5Zn0.5Fe2O4粉体粒子表现出铁磁性,少量的表现出超顺磁性。FTIR分析表明:样品在577cm-1和420cm-1处出现NiZn铁氧体的特征峰。磁滞回线结果表明:纳米Ni0.5Zn0.5Fe2O4粉体粒子的饱和磁化强度为38.14A?m2/kg,剩磁为17.32A?m2/kg,矫顽力为29275.29A/m。

新型碳纳米管磁性复合材料的制备及磁性能

采用水热–沉淀法制备了ZnFe2O4包覆碳纳米管(carbon nanotubes,CNTs)磁性复合材料。采用X射线衍射、扫描电镜、透射电镜、Mssbauer谱仪和振动样品磁强计等仪器表征制备样品的结构与性能。200℃是制备纳米ZnFe2O4包覆CNTs磁性复合材料的较好的反应条件,温度过高或过低都生成较多的γ-Fe2O3。包覆在CNTs上的ZnFe2O4纳米粒子为球形,粒径为13～20nm。Mssbauer谱结果表明:大部分ZnFe2O4纳米粒子表现出超顺磁性,少量表现出铁磁性。磁滞回线结果表明:复合材料的矫顽力值为254215.85A/m。

聚苯胺/碳纳米管/Ni_(0.5)Zn_(0.5)Fe_2O_4制备及其磁性能

利用原位聚合法制备纳米电磁复合材料聚苯胺包覆碳纳米管（MWNT）／Ni0.5Zn0.5Fe2O4.采用XRD、TEM、HRTEM、FTIR、TG—DSC和VSM等方法对复合材料进行表征，XRD结果表明，聚苯胺、碳纳米管和Ni0.5Zn0.5Fe2O4共存于复合材料；TEM结果表明，PAn包覆在MWNT／Ni0.5Zn0.5Fe2O4外表面，包覆厚度为15～30nm；TG—DSC及磁性研究表明，复合材料的矫顽力为21687．02A／m，饱和磁化强度为2．27T，是一种具有较好磁性能的软磁材料．

我国水利清淤疏浚的发展与展望

针对我国严重的泥沙淤积问题,统计近期河道、湖泊和水库的典型疏浚工程,显示当前水利清淤疏浚市场远未达到饱和,挖泥船设备亟待添置与更新。分析国内水利疏浚的发展趋势,包括挖泥船能力的提升、疏浚成本的降低、环保疏浚和泥土资源化处理技术的逐渐成熟,认为大规模机械疏浚方法前景可观,将成为水利建设中有效减淤措施之一,拓宽传统的水利治沙思路,意义重大。

流域水环境数值模拟技术应用及研究展望

在气候变化与人类活动影响新形势下,流域水环境发生了很大变化。水环境数值模拟可以定量描述流域水环境演变过程,是水环境规划、管理与保护工作的重要研究手段。从地表水环境模型、地下水环境模型、流域非点源污染模型3方面,分类归纳了当前主要的水环境数值模拟技术;从流域水环境演变与调控、水利工程对流域水环境的影响研究、水污染防治工程设计、水资源保护规划与管理等方面,总结了流域水环境数值模拟技术的应用情况;最后分析了当前水环境模拟技术的不足,并对流域水环境数值模拟技术的发展趋势进行了探讨。

三峡水库运行对长江干流磷传输的影响及对策

三峡水库运行后,下泄泥沙量减少明显,对下游营养物质的连续传输产生影响。通过实验模拟了天然河流水沙条件下悬浮泥沙对磷的吸附过程,并利用Langmuir吸附公式对颗粒磷浓度与含沙量和溶解磷浓度的关系进行拟合。结果表明,泥沙对磷的吸附量与温度成正相关性、与粒径呈负相关性;三峡工程运行后近10a,长江中下游输沙量和颗粒磷通量减少幅度达到90%;预测未来20 a长江中下游颗粒磷通量仍远低于建库前水平。针对三峡水库拦截泥沙和营养物质的问题,提出了三峡坝前挖沙坝后投沙的水沙调控新思路。

水热法制备锰锌铁氧体/碳纳米管磁性材料

采用成本低、污染少的水热法制备锰锌铁氧体包覆的碳纳米管磁性纳米复合材料,并对其进行表征.X射线衍射分析表明,180℃为制备复合材料的合适水温,所得粉体中含Mn0.5Zn0.5Fe2O4、碳纳米管和少量的γ-Fe2O3,升高反应温度并不能使γ-Fe2O3杂相消失.透射电镜及高分辨透射电镜分析表明,包覆在碳纳米管上的Mn0.5Zn0.5Fe2O4粒子为球形,粒径约为10～20 nm,Mn0.5Zn0.5Fe2O4粒子中含有少量方形的γ-Fe2O3.红外谱图分析表明,包覆前碳纳米管表面存在羟基、羰基和羧基等官能团,包覆后的复合材料在570 cm-1和1 388 cm-1处出现MnZn铁氧体的特征峰.磁滞回线结果表明,复合材料的饱和磁化强度值为1 145 364 A/m,剩余磁化强度值为438 517 A/m,矫顽力值为30 361 A/m,具有较好的铁磁性.

氧化铕组装碳纳米管的制备和表征

采用化学沉淀法将氧化铕组装在碳纳米管上．碳纳米管在含有Eu3+的硝酸溶液中进行回流,在其表面引入了带负电的官能团,这些官能团能够吸附Eu3+,同时强酸可使碳纳米管的两端开口,金属盐通过毛细作用进入碳管的空腔内,经过滴定、水洗和煅烧制备出Eu2O3组装的碳纳米管．TEM结果表明,氧化铕包覆在碳纳米管表面,外层包覆厚度为4-7 nm,同时3-5 nm链状的氧化铕晶体填充在碳纳米管的管腔中．HRTEM结果表明,碳纳米管的碳碳层的间距为0．34 nm,Eu2O3(222)晶面的晶格间距为0．31 nm．XRD结果表明,复合材料中含有Eu2O3和碳纳米管,晶体大小为11 nm．Zeta电位分析表明,碳纳米管在硝酸中氧化,可在碳纳米管中引入带负电荷的官能团,吸附Eu3+．

高校新生班主任工作的探讨

新形势下,大学新生面临的情况日趋复杂,本文就大学新生的现状进行了分析,对新生班主任如何开展学生工作进行了探讨。

基于志愿服务的大学生党员实践教育的思考与探索

大学生党员志愿服务现已成为高校开展党员实践教育的重要组成部分。大学生党员作为青年志愿服务的中坚力量,其思想境界、精神面貌以及模范带头作用的发挥,影响着高校基层党组织的战斗力和凝聚力。本文以志愿服务为抓手探讨了大学生党员实践教育的重要意义,深入分析了当前大学生党员志愿服务的现状及存在问题。在此基础上,提出开展生活化的志愿服务、网络化的志愿服务和专业化的志愿服务,以培养大学生党员的服务精神、理性精神和专业素养及实践能力。

大东湖水网连通的水动力与水环境变化响应

为揭示城市河湖水网连通工程的生态水文响应机制,以武汉大东湖水网连通工程中东湖-沙湖连通为例,建立水动力-水质耦合数学模型,模拟分析水网连通前后东湖、沙湖的水动力与水质变化,并从空间分布和时间变化两方面,分析水质变化与水动力变化的响应关系。结果表明:东湖-沙湖连通后,东湖与沙湖水动力条件改善较明显,TN浓度和TP浓度基本呈现下降的变化趋势;主流线附近水域流速增加,TN、TP浓度降低,水质改善效果较好;偏离主流线较远的水域,其流速、TN、TP浓度均变化不大;东湖子湖(汤菱湖、水果湖)、沙湖的TN、TP浓度变化过程与流速变化过程呈现负相关关系。

高校思想政治教育视野下工匠精神的当代解读:内涵、价值、路径

作为中华文明宝贵的精神财富,工匠精神有着丰富的时代内涵和价值。工匠精神的内涵体现为匠心、匠艺、匠魂、匠行四个方面。它是大学生成长成才的坚固基石,是社会主义核心价值观的内在维度,是高校可持续发展的不竭动力。通过构建价值认同、立足思政理论课、强化实践教育、创设校园文化等多元路径,能有效促进高校工匠精神的弘扬和培育。

高校“课程思政”的核心要义与实现方式

作为一种全新的思想政治工作理念和课程观,课程思政坚持知识传授与价值引领相结合、显性教育与隐性教育相统一、思政课程与各类课程相协同的基本原则,是落实立德树人根本任务、实现全员、全过程、全方位育人的必然选择。面对目前课程思政在建设中存在的理念不够深入、思政元素挖掘不够充分、协作育人效果不够明显、运行机制和评价体系不够完善等现实挑战,高校可采取开发课程体系、挖掘思政元素、打造育人共同体、健全科学保障机制等多种方式,扎实推进课程思政向纵深发展。

超白玻璃组成、结构及性能的研究

本文采用XRD、SEM、EDS等手段对国、内外两种超白玻璃原片,法国圣戈班超白玻璃和中国山东金晶超白玻璃的组分和微结构进行表征,并对比分析了两种玻璃的光学和力学性能。结果表明两种玻璃均为非微晶玻璃,以无定形状态存在。两种玻璃的表面都很光滑,没有观察到晶态物质存在,断面SEM图存在明显的区别,圣戈班玻璃中存在分布较均匀的结晶物质,金晶玻璃则有一些微米级小孔存在,圣戈班玻璃组分初步为NaO-CaO-SiO玻璃,金晶玻璃的成份除Na、Ca、Si、O外还含有。Mg圣戈班玻璃的可见光透过率达到90%以上,金晶玻璃的可见光透过率低于90%,圣戈班玻璃的弯曲强度明显好于金晶玻璃。

深化实验教学改革 全面培养学生能力

大学化学实验教学在化学教学环节中占有重要的地位。通过对实验体系及实验内容的改革,增加自行设计型实验和综合性实验,把多媒体教学引入实验教学中,加深学生对化学基本理论和概念的理解,培养学生分析问题、解决问题的能力和创新精神,提高自身综合素质。

Fe_3O_4/γ-Fe_2O_3填充多壁碳纳米管的合成及磁性能

本文采用了一种新颖的方法制备了氧化铁填充的碳纳米管复合材料。室温下将碳纳米管浸泡在硝酸铁饱和溶液和浓硝酸/浓硫酸的混合溶液中20天后,混酸与碳纳米管两端的五边形和七边形的碳原子反应,使碳纳米管开口;接着金属盐溶液通过毛细作用进入碳纳米管中,在N_2保护下煅烧得到氧化铁填充的碳纳米管复合结构。XRD测试结果表明复合材料中含有碳纳米管,Fe_3O_4和γ-Fe_2O_3;TEM观察表明氧化铁填充于碳纳米管中,填充长度超过100nm。XPS结果表明填充前后,碳纳米管的结构没有改变。磁滞回线的结果表明填充后复合材料的磁性能明显提高。

高校思想政治理论课教学话语的创新路径

教学话语是高校思想政治理论课建设的关键要素,承载着主流意识形态教育的功能,支撑思想政治教育的有效性,关涉青年学子的价值认同。在实际的教学过程中,思想政治理论课教学话语在一定程度上存在失“温”、失“效”、失“时”、失“衡”的问题。要坚持问题导向,设置“情理相融”的教学话语内容,构建“刚柔并济”的教学话语方式,拓展“结合联动”的教学话语载体,打造“师生共享”的教学话语共同体,探索高校思想政治理论课教学话语创新的多维路径。

铜铟镓硒纳米颗粒制备技术的研究进展

介绍铜铟镓硒(CuIn1-xGaxSe2,CIGS)薄膜太阳能电池结构及其吸收层制备技术的最新研究成果.指出非真空印刷法制备具有速度快、成本低且能实现连续大规模生产的优点,粒子尺寸小且均匀的CIGS纳米晶体的合成技术是非真空印刷法制备CIGS薄膜的关键.评述CIGS纳米颗粒的合成技术中常用的低温凝胶法、微波法、溶剂热法、热注入法、气体还原法和化学沉积法的研究进展,分析各种方法的优缺点,对深入研究CIGS纳米颗粒的合成提出了建议.

半微量实验的研究与实践

化学实验半微量化,试剂用量可减至常量的1/2～1/3,可节约实验开支,减少环境污染,有利于培养学生规范化操作,本文以二水合氯化钡中钡含量的测定实验为例研究半微量实验的实践情况。