社区化粪池污水能量转化估算与分析研究

以化粪池单元为研究对象,基于ADM1模型的反应过程,建立了社区化粪池污水能量转化核算模型(WeMax-STK模型),对污水能量在化粪池中的赋存、转化以及去向进行了分析,并评估了污水能量的回收潜力.结果表明,WeMax-STK模型整体可靠,模拟值与监测值的平均误差不超过24%,不确定性低于18%,模型准确率在70%以上.化粪池进水有机物转化为热能和内部微生物能量的比例约占进水总化学能量的17%,污水化学能的主要去向是转化为慢速降解基质的能量,化粪池内有机物转化为气态甲烷的能量仅占进水化学能总量的4%左右.污水热能的回收强度约4.6kWh/m3,热能回收潜力约为24%~25%,大约是污水化学能回收潜力的3~6倍.

加噪信源的高速WZ量化理论及其研究进展

研究了如何通过解码端含有边信息时获得未知信源的数据,即加噪信源的量化、编码及函数重建。将WZ高速量化及变换编码理论扩展到编码端对噪声进行观测的情况,并通过实验说明不同约束条件下的性能特点。验证了在构建最佳量化器的过程中能保持近似相同的率失真性能。

陆相页岩储层连通孔隙系统分布与形成机制——以川西坳陷上三叠统须家河组为例

为揭示陆相页岩储层连通孔隙系统的形成机制,指导页岩气高效开发,以川西坳陷上三叠统须家河组陆相页岩为例,综合运用X衍射、场发射扫描电镜、低温气体吸附、高压压汞和核磁共振冻融等分析测试方法,研究了样品的矿物组分、全孔径分布特征和孔隙连通特征,并分析了孔隙连通性的主控因素。川西坳陷研究区上三叠统须家河组陆相页岩黏土矿物含量最高,石英含量次之;页岩孔径分布复杂,其中中孔最为发育,是孔体积(占87.33%)和比表面积(占49.19%)的主要贡献者;20~50 nm孔隙连通性较好,是研究区须家河组主要的连通孔隙发育区间;须家河组陆相页岩主要发育黏土矿物晶间孔,粒内溶孔较少,基本不发育有机质孔,广泛发育微裂缝,其中黏土矿物晶间孔—微裂缝孔隙组合是研究区主要的连通孔隙类型;黏土矿物及石英等脆性矿物的含量及排列方式控制连通孔隙的发育及分布。基于以上结果总结了陆相页岩连通孔隙的3种潜在发育机制:发育在黏土矿物与脆性矿物基质上的黏土矿物晶间孔—微裂缝组合连通性最好;黏土矿物集合体内的黏土矿物晶间孔连通性次之;有机—黏土复合体内的有机孔—黏土矿物晶间孔连通性最差。

环境计算:概念、发展与挑战

环境计算是一个新的交叉学科概念,是以解决复杂环境问题为目标,以计算为过程载体,进行环境过程数值分析和(或)环境数据分析的定量化研究过程的统称。这一概念支持将环境科学和计算科学的多种交叉融合方式纳入同一框架下进行讨论,以梳理环境计算的发展脉络、归纳研究模式和识别前沿方法。该文阐述了环境计算的基本概念和主要特征,归纳了1.0模式——基于过程机理的环境计算、2.0模式——数据驱动的环境计算和3.0模式——面向未来的融合环境计算的方法学特点和典型应用,分析理论驱动和数据驱动相融合的环境计算发展趋势,探讨了环境计算潜在创新与突破方向,并提出环境计算研究面临的基础理论、关键技术及应用场景、算力以及学科交叉等方面的重要挑战。