三轴试样变形数字图像测量误差和精度分析

计算机数字图像识别技术为三轴试验土样变形测量提供了一种简单并且有效的测量方法 ,它不仅可以克服常规测试方法存在的诸多缺陷 ,而且具有相对较高的测试精度 .比较详细地分析了土样变形数字图像测量系统的各种可能误差源 ,讨论了各种误差的影响并提出相应的消除和减小误差的办法 .实际测试检定表明 ,数字图像测量系统在三轴试样变形测量中的应变测量精度为 1 0 - 4 ,高于常规测量方法的测试精度 ,能够满足土样变形高精度测量的要求 .

基于数字图像测量技术的粉煤灰三轴试样剪切带研究

以粉煤灰作为试验土体,充分利用数字图像测量技术的面场特性,研究三轴试样剪切带的形态、出现剪切带试样的应力应变特性以及剪切带的形成条件和影响因素。试验在改进的高精度三轴仪上进行,为了分析比较,选择不同密度、围压、试样高度和饱和度的三轴试样,共进行了20组固结排水剪切试验。结果表明,粉煤灰三轴试样中出现的剪切带形态各异,没有可以遵循的规律。在试验过程中出现剪切带的土体,其应力应变有明显峰值,剪切带初始形成时刻位于峰值强度之前,剪切带完全形成后,土体强度趋于残余强度。粉煤灰三轴试样出现剪切带的必要条件是土样具有较大的相对密度和相对较小的周围压力,相对较高的试样和饱和状态的试样比较容易出现剪切带。利用数字图像测量技术还可以成功记录三轴试样剪切带发育的全过程,比较容易地确定剪切带开始出现和完全形成的时刻。

三轴试验土样的端部影响问题研究

在以往的研究中,由于受到三轴试样变形测量手段的限制,无法定量研究三轴试样的端部约束对试样受力变形及其测量结果的影响。采用数字图像测量技术,直接量测试样的轴向变形和径向变形,把它们与传统测量方法得到的变形测量结果进行比较,定量分析端部约束与端部接触对三轴试验土样的影响。同时笔者建议采用数字图像测量技术,直接测量三轴试样中间部分的土样变形,以此避开试样端部的影响,使试验结果更加真实可靠。

数字图像测量技术在土工三轴试验中的应用研究

将数字图像处理技术应用于土工三轴试验土样变形测量,提供了一种新的非接触变形测量手段。可消除传统三轴系统的变形测量误差,可测量土样任意部分的局部变形、剪切带的形成和发展过程,可定量分析橡皮膜嵌入的影响,还可实时跟踪并纪录土样变形过程。文中讨论了图像测量结果与传统测量结果的差别,指出对于标准的小三轴试样可以取中间40 mm左右的试样段进行变形测量以排除端部效应影响。

三轴试验土样径向变形的计算机图像测量

提出了一种三轴土样径向变形的计算机数字图像测量方法。将计算机图像识别技术应用于常规的土工三轴试验 ,实现三轴土样变形的直接测量和土样变形过程的摄像、自动测读和自动记录 ,不仅为土工三轴试验提供了一种直接、有效的测量手段 ,而且可以把常规三轴仪应用于非饱和土的变形测试。文中还分析了测量精度和测量误差产生的原因。给出了对于实际土样采用常规测量方法和数字图像测量方法测量结果的比较。

三轴土样局部变形的数字图像测量方法

在已完成的土样径向变形数字图像测量基础上 ,实现了土样轴向变形和径向变形的同步测量 ,不仅可测量土样整体的平均变形 ,而且可测量土样的局部变形 ,还给出了图像测量系统的理论精度和实际测量精度。用砂土、粉煤灰两种饱和试样进行固结排水剪切试验 。

非饱和土稳态渗流试验装置的研制与应用

非饱和土稳态渗流试验装置是用于实验室量测非饱和土土水特性和导水系数参数的装置。该装置以在稳态渗流状态下测定土壤对水分的吸持能力为基础,用来量测非饱和土在脱水、吸湿两种循环状态下的土壤水分特征曲线;同时可以量测上述两种过程中各级基质吸力所对应的非饱和土的导水系数。在相同的条件下,所测试结果与美国Soilmoisture公司生产的1250型压力板仪所得的试验结果具有很好的一致性和稳定性,可以在实验室中推广应用。

基于数字图像测量系统的砂砾土试样膜嵌入问题研究

利用数字图形测量系统可以定量研究膜嵌入问题。数字图像测量系统可以经过非接触测量方式精确得到试样的体积变化及排水管的体积变化,排水管的体积变化包括试样的体积变化和膜嵌入引起的体积变化。通过对多种砂砾试验材料在不同围压下的等向固结试验,利用平面变形假定,用排水管的体积变化减去试验固结的体积变化之后得到的就是膜嵌入量。根据试验得出的结果,分析了在一定粒径范围内膜嵌入量与其主要影响因素σ3,d50之间的关系,改进了膜嵌入量的计算公式;提出了对于含有细颗粒较多的级配砂用d50进行分析不太合理,还应考虑颗粒级配的不均匀系数的影响,或用其他特征粒径的建议。

非饱和土中水流入渗和气体排出过程的求解

采用孔隙介质力学分析方法 ,把土体骨架、孔隙水和孔隙气分别作为独立的研究对象 ,结合孔隙水和孔隙气在气液交界面上满足的力学条件建立耦合方程 ,求解非饱和土中孔隙水的入渗和孔隙气体的排出过程。对标准砂进行的一维有压水流入渗试验和计算表明 ,孔隙气的排出过程影响孔隙水的渗流运动。数值计算与试验结果拟合较好。

基于基本需求和边际成本的阶梯水价模型构建

阶梯水价是解决供排水高成本与低收入群体低承受能力之间矛盾的主要手段,也是保护公众公平用水权益的重要措施.从促进社会节约用水和公平负担的角度出发,提出了基于基本需求和边际成本的阶梯水价模型,并以北京市为例进行了实例测算.研究表明：基于基本需求和边际成本的阶梯水价在促进节约用水、保护低用水户用水权益方面效果显著,北京市实施阶梯水价的水量建议设置为每户每年〈 86. 4、86. 4 ～ 170. 0、〉 170. 0 m^3 三个阶梯,相应的阶梯水价分别为4. 14、5. 79、19. 20 元/ m^3 .

基于PHREEQC程序的地下水Cr(Ⅵ)的亚铁还原去除研究

采用实验探究与程序模拟的双重方法考察地下水中含Cr(Ⅵ)的亚铁还原去除过程,考察pH、原料投量与共存阴离子对反应进程的影响,并运用PHREEQC程序对实验结果的内在机制进行解释.结果表明:Fe(Ⅱ)还原去除Cr(Ⅵ)在碱性条件下可以获得较好的去除效果;同时投加的FeSO4·7H2O与Cr的质量比在80∶1时,去除过程达到较经济有效的处理效果.其原因是不同的反应条件影响铬化合物形成的种类与饱和指数(SI),从而影响其去除效果.地下水中存在大量的共存阴离子,其中Cl-易与Cr(Ⅲ)形成不稳定复合物从而对反应进程产生抑制作用;SiO2-3因其在不同pH条件下存在形式不同而对反应进程影响不同,在酸性与中性条件下产生抑制作用,在碱性条件下呈现促进作用.

基于流域尺度的城市河流治理技术体系——以凉水河为例

城市河流作为城市的重要组成部分,对城市经济发展、市民安居有着巨大影响,但相当一部分城市河流或河段因遭受重污染,黑臭问题严重。河流治理领域自19世纪至今已有长足发展,治理理念从单纯的"水利工程治理"到"近自然河道治理工程"再向"基于流域管理的治理"转变。基于流域尺度的河流治理是复杂的系统工程,包括多方面内容,以凉水河流域为例加以阐述,其治理技术包含了高品质再生水处理技术、河道污水口除臭技术、促流净水技术和河坡植生增绿技术等。

我国污泥处理处置的市场分析

目前,随着污水处理厂的高速发展,污水处理率的不断增加,污泥处理的问题日益严重。如何有效的对城市污泥进行处理处置,目前背景下城市污泥处理处置的技术发展方向将是怎样的?目前的城市污水处理厂处理处置污泥存在哪些问题?污泥的市场前景及趋势又将怎样?为此,本期专题将以"圆桌论坛"形式,邀请业内专家及企业人士,对上述问题进行深入分析和探讨,以期使业内人士对于污泥处理处置技术发展方向及市场前景有一个更深刻的认识与了解,同时也为污泥处理处置的方法及资源化利用提供一些借鉴。通过本期专题,不仅可以了解当前我国污泥处理行业的现状,主要存在问题,还可以了解我国污泥处置及资源化利用相关的技术政策及技术发展方向,及目前形势下污泥发展的市场前景,为污泥产业的发展做一个参考。

高能离子除臭工艺及组合工艺的除臭效果

通过使用高能离子除臭设备对污水处理厂预处理段臭气进行收集除臭,并同时组合低温等离子除臭工艺及光催化氧化除臭工艺,对其具体除臭效果进行实际检验。结果表明,在单独使用高能离子设备达到40%平均硫化氢(H2S)去除率条件下,通过组合工艺可以达到99%以上的硫化氢去除率。

北京水务现代化进展与思考

北京水务现代化建设结合北京市情水情的实际和建设中国特色世界城市的定位,在分析水务发展现状和面临形势的基础上,不断深入推进"人文北京、科技北京、绿色北京"的发展战略和"理念领先、设施超前、技术先进、服务优质"的水务现代化目标要求,以实现"治水理念现代化、基础设施现代化、科学技术现代化、管理服务现代化"作为北京水务现代化的核心任务,打造了"超前、创新、安全、高效"的北京市水务现代化形象。本文介绍了北京水务现代化规划的目标、任务与重点并从治水理念、水务基础设施建设、水务信息化与科技、水务管理四个方面对目前北京水务现代化取得的进展进行了总结,提出了对水务现代化建设的思考。

一株反硝化聚磷菌筛选及其接种量对脱氮除磷效应的影响

以环形推流一体化氧化沟反应器厌氧段污泥为接种污泥,通过吸磷实验、硝酸盐还原产气实验、异染颗粒染色实验及PHB染色实验从接种污泥中筛选得到一株能实现同步脱氮除磷菌株N-12;经过16S rDNA测序鉴定,确定该菌株为不动杆菌属(Acinetobacter)。绘制该菌株的生长曲线,并设置0%、1%、2%、5%、10%和15%等6种不同初始接种比,以接种比作为微生物生物量的衡量参数,研究不同接种比对反硝化聚磷菌脱氮除磷效应的影响,确定菌株最佳接种比。实验结果表明:初始接种比2%体系的脱氮除磷效果最好;利用SPSS statistics 19统计软件对磷酸盐去除率、硝态氮去除率、OD600值及pH进行相关性分析,表明磷酸盐去除率和硝酸盐去除率显著正相关(Person相关系数=0.826,P<0.01);且两者与OD600值及pH值都显著正相关。