小区尺度雨洪过程模拟及径流分配特性研究

为了研究小区尺度地表径流各组分占比随不同重现期降雨的变化规律,以西咸新区天福和园小区为研究对象,采用GAST-SWMM耦合模型,以模拟时长及地形边界条件为变量进行研究分析。研究表明:经两场实测降雨过程验证,模型确定性系数分别为0.83和0.82,表明构建的一二维耦合模型精度较高;在本文设置的两种工况下,小区地表径流外排率和管网排水率均随降雨重现期增大而以渐进曲线形式增大,土壤下渗占比和地表填洼率随降雨重现期增大而减小;小区地表径流外排和管网排水主要发生在降雨期间,分别占各自排水总量的94.88%和94.36%;小区地形边界条件对径流过程模拟的影响不容忽视,在有围墙及无围墙工况下平均地表径流外排率分别为9.42%、22.55%。本研究可为地势相对四周较低区域的排水防涝设计提供参考。

溃坝洪水演进一维水动力模型

中国是受洪水灾害影响最严重的国家之一。洪水数值模型可准确地反映洪水的演进与致灾过程。本研究针对天然河道洪水过程存在的尺度大、水流流态复杂、河道断面形式多变以及计算建模困难等问题,提出一套基于Godunov格式的有限体积法离散圣维南方程组的一维水动力模型,并采用求解复杂断面水力要素之间关系的方法,提高了一维水动力模型求解的精度与效率,精确地反映了复杂断面河道的水流运动特性。将模型模拟得到的数值解与算例中的解析解或实测数据进行对比,结果表明:(1)构建的一维水动力模型模拟结果与理想算例解析解及实验实测数据吻合程度均较高,所有算例的E NS均大于0.5,说明模型具有良好的稳定性和适应性;(2)将模型应用至金沙江白格堰塞湖溃坝洪水算例中,模拟得到的流量峰值及整体洪水过程均与实测过程吻合较好,在叶巴滩和苏洼龙两个测点处E NS分别为0.633和0.812,证明了模型在实际应用中的适用性与可靠性。结果表明,开发的一维水动力模型对溃坝洪水等水流流态复杂、突发性强的洪水过程具有良好的模拟效果。本研究可为河道及溃坝洪水风险的初步、快速评估等工作提供有效的模拟支撑。

建筑小区尺度下LID措施前期条件对径流调控效果影响模拟

以西咸新区天福和园住宅小区为研究对象,采用暴雨洪水管理模型(Storm Water Management Model,SWMM)构建含低影响开发(LID)措施调控作用的城市雨洪过程数值模型,模拟分析了不同重现期降雨下LID措施和传统开发情况在不同前期条件下的径流控制及峰值削减效果。结果表明:①LID措施自然状态、半饱和与饱和状态在不同重现期降雨下径流控制率分别为64. 3%～83. 2%、56. 3%～76. 5%和48. 7～68. 1%,与自然状态相比,半饱和与饱和情况径流控制率分别减少了6. 7%～9. 1%和15. 1%～15. 8%,且皆随重现期增大径流控制率减少值先增大后减小。②径流峰值分别为23. 3～189. 4 L/s、25. 9～198. 4 L/s和28. 8～290. 7 L/s,与自然状态相比,半饱和与饱和状态径流峰值分别增加了4. 5%～20. 9%和22. 9%～53. 4%,表明LID措施在饱和状态下的调控效果远不如自然状态。③相较于传统开发,LID条件下自然状态和半饱和状态对径流峰值削减显著,但饱和情况在降雨重现期20年时径流峰值反而升高,表明LID措施饱和状态在大暴雨情况对下游管网造成更大压力。④在相同前期条件下有LID措施对径流控制率有明显提升。

考虑降雨空间分布的城市内涝对模式雨型响应特征分析

短历时暴雨是形成城市内涝的主要原因,其雨型对内涝致灾影响显著。以陕西省西咸新区沣西新城为研究区域,基于模式雨型设计了具有不同集中度的典型暴雨过程,并考虑了降雨空间分布的不均匀性,应用城市雨洪模型(GAST-SWMM耦合模型)对7种模式雨型在不同重现期下的致涝特征进行模拟分析。结果表明:(1)单峰雨型比双峰雨型具有更强的致涝性,雨峰为中后峰的单峰雨型致涝性更强,雨峰为中峰的单峰雨型在小于50 a重现期下淹没量最大,而在大于50 a重现期下雨峰为后峰的单峰雨型淹没量最大,100 a重现期下其淹没量较雨型Ⅳ增大6.58%;(2)双峰雨型中雨型Ⅴ的致涝性最强,在100 a重现期时,其淹没量较雨型靠前的单峰雨型增加1912.42 m^(3);在大于20 a重现期时,雨型Ⅴ在中风险区的积水面积较雨峰靠前的单峰雨型增大1.81%~2.29%;(3)各雨型在高风险区的积水面积峰现时间随重现期的变化而不同,雨型Ⅵ的峰现时间始终在降雨结束时出现,雨型Ⅱ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅶ的峰现时间随着重现期增大而提前;雨型Ⅰ、Ⅲ的峰现时间在小于20 a重现期时随着重现期增大,分别从105 min延后至120 min、110 min,在大于20 a重现期时随着重现期增大,分别从120 min、110 min提前到100 min。城市内涝特征对不同模式雨型条件下的响应规律的研究,可为相关部门抗涝救灾提供参考。

图书馆在全民阅读推广服务体系中的新认知与新担当

中国式现代化是以人民为中心的现代化,全民阅读推广服务体系是实现文化强国的重要抓手,可在知识服务、阅读推广、文化自信和文明养成等方面推进中国式现代化。全国各级各类图书馆是全民阅读活动的核心力量、主要阵地和重要组织者,图书馆阅读推广服务体系具备完备的组织机制,在实践中形成了思路方法,也产生了成效影响,具有引领性和示范性。加快构建全民阅读推广服务体系,必须抓住阵地、活动、机制“三要素”,提升服务网络的覆盖力,扩大阅读活动的影响力,发挥综合机制的推动力,重视核心顶层设计和整合发展,增强系统性、整体性和协同性;重视数字基础设施和智慧图书馆在全民阅读推广服务体系建设中的支撑作用,从“平台+资源”“组织+统筹”“基础保障+多层社会服务”三个方面推动全媒体阅读;从标准化建设、专业化服务、社会化合作三个方面拓展深化全民阅读推广服务体系。参考文献8。

ST段抬高型心肌梗死患者应激性高血糖比值对新发心房颤动的影响

目的:探索应激性高血糖比值(stress hyperglycemia ratio,SHR)对ST段抬高型心肌梗死患者(ST-segment elevation myocardial infarction,STEMI)新发心房颤动(new-onset atrial fibrillation,NOAF)的预测价值。方法:本研究为回顾性队列研究,入选2018年6月至2020年1月,于上海市第二康复医院诊断为STEMI并且行PCI术的437例患者。根据SHR水平分为两组:低SHR组:SHR<0.83(n=214)和高SHR组:SHR≥0.83(n=223)。SHR由以下公式确定:入院血糖/[(28.7×HbA1c%)-46.7]。主要终点是30天NOAF及3年NOAF。采用Cox回归模型分析SHR与30天NOAF和3年NOAF的相关性。绘制局部加权回归散点平滑(locally weighted scatterplot smoothing,Lowess)曲线评估SHR水平对NOAF结局的影响。同时采用受试者工作特征(ROC)曲线分析和曲线下面积(AUC)评估SHR对3年NOAF的预测效能。结果:高SHR组的患者血糖水平、hs-CRP水平、口服降糖药比例较高。多因素回归分析发现高SHR与STEMI患者的3年NOAF风险增加独立正相关(HR=2.24,95%CI:1.06~4.74,P=0.034)。Lowess曲线表明:SHR作为连续变量,与3年NOAF风险呈“J”型相关。ROC曲线表明:SHR对于3年NOAF结局具有较好的预测能力(AUC=0.711,95%CI:0.666~0.754)。结论:作为一项较易获得的实验室指标,在临床中SHR可作为STEMI患者的3年NOAF发生的预测因子。

耦合NSGA-Ⅱ算法与高精度水动力模型的LID设施优化设计方法研究

目前LID设施优化设计方法中常采用水文方法进行模拟计算,而该方法存在模拟精度不高等问题。基于NSGA-Ⅱ算法并利用城市一、二维耦合水动力高精度数值模型提出了LID设施优化设计成本效益方案的自动寻优方法。将该优化设计方法应用于西安市西咸新区海绵城市建设,分别对单项及组合LID设施优化解集中3种不同建设成本方案进行了分析。结果表明:随着建设成本的增加,单项及组合LID设施的建设效果也随之增加;在相同建设低成本的方案中,组合LID设施建设效果会低于某单项LID设施建设效果,但随着建设成本的持续增加,最终组合设施的建设效果会优于单项设施;决策者可以基于此种方法得到LID设施建设成本与建设效果间的规律,选择满足实际工程需求的设施建设最优方案。

LID径流控制效果对设计暴雨重现期的响应

为分析不同重现期降雨与径流控制率的变化规律,以西咸新区典型海绵建设小区为例,采用基于GPU加速技术并耦合了管网系统的二维城市雨洪过程模型,对该小区不同重现期设计降雨条件下的径流控制效果变化规律进行量化分析。结果显示:通过与实测资料进行对比验证,模型模拟的流量与实测流量过程吻合度较高;随着降雨重现期的增大,径流控制率逐渐减小;在1年一遇降雨条件下,径流控制率为82.5%,100年一遇条件下,径流控制率降为29.5%;随着重现期的增大,径流控制率的差值逐渐减小,径流控制率减小的趋势逐渐平缓。

阅读推广:实践、现状与理论思考——李东来馆长专访

就当下阅读推广事业发展的过程、实践、顶层设计和学科性探索,通过问答方式,李东来馆长给出了深思熟虑后的思考,对于阅读推广事业发展,具有现实意义。

中心复合设计的水力旋流器结构优化与试验研究

水力旋流器分离过程难以实现低能耗高效率的操作,现提出一种锥形溢流管的开缝结构。通过研究试验与响应面模型,以旋流器分离效率与压降为目标函数,实现锥形溢流管开缝层数、开缝位置及开缝角度的优化设计分析。针对100 mm型旋流器,采用中值粒径为41.52μm的玻璃珠细粉测试,实验结果表明:在一定范围内开缝定位尺寸对旋流器分离性能影响较小;开缝角度和层数对旋流器分离性能影响显著。得出最优组合是溢流管开缝层数为3层、开缝定位尺寸为5.3 mm、开缝角度为58°的旋流器。较之常规型水力旋流器,经多次实验得出入口流量为920 mL/s,旋流器分离效率增幅率为0.26%,达到最高,压降降低率为24.88%,可见节能效果显著。

溢流管开缝对旋流器分离性能影响研究

针对水力旋流器分离过程中溢流管内部流体高速旋转造成的大量能量损失,基于压降机理,增加溢流管过流量可降低旋流器内部流体动能损失,将直径为100 mm型号旋流器溢流管设计为:水平开缝、上倾开缝、下倾开缝的渐缩开缝型溢流管。选用多相流VOF模型和雷诺应力模型(RSM)计算不同型号旋流器的分离性能,对旋流器内部速度场、压力场进行了细致分析,并在相同实验条件下对改进前后的水力旋流器进行物料分离实验,研究新型水力旋流器节能效应。结果表明:压降降低主要与轴向速度、切向速度衰减、压强降低梯度有关。入口流量在880~1000 mL/s范围内,溢流管水平开缝、上倾开缝、下倾开缝的旋流器与常规旋流器分离效率基本趋同,且在入口流量为980 mL/s时分离效率达到最高,此时相较于常规型水力旋流器压降降幅率分别为23.79%、11.65%、26.46%,节能效果显著。

锥形溢流管开缝水力旋流器流场特性与分离性能研究

为降低旋流分离器压降,达到节能减排的目的,设计溢流管底部开缝结构的旋流器。通过固液分离试验与数值模拟相结合,对常规溢流管(型号Ⅰ)、溢流管双切开缝(型号Ⅱ)、溢流管单切开缝(型号Ⅲ)的旋流器入口流量由780 mL/s逐渐增至1000 mL/s时的分离性能进行分析研究。研究结果表明:随入口流量的增加,锥型溢流管开缝对旋流器分离效率的影响逐渐减小,压降降幅逐渐增大,入口流量为980 mL/s时,两种改进后旋流器分离效率达到最高值,相较于型号Ⅰ旋流器,型号Ⅱ和型号Ⅲ旋流器的分离效率均基本保持不变,而压降分别降低高达到22.85%,27.46%,节能效果显著。模拟结果显示改进后旋流器的轴向速度、切向速度、压强均有所下降,溢流管开缝对轴向速度影响较大,中心处轴向速度降低明显,对切向速度影响较小。为深入探究旋流器内部流场的规律和旋流器结构改进提供了依据。

建筑小区尺度下径流控制率与非点源污染负荷削减率协同关系研究

以陕西省西安市天福和园小区为例,基于SWMM原理构建了水质水量计算模型,借鉴国内外相似地区相关模型参数的选取并结合实测数据确定模型参数。设计了9种重现期和5种雨峰系数条件的45场降雨,以分析不同降雨条件下研究区域的径流控制率与非点源污染负荷削减率的协同关系。结果表明:相同雨峰系数降雨条件下,径流控制率与非点源污染负荷削减率呈线性关系,COD、TN、TP和TSS 4种污染物的拟合函数曲线的协同系数均大于0.989;雨峰系数对拟合函数曲线的斜率与截距影响不大;建筑小区尺度下径流控制率与非点源污染负荷削减率存在高度的线性关系,可根据径流控制率推算出污染负荷削减率。

基于地块概化和路网精细模拟理念的城市雨洪过程分区自适应模型

为解决城市尺度雨洪模拟过程中常见的地块区域地形及管网资料不足、道路区域行洪与积水严重以及现有雨洪模型计算精度差或计算效率低等问题,提出基于地块概化模拟和路网精细模拟理念的城市雨洪过程分区自适应模型。对于资料不足的地块划分子汇水区单元,采用水文学概化方法计算产汇流过程;对道路区域划分精细网格,采用二维水动力学方法模拟水流运动过程;两者均与管网模型耦合连接,共同驱动管网模型进行汇流计算。以西咸新区沣西新城核心示范区为研究对象,搭建研究区域分区模型,对比分析整体区域均采用精细网格的全分布模型和整体划分子汇水区的半分布模型的模拟结果。结果表明:①分区模型综合考虑了地块管网排水与道路径流过程,可模拟出道路低洼区域在地表产汇流和管网溢流综合作用下的致涝过程,整体径流路径符合实际降雨水流运动规律;②相较半分布模型,分区模型在道路区域采用精细网格进行计算,可较好模拟道路区域的积水过程;③相较全分布模型,分区模型显著减少了计算量,在不同设计降雨下减少了28.2%~73.5%的计算耗时。该耦合模型有效地克服了数据条件和计算能力的限制,可为城市洪涝模拟提供一种新的耦合模拟思路。

In search of service innovations by public libraries in Chinese urban centers:A case study of Dongguan Library

This article introduces several of the more significant service delivery innovations and their resulting accomplishments instigated by Dongguan Library(thereafter abbreviated as DGL) in recent years. The textual exposition of this paper is based on a case study of DGL by this author about its user-centered vision, mission, immediate objectives and the exhibited service performance within a contextual environment of collegial support from its professional peers. After a five-year period of intensive efforts on such focused professional development and practice, DGL has completed its information service mapping and information delivery for the entire municipality of Dongguan on a 7-day and twentyfour-hour(7/24) basis. This singular feast of accomplishment seems to suggest the moral that any significant development of scale of a municipal library has to be in keeping pace closely with the progress of the society at large in general and with the changing information demands of its local clientele in particular.

基于复杂高密度管网结构优化技术的银川城区排水过程高效模拟方法

为高效高精度模拟大尺度城区的排水过程,掌握城市地表径流机制和管网排水规律,以银川市约310 km^(2)的城区为研究区域,应用耦合地表径流及城市地下管网排水过程的GAST模型,结合当地污水处理厂、管网、地形和土地利用等特征,基于普适性的数字地形高程DEM数据处理、土地利用类型划分、合流制排水管网和污水处理厂概化等技术,提出了一种基于复杂高密度管网结构优化技术的城区排水过程高效模拟方法。采用理想地形和实际地形对该方法模拟的精度和效率进行了验证,结果表明:对一级支管做删除概化处理对实际的管网排水过程模拟结果影响较小,20.46 km^(2)区域内一二维耦合节点数可削减27.8%,模型计算效率提高12.18%,且研究区域越大,计算效率提升越明显;模拟结果与实测值误差在6%以内,在保证模拟精度的同时大幅提高了计算效率。

新时期公共图书馆服务体系深化与区域协作思考

梳理新世纪以来公共图书馆服务体系发展,介绍20年跟踪研究成果,提炼服务体系建设实践探索和理性认知的3个发展阶段,阐释新时期服务体系发展的影响因素和业务路径,强调对服务体系的业务认知和自我完善,促进新阶段战略目标的实现。

磷酸胆碱有机改性层状硅酸盐阻燃剂的制备和表征

以具有高热稳定性的磷酸基类脂化合物(磷酸胆碱)为插层剂,通过对钠基蒙脱土进行有机改性制备新型层状硅酸盐阻燃剂.利用红外光谱、热重分析和X-射线衍射等手段对所制阻燃剂进行表征,并将其用于环氧树脂的阻燃.结果表明:磷酸胆碱成功插入到钠基蒙脱土中,并且使蒙脱土的层间距从1.210 nm扩大到1.445 nm.将所制备的新型阻燃剂按质量分数1%、3%、5%、7%添加到环氧树脂中,所得样品的氧指数均高于纯环氧树脂,且阻燃剂添加质量分数为5%时,氧指数最大,相比不添加阻燃剂时提高了12.2%.

不同因素对含气水流输水管道泄漏量的影响

文章利用物理模型试验的方式,对含气输水管道瞬变流特性进行了试验研究,分析了不同因素在泄漏水击及无泄漏水击情况下对管道瞬变流动规律的影响,获得了阀门突然关闭发生泄漏水击的情况下,含气量、泄漏位置和泄漏孔直径对管道泄漏量的影响和变化规律,对水气两相流的研究和输水管道设计具有一定的借鉴作用。

对图书馆阅读推广的思考

图书馆阅读推广正处于最好的时代,也面临着新环境与新问题,需要新举措提升行业的整体性与专业性。文章分析图书馆阅读推广的现实问题,从专业角度探究图书馆阅读推广的未来发展,提出当下图书馆阅读推广应走法治化与专业化相结合之路,以此夯实图书馆的社会根基,彰显图书馆的行业价值。