大田水肥一体化混肥器设计与试验研究

由于当前市场上没有既适合大田大面积灌溉、混肥精度又高的水肥一体化系统,故在旁路式结构设计中增加静态混合器替换主管道,以提高混肥均匀性为重点进行研究,对混肥部件进行了优化改进。利用混合器自身结构,在不需要外接能源的条件下,使得水肥充分混合,不仅能够满足大面积灌溉要求,而且可以保证混肥精度。基于流体力学及CFD基本原理,通过Fluent软件分析水肥混合过程中SK型静态混合器混合单元数,以及长径比对水肥混合性能和压降的影响,以此找出混合器的最佳结构参数,并对其结构做了改进,设计出了开沟式静态混合器。

大盂产业新城供水系统研究及净水处理工艺设计

大盂产业新城作为规划拓展的北部新区,处于城市公共供水盲区。为实现安全可靠的供水体系保障,着重对供水系统的整体布局、水源选取进行了分析,从水量预测、方案优选、厂站选址、处理工艺等方面进行了论述,提出了多水源、大高差、统一管网下分区、分压运行模式的设计思路,达到了多水源并网、压力平衡的效果,解决了新城城市公共供水体系建设的难题。

基于河网水动力模型的水系连通性对水环境质量的影响分析研究

平原河网地区地势平坦流速较缓,水体抗污染能力弱,改善水系连通性对水环境质量提升至关重要。以水系连通性较差的盛泽镇跃进联圩为研究对象,通过开展引调水试验,构建圩区河网水动力模型,探索圩区水利工作调度运行规则、河网水系连通方法以及相应的水环境变化规律。研究以水龄作为水系连通性的一种时间尺度参量,建立了跃进联圩水动力-水质-水龄的河网水环境模型,模拟了5种引调水方案下,圩内水系连通性及水质改善情况,并构建了压力、状态与响应的引调水连通效果评估体系,实现了对水系连通性变化与水环境改善水平的定量分析。结果表明:从水体交换时长来看,研究区域主要河道水体交换时间在5天以内,水体连通性越好的河道,水龄越短;从水质指标变化来看,调水实验中圩内的水环境氨氮变化最为明显,对引调水响应度高,模拟结果显示水龄与氨氮浓度变化趋势基本一致,水体连通性越好,水龄越短,有利于氨氮的削减;从引调水方案来看,单一调度方式对圩内水系连通性改善能力有限,特别是在河网内水体流动性弱的区域,同时使得圩区内水体流动性差异增大,更容易造成河网内水系连通性以及水质的空间分布差异,形成局部的滞水区或死水区。因此,采用多源引水与多区域排水相配合的调度方式,可以加强水系连通性,改善水环境质量。

区域水平衡及失衡程度度量方法

区域水平衡量化及诊断是水网工程建设优化和水资源均衡调控的基础,对提升水安全保障能力、支撑经济社会稳定发展、实现人水和谐具有重要意义。本文从空间、时间、结构、过程、总量五个维度解构了区域人水系统的四大平衡,即反映水收入项和支出项定量关系的水收支平衡、体现经济社会供水量与需水量匹配关系的经济社会供需水平衡、结合经济社会-生态系统发展与用水定量关系的经济社会与生态用水平衡、表征人水系统发展状态的人水关系和谐平衡,并提出相应的水平衡度量方法。多角度解析了区域水平衡的失衡状态,提出四大平衡的失衡程度度量方法及区域水平衡的失衡程度综合度量方法。以沁河流域为实例应用和检验了上述方法,结果表明:提出的度量方法具有科学性和适用性,能够应用于区域水平衡研究实践;2019年沁河流域水平衡的失衡度为0.327,处于蓄水量减少、水资源短缺、生态端亏水、水系统受损的中度失衡状态,后续应注重人类涉水行为的管控。研究成果可为区域水平衡评估与调控提供理论支撑,服务国家或区域水平衡策略制定和水网工程规划。

缺水胁迫区水系统优化调控理论与模式

开展水系统优化调控是实现缺水胁迫区人-水-生态和谐可持续发展的关键措施之一,对于保障地区经济社会稳定发展和生态健康具有重要意义。本文以京津冀作为典型缺水胁迫区案例,通过解析水系统内涵,总结得出缺水胁迫区水系统存在深度耦合、强烈竞争和系统失衡三大现象,发现水系统呈现非稳态和稳态之间交替演进的模式,并通过构建水系统稳态指数,研判了京津冀地区水系统状态变化发展过程。研究以实现自然社会水系统健康为调控目标,提出缺水胁迫区水系统“高内聚-低耦合”解耦式调控模式,结合京津冀现实状态,在需求侧开展“保障刚需-压缩弹性-抑制奢侈”层次化调控,在供给侧进行“自然水网-人工水网-虚拟水网”适配性优化,提出京津冀“三线七河、四区八源”一体化水网布局,进而实现水系统的整体健康。

新疆乌尔禾地区水系沉积物地球化学特征及找矿方向研究

乌尔禾地区位于哈萨克斯坦板块准噶尔微板块的西北缘,达拉布特断裂的东南侧。本文以研究区1∶5万水系沉积物测量的15种元素数据为基础,统计分析了研究区的元素富集特征、元素离散特征、元素相关性及元素地球化学场特征等,查明了单元地质体内的元素富集规律,同时利用变化系数大小对富集元素进行了成矿可能性预测。依据研究区地质背景和地球化学显示的元素组合特征,研究分析认为研究区金、铜、钼为主要成矿元素,其余元素为成矿指示元素和伴生元素。

中深层地埋管热泵供热系统运行特性实测研究

通过大量工程实测研究,总结了中深层地埋管热泵供热技术的运行特性。中深层地埋管具有出水温度高、取热功率大、长期运行稳定的特点,为热泵系统提供了高品位的低温热源,以提升其运行性能;同时中深层地埋管自身存在间歇蓄热特性,能很好地满足建筑供热需求变化与柔性用能;无级变频热泵机组更适合与中深层地埋管匹配运行,节能减排效果显著;热源侧水系统具有小流量、大扬程,且阻力随着流量变化而大幅度变化的特性。研究结果可为提升该技术的供热性能提供关键指导。

长江水资源调配推演器构建与推演分析

长江水资源调配推演器(CJGWAS)由中国长江三峡集团有限公司、中国水利水电科学研究院联合研发,实现长江流域水库工程“点”、河流及调水工程“线”、地市单元“面”、流域综合“体”的“点—线—面—体”一体化水资源科学模拟与开发利用分析。推演器融合水文模型、配置模型、水库调配模型、需水预测等算法,可对长江流域历史、现状进行复盘,并对未来状况进行推演。研究成果可为长江流域水网规划、重大引调水工程评估、断面生态流量及发电冲击预判等提供支撑。

西门子Force双源CT故障维修案例分析与探讨

西门子Force双源CT属于高端CT,设备整体配置高、性能佳、应用范围广、稳定性好,在医院运行中发挥了巨大作用。由于设备使用量大,故障时有发生,且设备集成程度较高、整体维修难度大。本文详细分析了使用过程中发生的水冷系统、患者检查床、探测器电源3例故障的故障排除过程,并通过更换三通阀、维护升降电机轴承、焊接X10接头解决故障,节省了维修费用,并为同行维修此类故障提供参考。

大麻二酚递送体系的研究进展

大麻二酚因其在治疗疼痛、焦虑、神经及运动障碍等方面的作用而备受关注。但大麻二酚存在水溶性低、首过代谢效应及全身生物利用度较低的缺点,极大限制了它的应用。构建递送体系可改善大麻二酚的药代动力学特征和生物利用度。综述了近年来用于提高大麻二酚溶解性及生物利用度的递送体系,分析了聚合物颗粒、脂质体、醇质体及环糊精递送体系的优势与局限性,展望了大麻二酚递送载体的发展方向,为开发新的大麻二酚纳米制剂提供参考。

涨渡湖水系沉积物重金属分布及生态风险浅析

了解涨渡湖重金属污染状况及对环境的影响,为长江中下游湖泊重金属风险评价和污染防治提供基础数据。2022年7月在涨渡湖水系设置11个采样点采集沉积物样品,并测定样品中Cr、Mn、As、Ni、Cu、Zn、Cd和Pb共8种重金属的含量,同时分析样品沉积物中微塑料吸附重金属的种类,并评估了重金属生态风险。结果显示:涨渡湖水系不同研究区域沉积物中重金属含量分布不同,表现为邻近干支流>连通水道>阻隔湖泊;沉积物中微塑料表面吸附重金属包括Zn、Ag和Sn,其中,Zn和Ag占微塑料表面吸附元素百分比较高,分别为20.01%和8.49%。生态风险评估结果显示,涨渡湖水系沉积物中重金属污染负荷指数I_(PL)平均值为1.15,处于中等污染水平;潜在生态风险指数I_(R)平均值为78.96,处于低度污染水平。综合结果表明,涨渡湖水系沉积物重金属总体处于低-中等污染水平,其中长江干支流江段重金属污染程度和生态风险高于连通水道和阻隔湖泊,这种重金属分布和污染格局主要受研究区域周围环境、人类活动和水文条件的影响。

农业水价综合改革的探索实践与方向重点

推进农业水价综合改革是贯彻落实习近平总书记关于治水重要论述精神的重要举措。从促进水资源节约集约利用、保障灌区良性运行和高质量发展、吸引社会资本投入现代化灌区建设等方面,分析了深入推进农业水价综合改革的重大意义。近年,各地积极推进农业水价综合改革,取得良好进展。按照南方丰水地区、北方缺水地区、粮食作物产区、经济作物产区等不同地区类型,系统总结各地在农业水价综合改革实践中创新管护机制、科学用水管水、价权奖补并举、水价驱动吸引多方参与等亮点做法和典型模式。以建立健全不同作物、水源、灌区类型的精准政策供给体系为重点,研究提出进一步深化农业水价综合改革的方向和重点任务,包括“先建机制、后建工程”,分区分类实施水价政策,完善动态化节水奖补机制,创新投融资模式,加强规范引导,深化灌区管理体制改革,大力推进数字孪生灌区建设等。

长江-涨渡湖水系沉积物微塑料分布与赋存特征

探究微塑料在涨渡湖水系的分布和赋存特征,可为湖泊沉积物微塑料老化及生物毒性风险评估提供基础数据。在阻隔湖泊涨渡湖、七湖、陶家大湖、邻近长江干支流和连通水道设置11个采样点,通过采集表层沉积物,分析了长江-涨渡湖水系沉积物微塑料丰度、尺寸、形状和种类组成。结果显示,长江-涨渡湖水系所有采样点沉积物中均有微塑料存在,其干物质中微塑料平均丰度为2602.25 n/kg,其中涨渡湖的微塑料丰度最高,为5687.69 n/kg。微塑料尺寸主要分布在[20,50]μm,占微塑料总颗粒数的59.04%;尺寸大于100μm时,微塑料丰度随尺寸的增大而减小;薄膜状微塑料最多,占微塑料总颗粒数的56.06%;微塑料种类主要为聚氯乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、氟橡胶和氯化聚乙烯。研究结果有助于了解湖泊微塑料赋存现状及提升水生态环境质量。

2000-2020年黄河流域水-能源-粮食系统耦合协调时空演变特征

[目的]探讨黄河流域水—能源—粮食系统的耦合协调时空演化特征,可为定量评估流域高质量发展和区域可持续发展提供科学依据。[方法]通过耦合协调度模型分析水—能源—粮食系统的综合发展水平和耦合协调特征,并利用灰色关联度对各子系统内部指标进行排序,进而判断对水—能源—粮食系统耦合协调度的影响程度。[结果](1)黄河流域水—能源—粮食系统的综合发展指数呈上升趋势,水资源子系统波动幅度最大。(2) 2000—2020年黄河流域水—能源—粮食系统耦合协调度从初级协调向良好协调阶段发展;不同省区间的系统耦合协调发展水平差异较为明显,整体上可表现为上游地区>中下游地区。(3)各子系统与系统耦合协调度的影响程度排名可表示为水资源子系统>粮食子系统>能源子系统,其中水资源子系统内部指标与系统耦合协调度关联度均在85%以上,水资源子系统相对其他子系统的严格管理尤为重要。[结论]水—能源—粮食系统的耦合协调发展水平有待提高,为促进系统协调发展和流域高质量发展应综合考虑各子系统的相互作用关系。

深水钢桁梁无承台特大桥无应力状态法合龙应用研究

深水区域钢桁梁特大桥无承台桩基施工需要特别考虑施工工艺及其受力体系控制。依托四川汉源兰家湾特大桥工程,基于无应力状态方法分析计算钢桁梁特大桥的无桩基承台施工技术以及合龙施工的若干力学研究。结果表明,通过搭建深水区域无承台的特大桥桩墩结合施工,在其上进行钢桁梁安装拼接的无应力状态法合龙施工可取得良好受力整体性效果。所述方法可解决在较深水流条件下的特大桥桩基施工与整体受力控制难题,可为类似工程提供技术参考和借鉴。

饮水系统中抗生素抗性基因赋存特征及健康风险评估

近几年抗生素抗性基因(ARGs)作为一种新型污染物在世界各地的水体、土壤中被频繁检出,其在环境中大量扩散和增殖十分容易导致微生物获得抗生素抗性,对人体健康产生潜在威胁。结合国内外文献报道数据,介绍了ARGs在城市饮水系统中污染现状,描述了其赋存特征,发现在国内外城市饮水系统中ARGs的数量不容小觑,数量最高可达1.38×105 copies·ml-1。其次对城市饮水系统中常用工艺对ARGs的赋存与传播影响因素进行了总结,发现城市常用水处理工艺对ARGs的灭杀效果差,甚至对其富集和繁殖往往起着促进作用;在不同的环境影响因素中,微生物群落结构是影响ARGs的主要驱动力,其次是重金属。最后提出ARGs对人体可能造成的健康威胁以及现有健康风险评估方法的局限性,并对未来ARGs的研究进行了展望。

海绵城市背景下合流制改造及溢流污染控制路径研究

我国合流制排水管渠数量多、建设情况复杂、运行问题突出,已成为当前制约城市水环境质量提升的关键,在系统化全域推进海绵城市建设的背景下,合流制系统改造及溢流污染控制成为许多城市的重点任务。根据多年城市建设统计年鉴数据对我国城市合流制排水管渠数量、分布及逐年变化情况进行分析;梳理我国城市合流制管渠系统状况、存在问题及当前海绵城市建设、黑臭水体治理、内涝综合整治、污水提质增效工作对合流制系统的相关要求,在此基础上提出适用于我国城市合流制系统的界定与评价方法;结合当前各城市在推进相关工作过程中存在的问题,提出海绵城市建设背景下合流制系统改造及溢流污染控制路径,即因地制宜制定合流制改造及溢流污染控制系统化方案,并明确系统化方案编制流程及技术要点。

水网布局下黄河流域应对极端枯水的关键科学问题

变化环境下极端气象水文事件频发,长江、黄河面临同枯风险。在国家水网建设背景下,为提高长江、黄河同枯的极端不利情景下黄河流域水资源安全保障能力,本文分析了长江、黄河两大流域水资源安全面临的现实问题,识别了变化环境下大型流域枯水遭遇—水危机形成—跨流域调水潜力—多线路成网互济—极端枯水下水资源安全保障中亟需破解的关键科学问题,构建了水网布局下黄河流域应对极端枯水的总体研究框架,提出该领域重点研究方向包括:变化环境下长江、黄河极端枯水遭遇规律与空间变异机制,水危机风险多链路传导与复合影响定量评估,极端枯水下跨流域调水挖潜增供,长江和黄河跨流域联合调配与多线路互济精细化调控、极端枯水下流域水资源韧性提升优化调控等。

基于系统结构的水利高质量发展内涵与结构解析

准确把握水利高质量发展内涵,是实施新时代水利发展战略的重要前提。通过系统梳理高质量发展和水利发展的研究进展,基于系统观,分析了水利高质量发展的基本概念体系和核心要义;基于系统结构及系统优化视角,构建了由水利高质量发展目标、发展途径、发展条件三要素组成的水利高质量发展系统的关系结构。结果表明:水利高质量发展既是水利系统优化的发展理念,也是实现系统治水的发展措施;将水利高质量发展目标解析为水旱灾害防御安全、水资源供给安全、水生态保护安全和水环境保护安全保障以及高质量水利共享;五大新发展理念内化于水利高质量发展系统的关系结构之中,其中水资源禀赋和绿色发展是前提基础和约束条件,开放是其外在环境条件和内在体现,水利科技创新、水资源优化配置、水资源集约节约利用、水利系统现代化管理、水利基础设施建设和水安全系统功能协调是发展的重要优化途径,高质量水安全保障与满足人民需求的高质量水利共享是发展目标的核心内容。基于系统结构及系统优化问题视角深入剖析水利高质量发展的系统结构及其内在关系,可进一步深化对水利高质量发展的内涵认识,为区域水利高质量发展综合定量评价奠定基础。

面向流域治理与城镇发展统筹的城市水系统规划协同机制探讨 ——广东东莞生态园实证研究

统筹流域治理与城镇发展是系统解决当前城市发展过程中遇到的水资源短缺、水生态破坏、洪涝灾害频发的关键路径。本文在辨析流域治理与城镇发展统筹面临的主要问题及其辩证关系的基础上,以东莞市中部地区的生态园及其所在的寒溪河流域为研究对象,系统探讨了城市水系统规划在流域治理与城镇发展统筹中的协同作用机制。结果表明,以城镇-流域水系统耦合模型为支撑,城市水系统规划及其协同机制可通过空间、设施等要素的协同,实现保障城市及流域防洪排涝安全、保护水环境和节约水资源的目标,促进流域安全与城镇发展的良性互动。