Temporal Variations of Water Discharge and Sediment Load of Huanghe River,China

Based on the data from gauging stations, the changes in water discharge and sediment load of the Huanghe （Yellow） River were analyzed by using the empirical mode decomposition （EMD） method. The results show that the periodic oscillation of water discharge and sediment load of the Huanghe River occurs at the interannual, decadal, and multi-decadal scales, caused by the periodic oscillations of precipitation, and E1 Nifio/Southern Oscillation （ENSO） af- fects water discharge by influencing precipitation distribution and contributes to periodic varations in precipitation and water discharge at interannual timescale. The water discharge and sediment load of the Huanghe River have decreased since the 1960s under the influence of precipitation and huamn activities, and human activities attribute more than precipitation to the reduction in the water discharge and sediment load, furthermore, water abstraction and water-soil conservation practices are the main causes of the decrease in water discharge and sediment load, respectively. The reduction in sediment load has directly impacted on the lower reaches of the Huanghe River and the river delta, causing considerable erosion of the river channel in the lower reaches since the 1970s along with River Delta changing siltation into erosion around 2000.

湖南省畜禽养殖粪污的耕地负荷与土地承载力评价

[目的]测算和分析畜禽养殖粪污耕地负荷和土地承载力,为防治农业面源污染,促进农牧协调发展提供科学依据。[方法]根据湖南省畜禽养殖、作物产量等数据资料,在考虑粪污综合利用率的前提下,采用产排污系数法、养分平衡法分别计算2020年各地市州畜禽养殖耕地污染负荷和土地承载力,分析畜禽养殖空间布局以及粪污消纳分配。[结果]湖南省2020年共养殖猪当量4.27×10^(7)头,各区域养殖量差异很大;畜禽粪便和TN,TP耕地负荷分别为19.04t/hm^(2),94.85,24.99kg/hm^(2),耕地负荷警报级别均在Ⅱ级以上,对耕地环境稍有威胁,其中永州市、娄底市、怀化市、郴州市至少有两项耕地负荷警报级别达到了Ⅲ级及以上,耕地环境风险较高;畜禽养殖土地最大承载量为1.23×10^(8)头猪当量,已养殖猪当量仅占其37.18%。各地市州的可增加养殖量也非常可观,常德市、益阳市、岳阳市、邵阳市、长沙市、永州市、衡阳市7个市的可养殖猪当量在5.00×10^(6)头以上。在确认区域内畜禽养殖未超载的基础上,永州市、娄底市、怀化市、郴州市要鼓励林地、园地的作物管理者增加有机肥的施用比例,加大粪污消纳量,才能降低耕地环境污染风险。[结论]湖南省畜禽养殖耕地环境风险整体上较低,畜禽养殖业发展空间很大,但是部分地市州存在耕地污染风险,必须调整粪污消纳去向,才能缓解耕地的粪污消纳压力,推动农业可持续发展。

内抹调湿砂浆外墙吸放湿特性及对负荷影响分析

本文从建筑围护结构节能出发,以内抹WSE(木质纤维Wood fibre、海泡石Sepio⁃lite、膨胀珍珠岩Expanded perlite)基复合调湿保温砂浆外墙为研究对象,将其与内抹普通砂浆外墙对比,分析吸放湿特性及其对负荷的影响.研究使用COMSOL Multiphysics有限元软件的建筑材料热湿耦合模型,分析环境湿度变化与外墙之间的湿迁移变化,以及与外墙的传热传质.以夏热冬冷典型气候地区长沙为例,分析内抹WSE基复合调湿保温砂浆外墙的负荷及潜热负荷占比,同时选取夏热冬暖地区广州和寒冷地区北京对比分析外墙的全年能耗.研究发现,内抹WSE基复合调湿保温砂浆外墙的吸放湿速率远大于内抹普通砂浆的外墙,并能长时间保持高速的吸放湿状态,同时比内抹普通砂浆墙体节省22.31%~23.85%的全年负荷.墙体在吸湿过程中,温升与吸湿速率能力体现出一致性,表明墙体内表面湿迁移对温度有着重要影响,并且湿迁移越大对温度影响越大.墙体在放湿过程中,温度迅速下降是放湿速率快的表现.内抹WSE基复合调湿保温砂浆墙体具有优良的吸放湿特性和节能潜力,可用于建筑围护结构节能.

株洲市渌水干流总磷的排放特征

基于株洲市渌水干流区域2012—2020年经济社会发展的相关统计数据,采用排污系数法对总磷(TP)排放数据进行核算与验证,解析渌水干流TP排放的时空特征。结果表明:2012—2020年渌水干流TP排放量为605.68~749.63 t,其中,农业源TP排放量(396.71~535.25 t)最高,其次是生活源TP排放量(195.04~216.82 t);生猪养殖源TP排放占比(30.4%~36.5%)和城镇生活源TP排放占比(16.6%~21.2%)较高,工业源TP排放占比(0.2%~0.4%)最小;醴陵市常住人口数量多,生产活动以畜禽养殖和种植业为主,各源TP排放量占比总体高于渌口区的。综合排放源数据,建议渌水干流后续应继续加强排放源特别是生活源和禽畜养殖业污水的监管和监察,通过推进测土配方施肥、优化粪污处理技术、改进污水处理工艺等方式,多方面实现TP的源头消减。

潍坊市畜禽粪污土地承载力时空分布特征分析

为了科学评估潍坊市2012—2021年畜禽粪污土地承载力时空分布状况,准确评价畜禽养殖潜在环境风险状况,研究采用产排污系数法对潍坊市各县(市、区)2012—2021年畜禽粪污产生量、养分供给量、植物粪肥养分需求量及土地承载力指数等畜禽粪污土地承载力时空分布特征指标进行了分析。结果表明:潍坊市畜禽粪污土地承载力状况存在明显的时空分异特征。从时间上看,2012—2021年潍坊市各县(市、区)畜禽粪污产生量、养分供给量及植物粪肥养分需求量具有高度相似性,均呈现缓慢减少→稳定发展趋势。以氮、磷为基准的土地承载力指数(IN、IP)均呈现相对稳定趋势,其中IN均小于0.7,属于Ⅰ级,土地承载力有较大发展空间。除2017年外,其他年份IP均在0.7~1.0之间,属于Ⅱ级,土地承载力尚有发展空间。从空间上看,潍坊市各县(市、区)畜禽粪污产生量、养分供给量及植物粪肥养分需求量具有高度相似性,均呈现四周多中间少、东南和西北较多的分布特征。IN、IP存在一定差异,除临朐县外,其他县(市、区)IN平均值小于0.7,属于Ⅰ级,土地承载力有较大发展空间。临朐县IP平均值为1.59,属于Ⅳ级,存在明显超载情况;昌乐县、诸城市、高密市、昌邑市、安丘市、青州市IP平均值大于0.7,属于Ⅱ级,土地承载力尚有发展空间;其他县(市、区)IP平均值小于0.7,属于Ⅰ级,土地承载力有较大发展空间。说明潍坊市畜牧业有较大发展空间,应进一步优化养殖布局,调整种植结构,推动绿色养殖发展。

用于快速响应负荷需求的两段式斜坡重力储能系统放电功率调节方法

斜坡式重力储能系统(GESS)放电时通常将上堆场重物块运送至下堆场。然而,当放电过程中系统负荷需求出现波动时,现有方案难以通过及时调整重物块数量来调节输出功率,导致重力储能系统响应不及时并造成额外能量损耗。通过在斜坡两侧增加辅助堆场并将斜坡分为两段,通过控制顶部堆场重物块释放数量、斜坡堆场释放高度以及斜坡堆场重物块抓取位置,实现了重力储能系统输出功率的精确控制与负荷需求的快速响应。基于Matlab/Simulink平台搭建了两段式斜坡重力储能系统仿真模型,验证了所提方法的正确性与有效性。研究成果为斜坡式重力储能系统放电功率的快速调节与精确控制提供了重要参考。

猪场污水高氨氮负荷处理过程中温室气体的排放特征

为探讨畜禽养殖污水高氨氮负荷处理过程中的温室气体排放,本试验对缺氧/好氧(A/O)中试工程处理猪场沼液过程进行采样,对温室气体特性及影响因素进行了监测分析。结果表明:A/O工艺CH_(4)平均排放通量为1454.76 mg·m^(-2)·h^(-1),平均排放因子为0.85%,缺氧池排放占比最高,占总排放量的56.0%;N_(2)O平均排放通量为101.25 mg·m^(-2)·h^(-1),平均排放因子为0.64%,好氧池排放占比最高,占总排放量的87.1%。NO_(2)^(-)-N的积累会促使N2O排放,但对CH4排放有抑制作用。硝化细菌和反硝化细菌的反硝化反应可能是猪场污水处理过程中N_(2)O的主要排放途径。

强震作用下泄水建筑物混凝土损伤分析及抗震配筋措施研究

地震作用下混凝土结构会产生不同程度的损伤开裂,这直接影响强震频发区水电站的运行安全,在工程实践中配筋作为常见的抗震措施,但具体方案却不够明确。为此,以西南地区某水电站泄水建筑物为例,采用混凝土塑性损伤模型对溢流坝进行动力时程有限元计算,分析强震荷载作用下坝体拉伸损伤的发展特性。在此基础上,考虑不同局部配筋加固方案,应用分离式模型模拟结构的动力特征和动力响应,研究不同局部配筋措施的抗震效果。结果表明,动力损伤分析得出的拉伸损伤严重部位作为配筋区域较为合理,局部配筋有效改善了坝体的抗震性能,且对钢筋数量与间距进行调整后可进一步优化抗震效果,为工程中溢流坝的抗震配筋加固设计提供了参考。

焦化废水处理工艺流程设计探索

为应对焦化废水不再用于熄焦补充水,在考察焦化项目并结合文献研究的基础上,提出焦化废水处理后直接排放工艺流程和间接排放工艺流程。间接排放采用“预处理—水解酸化—A/O生化—二沉池—活性炭加载高效沉淀池”的流程,可应用于原位提标升级改造,具有投入资金少、改造工期短、出水指标提升效果显著的特点;直接排放采用“预处理—水解酸化—A/O生化—二沉池—高效沉淀池—臭氧催化氧化—A/O生化—高效沉淀池”的流程,可应用于改扩建、新建项目,具有出水水质稳定、难降解有机物去除彻底的特点。对两种工艺流程设计的关键点和间接排放工艺流程的工程应用案例进行简要介绍,并根据工程应用中出现的问题提出“精细化运行管控”的建议。

环梵净山区域畜禽养殖污染量估算及负荷预警研究

为了解环梵净山区域畜禽养殖污染与环境保护之间是否存在现实矛盾,文章运用排污系数法与土地承载法估算2014-2021年该区域畜禽养殖污染量并对其负荷预警进行分析。结果表明:(1)区域畜禽粪尿、TP、TN污染物排放量总体呈上升趋势,其中粪尿排放量依次是牛>猪>家禽>羊,TP排放量趋于平稳,TN变化趋势较大,各乡镇畜禽粪尿、TP、TN排放量差异较大,其中德旺乡的排放量最多,太平镇最少,其余乡镇变化不大;(2)区域猪粪当量、N、P负荷总体处于上升态势,N、P最大负荷量均未超过欧盟标准,各乡镇负荷变化趋势差异较大,部分乡镇的负荷值已经超过区域均值,污染负荷问题较为严重;区域内畜禽污染预警等级存在上升趋势,污染风险逐渐增大,除太平镇无污染外,其余乡镇在不同时间段均存在污染,负荷预警问题严峻。由此提出调整畜禽养殖结构,合理控制畜禽饲养规模,严格落实保护区规定,精准实施污染治理政策,加大养殖主体技能培训,拓宽养殖主体就业渠道等对策建议。

基于供需两侧协同优化的电动汽车V2G充放电负荷时空分布预测研究

为准确预测电动汽车的V2G充放电负荷,以调节电网负荷峰谷差,保证供电稳定性,提出了一种基于供需两侧协同优化的电动汽车V2G充放电负荷时空分布预测方法。构建供需两侧协同优化目标模型,利用鲸鱼优化算法迭代求解,得出最优充放电负荷曲线,据此明确最优充放电时段。采集不同空间区域最优充放电时段内的充放电负荷影响指标,并以此为输入,构建基于多元线性回归的预测模型,实现电动汽车V2G充放电负荷时空分布预测。试验结果表明,采用所提出的方法得到的负荷预测模型具有较大的决定系数,表明该方法的预测结果更接近实际负荷,具有较高的预测准确性。

基于改进鲸鱼算法多元负荷下新型电力系统运行方案优化

针对新能源大规模消纳带来的电网供需平衡难题,提出了一个兼顾多目标的电网优化运行方案。利用储能设备的充放电调节,建立了考虑最小化总运行成本、减少电能损耗、降低环境污染排放并最大化用户经济补偿收益的多目标优化模型,并采用线性加权法、理想点和反理想点法将其单目标化。在采用鲸鱼优化算法时,利用了群体智能优化的原理,对鲸鱼优化算法进行了改进;引入高斯变异算子增加种群多样性;结合自适应收敛因子策略加速算法收敛,在保证全局搜索能力的同时改进了局部搜索性能。以改进前后的鲸鱼优化算法对方案进行求解。实验结果表明,算法改进后,系统降低总运行成本26.9%,减少电能损耗10.3%,降低环境污染排放16.97%,用户经济补偿收益提高16.1%。以上结果表明,所提出的优化运行方案和改进算法合理有效。

基于响应曲面中心组合设计的介质阻挡负载特征参数分析与优化

为了充分发挥介质阻挡放电(DBD)负载的性能,以高频脉冲激励作为介质阻挡负载的激励波形,以第一次放电时的负载电流幅值作为优化目标。基于响应曲面法中心组合设计建立数学模型,分析介质阻挡层厚度、脉冲电压幅值、脉冲升降沿时间和相对介电常数4个因素对高频脉冲激励下DBD负载第一次放电时负载电流幅值的影响,优化介质阻挡负载特征参数。结果表明,对DBD负载电流的影响强度从大到小依次为介质阻挡层厚度、脉冲电压幅值、脉冲升降沿时间、相对介电常数。在本文设定条件下,负载电流幅值的最大值8.692A在脉冲升降沿时间为200ns、脉冲电压幅值为4kV、介质阻挡层厚度为1mm、相对介电常数为8时获得。

面向多能源融合的超大型集装箱码头能耗与排放分析

港口作为交通运输行业的重要组成部分,作好“碳达峰”、“碳中和”相关工作是港口低碳绿色转型、推动港口高质量发展的重要抓手。首先应了解自身碳排放情况,增强港口企业的碳汇能力。文中以宁波某港区为例,分析了现有的港区负荷构成,各类用电设备的用电特征,统计并研究近几年港区的用电量,通过合理的用电收集方案,将用电量换算成标准煤耗量,利用标准煤耗量计算了污染排放量。

种养结合模式下的畜禽粪污承载力分析研究——以长江流域太湖县为例

在共抓长江大保护的战略背景下,为控制农业面源污染,基于畜禽养殖粪污进行农作物消纳的种养结合模式,采用养分平衡法,通过计算太湖县畜禽粪尿污染物产生量、耕地负荷、主要作物粪肥需求量等,测算了全县畜禽养殖粪污土地承载力。结果表明,全县畜禽粪污总氮和总磷产生量分别为5807.59 t和1922.94 t,污染物耕地负荷属于II级(潜在环境风险),个别乡镇污染物耕地负荷属于IV级(高环境污染风险)。以氮和磷养分计,全县畜禽粪污土地承载力分别为2.75×10^(6)头和1.56×10^(7)头猪当量,计算出来的土地承载力远大于现存栏量。但以氮为基准分析,徐桥镇和大石乡等部分乡镇承载力空间接近满负荷,应采取相应措施,加强管控。

车用超级电容器充放电监测系统设计

为了对一种新型车用超级电容器的特性进行研究,确保其工作时稳定可靠和有效发挥性能优势,设计了一套车用超级电容器充放电监测系统。通过利用传感器、通用串行总线(USB)数据采集卡、可调直流稳压电源、电子负载以及信号调理电路,完成了对各信号的采集和对超级电容器的充放电。采用虚拟仪器软件LabVIEW作为开发平台,完成了对超级电容器充放电电流、端电压、储存容量、储存能量以及表面温度等的监测。试验结果表明:该系统能够稳定、准确地实现超级电容器的充放电监测;车用超级电容器单体在100 A大电流下充放电时具有较好的低温性能;系统的电压测量精度可达±0.1%,电流测量精度可达±0.6%,温度测量精度可达±1.5%。该设计为超级电容器充放电监测提供了借鉴。

关于储能设备作为备用电源应用的探讨

深入探讨储能设备替代传统柴油发电机的可行性及其潜在的经济和环境效益;通过对某高层办公楼设计案例的分析,评估储能设备在经济性、放置条件、使用寿命等方面的优势和挑战;基于GB 51348-2019《民用建筑电气设计标准》和GB 51048-2014《电化学储能电站设计规范》等相关标准,对储能设备的容量选择、放置条件及与柴油发电机的对比进行详尽分析;结果表明,尽管储能设备在初始投资和维护方面可能存在更高的成本,但其在环保和可持续性方面的优势不容忽视。

长江下游生态岛农村生活污水排放规律

为了明确长江下游地区农村生活污水排放规律,对长江入海口崇明生态岛A镇的农村地区展开了污水排放调研。结果表明:A镇户均常住人口为1.55人/户,人均用水量为79.5 L/(人·d),平均折污系数为0.76。农村生活污水中黑水排放量小、污染物浓度高,人均黑水水量占排水量的29.90%。农村生活污水时排水量、污染物浓度波动较大,7:00—8:00污染物浓度较高,在20:00排水水量达到全天的最大值。全年人均日排水量变化较大、日负荷变化较小,在国庆节、春节等节日人均排水量、负荷较大。研究结果对于长江下游生态岛农村生活污水治理的模式选择、装备研制、提标及资源化模式的探索具有重要意义。

一起220kV主变压器有载分接开关内部放电案例分析

详细分析了一起220 kV主变压器有载分接开关内部放电案例。通过对故障有载分接开关一二次的故障表和解体试验分析,结合有载分接开关动作原理,准确查找出内部放电的原因。

35kV线路避雷器并联保护间隙设计研究

由于35kV线路普遍没有架空地线,因此常遭受直击雷,导致线路避雷器因雷电流过载而损坏。为此提出了35kV线路避雷器并联保护间隙结构,在线路避雷器两端并联空气保护间隙,通过等效电流计算与间隙放电试验获得了并联间隙结构与距离参数,在雷电流幅值高于保护动作阈值时,避雷器残压击穿并联放电间隙,防止避雷器雷击过载损坏。35kV整支避雷器冲击放电试验与现场应用情况表明,并联间隙可在一定程度上降低35kV线路避雷器雷击损坏概率。