不同营养水平调水对贡湖湾湖区水质及浮游藻类影响的模拟研究

为探究“引江济太”工程调水给受水湖区水体带来的生态效应,采用水生微宇宙模型进行为期11 d的室内模拟实验,以太湖贡湖湾湖区为受水水体,引入3组设定好的不同营养盐水平(贫营养水平O、中营养水平M、富营养水平E)的望虞河河水,研究在不同营养盐水平调水影响下,受水水体水生态环境的动态响应过程。结果表明:整个实验过程中,中营养和贫营养调水组的水体TN、NO_(3)^(-)-N、NH4_(+)-N、TP、SRP、TOC含量下降明显,富营养调水组影响效果较中营养和贫营养调水组差;调水提高了受水水体生态系统的多样性和均匀度水平,硅藻等非蓝藻细胞密度增加,蓝藻细胞生长受到竞争胁迫,中营养和贫营养调水的影响作用效果好于富营养水平。RDA分析结果表明,受水水体的pH、DO、SiO_(3)^(2-)-Si、TDS、NO_(3)^(-)-N、SRP是本实验水体影响藻类群落结构的主要环境驱动因子。

水生微宇宙研究热点及毒性对比与预测分析

为了解水生微宇宙的研究现状和趋势,本文对国内外相关文献发文量统计后进行了计量分析,并使用CiteSpace提取文献关键词进行了聚类和时间线分析,结果表明:①国外和国内的水生微宇宙研究发文量分别于20世纪90年代和21世纪10年代显著增加.②国内文献占比从21世纪10年代的16.1%升至21世纪20年代的26.1%.③生态毒理学研究在水生微宇宙领域占比较大.基于微宇宙的生态毒理学实验可在一定程度上反映群落水平的毒性效应,对相同暴露时间下单物种毒性实验与微宇宙毒性实验进行对比发现,两种实验的毒性数据呈显著正相关(P<0.05),且微宇宙毒性实验数据平均值较单物种毒性实验数据平均值低56%.此外,分别构建了通过单物种及水质参数预测微宇宙毒性数据的回归模型.研究显示,国内水生微宇宙相关研究正在逐步发展,且生态毒理学在国内外水生微宇宙研究中成为主要研究方向,相较于单物种毒性实验,物种在微宇宙毒性实验中种间关系的影响下对污染物更敏感.

孔隙网络模型在渗流力学研究中的应用

孔隙网络模型广泛地用于同多孔介质有关的微观模拟中.本文简介了利用网络模型研究储层渗流规律的基本思想、主要步骤以及网络模型同其它微观模型相比较的优缺点,总结了在微观渗流研究中使用的两大类网络模型(准静态网络模型和动态网络模型)的特征及其适用范围,综述了目前网络模型在研究渗流中的应用现状以及国内外研究比较活跃的几个方面,最后分析了网络模型今后的发展趋向.

微宇宙理论及其在生态毒理学研究中的应用

简述微宇宙理论、发展史和主要类型 ,并着重综述了微宇宙在生态毒理学研究中的主要应用情况 ,以及与实验室单物种试验和野外试验比较微宇宙的优缺点 ,并对微宇宙的未来发展趋势也作了简要讨论。

城市配水管网改造工程配水分析及其应用

阐述了配水管网数字分析平台在城市新老水源切换及优化调度中的重要作用。以配水管网微观模型为基础,建立了配水管网数字分析平台。以东北某特大城市为例,对配水管网进行了多工况模拟计算,并将计算结果以多种方式显示,实现了配水管网新老水源切换的平稳过渡及配水管网的优化调度。

平衡态和非平衡态等离子体的微观模型研究

总结和比较了当前主要的几种等离子体微观模型: Potapov模型、Eindhoven模型、基于动力学的模型和基于最小吉布斯自由焓原理的模型。前两种模型的理论依据都是道尔顿分压定律、质量作用定律、电荷准中性条件与化学计量平衡条件,但质量作用定律和配分函数的表达式不同:后两种一个是从化学反应动力学的角度,一个是从热力学和统计物理的基本定义出发,来描述等离子体的微观过程。分平衡态和非平衡态阐述了模型的变化:推荐了Eindhoven模型作为工程计算用的首选模型。

高速公路交通流建模综述

交通流建模是智能交通自动控制、分析、设计、仿真和决策的前提 ,历来是交通工程界的一个重要的研究课题 ,分三条主线 (宏观交通流模型、微观交通流模型、其它交通流模型 )对交通流建模的发展做了详细介绍 。

引水对梅梁湾水质及浮游藻类影响的模拟研究

以望虞河＂引江济太＂工程为背景,通过为期30 d的受水水体为15L的室内微宇宙水生态模拟实验,研究了望虞河水3组（T1、T2、T3）不同引水流量（432 mL/d、864 mL/d、1728 mL/d）影响下,太湖梅梁湾富营养化水体理化性质与浮游藻类群落的动态响应过程。受水水体理化参数的重复测量方差分析表明,3种流量的引水均能不同程度地促进受水水体复氧,降低水体营养盐浓度,流量越大,其改善作用越明显。在静水条件下,实验受水水体的浮游藻类以微囊藻为主（88.9%-100%）;而1728 mL/d流量引水处理组中,微囊藻的比例（21.1%）在第15天显著下降,微囊藻细胞的密度也较对照组和其它流量组有显著降低。浮游藻类群落结构与受水水体理化参数的RDA分析表明,受水水体SRP（P=0.002）、浊度（P=0.002）、DO（P=0.026）、NO3-N（P=0.034）与不同流量组藻类群落的差异与变动显著相关。引水主要导致受水水体SRP、浊度、DO、NO3-N含量的变化,进而驱动了藻类群落结构的动态变化。DO、浊度、NO3-N与SRP等环境因子成为影响受水湖泊浮游藻类群落特征变化的重要因素。

裂缝-孔隙介质油、水两相微观渗流物理模拟

为了研究油、水在孔隙-裂缝介质中的渗流微观机理,利用微观岩石薄片模型,研究了不同裂缝分布情况下,孔隙-裂缝介质中水驱替油的微观过程,分析了裂缝形态、孔隙结构等因素对油、水渗流的影响,得出了有益的结论。对于认识非混溶两相流体在孔隙-裂缝介质中渗流规律和油气田开发具有重要意义。

ASP三元复合体系驱油微观机理研究

为了深入研究碱/表面活性剂/聚合物三元复合体系的微观驱油机理,利用平板夹砂模型和微观仿真模型,通过显微观察和录像的手段,直接观测流体在孔隙介质内的流动形态以及驱替过程中发生的现象.试验发现:三元复合驱具有很强的洗油能力,无论亲水介质还是亲油介质,三元复合驱均具有很强的使残余油变形的能力,使油藏流体流动性增强,从而提高水驱开发的波及系数。

随机网络模拟研究微观剩余油分布

应用定向渗流理论建立了能表征岩石微观孔隙结构特征及润湿性特征的随机网络模型，从理论上模拟讨论了剩余油的微观组成特征及润湿性对微观剩余油分布的影响，得到了与微观实验一致的模拟结果。模拟结果表明，在剩余油中，不同大小的微观剩余油液滴的组成和分布具有一定的统计特征和规律性，单、双液滴的频数组成较高，大尺寸液滴数目较少；但是，驱替效率较低时，数量微小的大尺寸液滴在剩余油总量中的比例不可忽视，甚至可能是剩余油的主要部分。结果证实，随机网络模拟速度快、所受条件限制少，并能直观地再现动态的微观驱替过程及剩余油的微观分布状况，为微观剩余油提供了一种方便、灵活的研究手段。

给水管网最优化控制方法综述

介绍了当前国内外进行给水管网优化控制计算的典型理论方法 ,并对各自的特点和不足进行了逐一分析评价 .

基于社会物理学的网络信息传播行为仿真研究

对网络传播机理建模是利用或控制网络传播的基础。为了模拟个体传播行为与系统状态演化之间存在的动力学关系,采用社会物理学研究思路,借鉴物理学振动传播的概念,定义了量化影响力的网站传播影响强度模型,通过量化网民与网站交互时,所感知局部环境信息对网民行为自适应性的综合影响力,来体现系统中各动力学因子的作用。在此基础上,结合基于Agent的方法对个体属性及交互规则进行描述,即可仿真动态环境作用下的微观个体行为与宏观系统演化之间的双向性关联。仿真模型的运行结果能很好的与实证研究相互印证,说明了该方法的可行性,为类似问题建模提供了一种新的思路。

纯振动场作用下聚合物粘弹性能的微观研究

通过对聚合物大分子与其他低分子的比较,指出了聚合物大分子具有独特分子结构、大的相对分子质量和长的分子链,以及由此引起的一系列特有的物理化学性能。从微观的角度解释了振动场作用下,聚合物大分子的运动情况,提出了聚合物大分子在振动状态下的橡皮筋模型,比较了直接加热与纯振动场作用下两种不同换能方式对聚合物固体材料塑化性能的影响,得出了纯振动场作用比直接加热更能促进聚合物材料塑化的结论。按照橡皮筋模型的原理,建立了相应的力学模型,运用偏微分方法对该力学模型进行求解,找出了振动场对高聚物的作用机理。

考虑损伤阀值影响的岩石损伤统计软化本构模型及其参数确定方法

在基于Lemaitre应变等价性理论的岩石损伤模型基础上,首先探讨岩石应变软化变形过程中损伤变量或损伤因子的变化规律,并结合岩石应变软化变形全过程特征及其损伤机制的研究,探讨建立岩石损伤演化模型时考虑损伤阀值影响的必要性;其次,在对现有岩石微元强度度量方法研究的基础上,提出可考虑损伤阀值影响的新型岩石微元强度度量方法,并引进统计损伤理论,建立可考虑损伤阀值影响的岩石统计损伤演化模型,该模型不仅能反映损伤阀值的影响,而且能反映岩石损伤程度受应力状态影响和岩石损伤在不同应力状态下损伤起始点不同的特性;再次,在此基础上,建立能充分模拟岩石应变软化变形全过程的损伤统计本构模型,并提出其参数确定方法,该模型不仅能充分反映岩石在低应力水平或变形较小时的线弹性变形特性,而且模型参数物理意义明确,适用于复杂应力状态情况;最后,通过工程实例分析,验证了该模型的合理性。

基于砂岩微观孔隙模型的水驱油效果研究--以张天渠油田长2油层为例

应用砂岩微观孔隙模型驱替实验技术,首次研究了张天渠油田长2油层在注水开发过程中的水驱油微观机理、孔隙结构与水驱油效率的关系。通过不同驱替压力、注入水倍数下的水驱油效率驱替实验证明油层孔隙结构的非均质性直接影响水驱油效果。分析了不同渗透率砂岩模型的驱替压力、注入倍数与驱油效率之间的相互关系以及残余水、残余油的分布特征,认为非活塞式驱油、绕流、卡断是残余油形成的主要原因。该实验研究为科学、合理地制定油田注采方案、提高水驱油效率提供了可借鉴的理论依据。

考虑损伤阀值影响的钢纤维混凝土损伤本构模型研究

从室内试验得到的不同体积率下的钢纤维混凝土全应力-应变曲线的特性,探讨了损伤变量的变化规律及建立钢纤维混凝土损伤本构模型时考虑损伤阀值影响的必要性。基于连续损伤力学理论和统计强度理论,在传统的两参数Weibull分布函数基础上引入损伤阀值参数(位置参数),建立可考虑损伤阀值影响的钢纤维混凝土损伤本构模型,该模型可以反映钢纤维混凝土在低应力水平或变形较小时的线弹性变形特性;根据经验确定损伤阀值参数后,通过混凝土应力-应变全曲线的几何条件求解Weibull分布函数另外两个参数的表达式。最后,基于MATLAB的分析计算结果,并通过与钢纤维混凝土单轴压缩试验实测结果对比,证明模型可以很好的反映单轴受压状态下钢纤维混凝土的应力-应变关系,探讨了损伤阀值取值的大小。

网络信息传播动力学建模研究

对网络传播机理建模是利用或控制网络传播的基础。网络信息传播系统具有复杂的动力学特征,其中的个体行为具有适应性。采用社会物理学研究思路,借鉴物理学振动传播的概念,对网络传播系统中各动力学因子进行了类比定义。根据动力学因子对网民传播行为的影响机理,建立具有随机性和适应性的网民信息传播微观动力学模型,使微观个体行为与宏观的系统状态关联起来。在此基础上构建仿真模型,通过仿真实验分析了网络传播系统S型函数的非线性演化特征,为类似系统的建模提供了新思路。

养老保险制度改革的财政效应和收入分配效应——基于微观模拟的研究途径

本文提供了一个用于分析我国养老保险制度改革的财政效应和收入分配效应的动态微观模拟模型,并依据长春市的微观数据进行了新旧养老保险制度的模拟实验。实验结果指出尽管实施新的养老保险制度会带来收入差距的轻微扩大,但能够使养老金收支尽快趋于平衡,财政补贴明显降低,养老金替代率比较平稳,养老保险收益率明显提高。

预测沉积物-水微宇宙系统中化学品浓度变化的多介质模型

沉积物-水微宇宙系统是经济合作发展组织（Organisation for Economic Co-Operation and Development,OECD）颁布的化学品测试准则中推荐的试验系统之一,可用来测试化学品对底栖生物的慢性毒性。为了在试验前对化学品的浓度变化进行预测,进而确定试验方法,以摇蚊慢性毒性试验系统为例,采用环境多介质模型的建模方法,构建了一种可通过化学品理化性质和试验系统参数,对化学品在沉积物-水试验系统中浓度变化进行预测的模型。结合试验数据和文献资料,给出了模型中试验系统参数的推荐取值,并使用Matlab软件中的Simulink工具对模型进行编程和求解。以此模型为基础,给出了模型在3个方面的应用,即预测蓄积时间、预测平衡时间以及拟合试验数据。对80种已有或假想化学品的蓄积时间和平衡时间进行了计算,得出的范围分别为〈1~204 d和〈1~73 d。此外,适当修改模型结构和模型参数,也可将其应用于其他暴露场景中。但使用模型对化学品浓度进行预测时发现,模型仅对沉积物中化学品浓度的预测结果较为准确,而对水中化学品浓度的预测结果与实测值相差1~2个数量级。模型对浓度的预测精度未来仍需进一步提高。上述研究结果完善了沉积物-水微宇宙系统试验方法。