基于储层时变的水驱优势通道治理对策

海上某水驱油藏存在明显的水驱优势通道。水驱优势通道的形成,宏观上是流固耦合作用的结果,微观上主要表现为岩石骨架结构、孔喉半径及连通性等特征参数的变化。通过非线性拟合建立渗透率及相渗曲线端点与水驱通量的时变关系,并耦合到模型中,建立物性随时间变化的油藏物性时变模型。在此基础上,开展井间水驱优势通道治理对策研究,提出调剖段塞封堵优势通道、组合段塞深度调剖封堵多级优势通道、组合段塞深度调剖后有效接替驱替三种治理方式,并应用于矿场实践。结果表明,针对油通比低于0.001m-1的水驱优势通道区域,三项对策均可达到一定的治理效果。以调剖治理优势通道,建议首要封堵中部优势通道,并在保证经济性的条件下适当扩大封堵范围。针对不同级别优势通道的组合段塞深度调剖治理方式,相比单段塞调剖效果更优。治理优势通道后有效的接替驱替方式是发挥封窜潜力的关键,采用组合段塞深度调剖后转调驱,可达到相对最优的优势通道治理效果。

煤矿矿井水污染源自动监测及综合防治技术研究

煤矿开采造成了矿井水污染问题,威胁人们的身体健康,为此,研究煤矿矿井水污染源自动监测及综合防治技术。以陕西省西安市彬长矿区为研究区域,分析该矿区的基本概况。对研究区域矿井水污染源开展自动监测,分析矿井水污染的主要来源。利用化学物质对水入射光线的吸附与分散效应进行水质参数监测,根据监测结果通过从源头控制、污染治理、矿井水资源化和优化排放方式四个防治措施实现研究矿区矿井水的综合防治。实验结果表明,所提方法的污染源监测精度较高,监测误差能够控制在1%以内,应用效果较好。

闸控河流潜流带沉积物-水界面营养盐分布及交换通量研究

为揭示闸控河流潜流带营养盐“源/汇”特征,本研究以淮河流域沙颍河槐店闸河道为研究对象,于2021年1月中旬实施了蓄水调控背景下的原位沉积物采集实验,通过分析氮磷营养盐在沉积物-水界面的分布与扩散通量,识别了潜流带营养盐“源/汇”角色,探明了闸控河道内源风险。结果表明:1)间隙水NH_(4)^(+)-N与TP浓度分别是上覆水体的6.5与1.1倍,表明沉积物-水界面营养盐存在显著浓度梯度,极易造成潜流带NH_(4)^(+)-N、TP向上覆水迁移;2)经综合污染指数评价得出,上覆水与间隙水水质处于重污染或严重污染状态,且闸下污染程度显著大于闸上,表明蓄水调控对闸下水域产生了负面影响;3)沉积物-水界面的NH_(4)^(+)-N、NO_(3)^(-)-N、TP交换通量分别为0.39~10.07、-3.45~-2.04、-0.09~0.17 mg/(m^(2)·d),表明沉积物为NH_(4)^(+)-N的“源”,NO_(3)^(-)-N的“汇”,TP的“源”和“汇”;4)空间上,S2(闸下消力坎处)、S4(闸下营养盐沉积段)是氮磷营养盐的主要富集场所,其中,S2主要以氨态氮形态存在,对水质影响贡献率(59.03%)最大,氮磷比(13.25)最高,适宜藻类爆发性生长;5)S2内源NH^(+)_4-N释放是蓄水调控背景下槐店闸河道内源防治的关键,减少外源污染物输入、优化闸坝调度对改善闸控型河道水环境至关重要。

洞庭湖出入湖氮磷通量特征及滞留效应研究

采用2013—2017年洞庭湖主要出入湖断面水质、水量监测数据,估算洞庭湖经由“四水”(湘江、资水、沅江、澧水)和长江“三口”(松滋口、太平口、藕池口)入湖及城陵矶出湖氮、磷通量,分析其时空变化特征及滞留效应。结果表明:时间上,2013—2016年“四水”“三口”年均入湖氮、磷通量总体呈增加趋势,但2017年受入湖水质改善、水量减小的同步影响,相比2016年入湖氮、磷通量分别减小了19.93%、23.14%,受水情影响,入湖氮、磷通量在年内分配不均,70%以上集中在4—9月;空间上,入湖氮、磷通量主要来源于“四水”水系,分别占78.48%和71.77%,其中湘江和沅江的贡献较大。“四水”受点、面源污染的综合作用,而“三口”的面源污染是其主要污染来源。此外,洞庭湖氮、磷滞留率很低,藻类浓度不高,但湖区氮、磷浓度(1.73、0.075 mg/L)仍远高于湖泊藻类暴发的临界值(0.20、0.02 mg/L)。为降低湖泊水华的发生风险,关键是保持湖泊的连通性,警惕长江“三口”区域总磷风险,并兼顾湖滨区污染物控制。

黑河流域水沙通量多尺度变化特征及影响因素

采用小波分析法和累积量斜率变化率法分析了黑河上中游水沙通量的周期性变化特征,定量计算了气候变化和人类活动对水沙通量变化的贡献率。研究结果表明:黑河上中游径流变化周期基本一致,上游输沙量变化周期也基本一致,但中游输沙量在1类和2类时间尺度的变化周期相差较大,且干流两个水文站的径流输沙突变时间存在差异。1981-1989年上游干流影响径流的主控因素为人类活动,但1990年以后主控因素逐渐变为降水,2003年以后主控因素又变为人类活动。影响输沙的主控因素在时间序列上均为人类活动,但影响程度略有不同。干流中游影响径流的主控因素在2005年以后逐渐变为降水影响,而人类活动一直是引起中游输沙变化的主要原因。

等值反磁通瞬变电磁法在煤矿水文地质勘查中的应用

为了研究煤矿地下煤系地层与含水层之间的水力联系,以甘肃庆阳宁正矿区为例,根据主采煤层底板平均埋深在700~1000 m之间、顶板洛河组地层为主要的含水层、地质构造发育程度中等的条件,在分析研究煤矿地质及物性特征的基础上,选用等值反磁通瞬变电磁勘探法替代常规瞬变电磁法,根据电性值差异推断出断裂或地质体边界构造,判断其相互间的水力联系,最终圈定煤系地层与洛河组含水层之间的含(导)水通道,并通过钻孔验证其有效性。

SPAC界面水分通量调控理论及其在农业节水中的应用

提出了农田五水(降水、土壤水、地表水、地下水与作(植)物水)的系统概念,讨论了SPAC(土壤-植物-大气)系统中水分运动过程.内容包括SPAC界面水分通量.基于SPAC界面水分耗散与调控研究,提出了农艺节水模式与应用效果.旨在推进农业节水中应用低成本高效益的农艺节水理论与技术.

中厚板层流冷却系统水流量的动态调节

因中厚板层流冷却区域短,且电动调节阀具有磁滞特性,故很难应用反馈控制方式。为此开发了一种新的基于PLC的流量数据采集和流量调节方式。测试表明,该方法流量控制精度95%以上在±2%以内。

南沙群岛海域泻湖及礁外沉积物间隙水中的-2价硫

于1993年5月和1994年3－4月通过调查，用硫离子选择电极法研究南沙群岛海域泻湖及礁外沉积物间隙水中的∑S（－Ⅱ）及SO^(2-)_4，探讨泻湖内及礁外间隙水中-2价硫的分布特征，沉积物-海水界面间硫的扩散转移通量和-2价硫的热力学平衡控制体系。结果表明，该海区∑S（－Ⅱ）含量，泻湖间隙水中远比礁外高，人为活动剧烈的礁内泻湖高于人为活动少的泻湖，离礁近的礁外间隙水中的高于远离礁的间隙水中的。在礁外沉积物间隙水中-2价硫含量呈垂向增加的趋势，沉积物-海水界面间HS-，S2-均是从沉积物向上覆海水扩散，SO反之。礁内泻湖的扩散量远高于礁外的，HS-扩散总平均为61．34μmol／（m2·d），SO为-0．41mmol／（m2·d）；礁外泻湖的HS-总平均为14．96μmol／（m2·d），SO为-0．35mmol／（m2·d）。该海区的-2价硫主要由S＋2e→S2-氧化还原电对控制，平衡时Eh计算值与实测值接近，单质疏作为亚稳态可存在于沉积物中，并可与溶解铁继续形成自生黄铁矿（FeS2）沉淀。

基于水资源合理配置的河流“双总量”控制研究——以河北省唐山市为例

河道的最小控制流量和最大纳污控制量(简称“双总量”)是维系河流健康的决定性因子。论文初步建立了基于水资源合理配置的河流“双总量”控制研究技术框架,并对唐山市月尺度的“双总量”控制指标进行核算。通过水资源合理配置,除个别枯水年份和连续枯水年份外,唐山市河道的最小控制流量均可得到满足。在基准年、2010年和2020年3个规划水平年,唐山市规划河流COD的最大纳污控制量分别为16 357.57、12 659.19和11 572.50t/a;NH3-N的最大纳污控制量分别为907.80、660.27和580.09t/a。在统一水资源配置平台上制定的“双总量”控制指标,从根本上保障了竞争用水条件下河流生态需水,客观确立了规划水平年河道纳污能力的年内分配,并整体上提高了河流的最大纳污能力。

地面辐射供暖系统控制方式研究

在本研究中首先了解了韩国国内、外学者对地面辐射供暖系统提出的各种控制方式的原理,并根据影响控制方式的因素,对控制方式进行分类;然后分析讨论了控制方式所具有的特性,并以此为基础评价了各控制方式的适用范围。

基于AT90S8515单片机的新型智能IC卡水表的设计

介绍一种以AT90S8515单片机为核心的智能IC卡水表的流量计量原理,阐述了该系统的组成、控制模式、软硬件设计及其优点。

中、小型土石坝渗流场三维有限元分析方法及应用

针对中、小土石坝工程的特点以及存在渗流安全的问题,采用改进的节点虚流量法,得到求解土石坝渗流问题的有限元分析方法,并编制Fortran程序.依托某土石坝工程,建立三维有限元渗流场计算模型,对正常蓄水时该坝坝体和坝基的渗流场进行了仿真计算,得到了相应的水头分布、浸润线以及渗漏量,并对该坝设计防渗体系下坝区渗流场规律和特点进行了分析.结果表明,该方法对中、低土石坝渗流溢出点和浸润线定位合理、准确,能够很好地模拟坝区渗流场规律,可为中、低土石坝的渗流安全评价提供参考.

秋季黄河pCO_2控制因素及水-气界面通量

根据2006年11月1-10日,秋季黄河平水期二氧化碳分压（pCO2）的现场实测数据及相关同步观测资料,对黄河表层水pCO2的分布及其影响因素进行了研究。结果表明：水体pCO2在80-166 Pa,平均值110 Pa,在世界主要河流中属中等偏下水平;空间分布存在较大的不均匀性,中游高于上游和下游。浮游植物的光合作用对pCO2有一定的影响但强度较弱,即使在叶绿素最高值3.58μg/L的包头站pCO2仍达到91 Pa。黄河水体有机物含量较低且继承了陆源有机物难降解的特性,干流和库区EpCO2/AOU的比值为0.14和0.20,远低于生物好氧呼吸作用控制水体pCO2的理论下限0.62,因此,生物好氧呼吸作用对水体pCO2的贡献不大。悬浮物（TSS）含量为3.77-1308mg/L,溶解无机碳（DIC）含量为3.03-4.14 mmol/L,普遍高于世界其它河流且最大值均出现在潼关站;同时水体pCO2与TSS、PIC、DIC含量具有极好的正相关性。因此黄河流域强烈的机械侵蚀和化学风化作用形成的碳酸盐体系是控制水体pCO2的主要因素。利用Wanninkhof提出的淡水水-气交换系数的通量模式估算,黄河水域水-气界面CO2交换速率约为0.229μmol/m^2.s,秋季可向大气释放CO214.5亿moL,相当于8 250 km^2草原或是112 km^2森林一年的固碳量。黄河CO2释放通量与渥太华河相近,但要远小于亚马逊河。

亚热带农业小流域水系N_2O扩散通量及其影响因素

为研究亚热带丘陵地区农业小流域水系溶存N2O的扩散传输特性,利用双层扩散模型法,研究了一年周期内(2014年4月-2015年4月)脱甲河小流域4级河段N2O浓度和扩散通量的时空变化规律及其与环境变量的相关关系。结果显示:1)脱甲河水体氨态氮(NH4+-N)、硝态氮(NO3--N)、溶解性有机碳(dissolved organic carbon,DOC)和电导率(electrical conductivity,EC)的年变化范围分别是0.004~8.32(均值1.29±1.49)mg/L、0.01~3.05(均值1.43±0.63)mg/L、0.92~6.72(均值2.99±1.25)mg/L和50.36~248.43(均值138.37±47.56)μS/cm,相应的河流N2O浓度和扩散通量的年变化范围分别是0.006~1.38(均值0.15±0.26)μmol/L和-0.88~337.94(均值32.50±56.41)μg/(m2·h);2)除在冬季河流源头区域观测到个别的负通量外,N2O扩散通量在一年时间内几乎持续处于正值,呈现明显的季节变化特征。其季节变化规律为:冬高(70.93±90.89)μg/(m2·h),夏低(12.04±9.02)μg/(m2·h);空间上呈随河流污染负荷梯度的增加通量逐步增加的模式;3)影响脱甲河水体溶存N2O浓度的显著性因子有EC(r=0.45,P<0.05)、NH4+-N(r=0.44,P<0.05)、NO3--N(r=0.52,P<0.05)和DOC(r=0.49,P<0.05);水体N2O扩散通量与NH4+-N(r=0.50,p<0.05)、NO3--N(r=0.58,P<0.05)、DOC(r=0.46,P<0.05)和EC(r=0.50,P<0.05)呈显著正相关,与水体温度T(r=-0.24,P<0.05)呈显著负相关。研究表明,脱甲小流域内,农业面源污染、畜禽养殖以及居民生活废水和污水的排入造成的河流水体污染负荷增大是导致脱甲河水体溶存N2O扩散通量急剧增加的主要原因。该研究可为研究亚热带丘陵地区水系或类似河流N2O扩散特征及影响因素响应机制提供参考。

集散控制系统在化工过程控制中的应用研究

介绍了中控有限公司JX-300XPDCS在化工过程控制中的应用。用SCKey软件进行组态,实现了二位式控制、单回路PID控制、串级控制、比值控制等控制算法,利用该系统实现了温度、液位、流量的控制。

河流氮磷和水量输入对太湖富营养化的影响机理研究

针对河湖氮磷控制标准不衔接问题,以大型浅水湖泊太湖为例,基于2013—2018年环太湖主要入湖河流和湖体总氮浓度〔ρ(TN)〕、总磷浓度〔ρ(TP)〕、叶绿素a浓度〔ρ(Chla)〕、水量等监测数据资料,采用湖盆模型(Bathtub模型),构建太湖主要入湖河流与湖体ρ(TN)、ρ(TP)和ρ(Chla)的响应关系,分析了主要入湖河流ρ(TN)、ρ(TP)和水量对湖体富营养化的影响,探讨了太湖主要入湖河流水量及其与湖体氮磷协同控制限值.结果表明:①太湖主要入湖河流氮磷的输入仍显著影响湖体ρ(TN)、ρ(TP),尤其是对西北部湖区的富营养化水平产生了显著影响;②在入湖水量方面,湖西区入湖水量增加可导致太湖富营养化程度增加,而“引江济太”水量输入在一定程度上改善了太湖水质.建议分区域控制直接入湖河流水量,其中,湖西区直接入湖水量控制在60×10^(8)~70×10^(8) m^(3)之间,望虞河“引江济太”水量控制在15×10^(8)~20×10^(8) m^(3)之间;③针对太湖流域而言,现行《地表水质量标准》(GB 3838—2002)在协同控制河、湖氮磷方面存在一定的不足,仅通过控制入湖河流ρ(TN)、ρ(TP),太湖ρ(TN)、ρ(TP)难以达到Ⅲ类水质标准;④与全湖平均值相比,湖西区要达到同一标准限值,入湖河流协同控制限值要更为严格.在河湖氮磷衔接目标制定上,建议湖西区单独设定协同控制目标浓度值.另外,建议结合《地表水质量标准》(GB 3838—2002),开展太湖流域水质、水量协同控制,有效约束入湖通量,达到河湖氮磷协同控制目的.

襄樊电厂尾水电站安全经济运行模型与应用

针对襄樊电厂尾水电站存在的实际问题,建立电站的安全经济运行控制模型,实现水位和出力的多重闭环控制,不需要人为干预,提高了电站的经济效益。

SZK 339型新华闸微机自动控制系统研究

为新华闸运行管理的实际需要设计了计算机监控系统.取水计量采用先进的超声流量计和无线传输系统,通过上位机进行实时监控,由PLC对闸位、液位进行具体控制;并设计了实时动态监控画面,可根据实际需要选择手动、自动操作,系统实现提高了新华闸的自动化管理水平.

BP神经网络在水处理工艺中的应用研究

在污水处理系统中进行了基于BP神经网络的活性污泥系统、臭氧活性炭系统建模方面的研究,这些模型的建立使得污水处理系统在线智能控制成为可能。在膜分离系统中进行的基于BP神经网络的膜通量、膜透压的预测模型研究,为膜过滤单元和水厂的优化设计提供了一种简便的方法。