深圳市某河道截污管道近距离上穿既有大直径地下供水管道有限元分析

城市建设过程中各类地下管线交叉不可避免,由于地下管线材质、管径、使用功能、荷载不同,常规计算方法繁琐且不够直观。为此,通过有限元方法分析了深圳市某河道截污管道近距离上穿既有大直径地下供水管道问题,为既有管道安全和正常使用提供了直观的计算结果,亦为工程设计和施工方案提供了技术支撑。

软黏土地基流固耦合非线性力学行为的有限元数值分析

软黏土存在黏滞和固结作用的时效性,同时还存在水分作用的耦合效应。为研究水分含量对软黏土地基效应的影响,根据多孔介质理论结合罚参数法和Galerkin加权残值法,在多孔介质中引入了弹黏塑性力学效应,推导了软黏土地基的固液两相多孔介质模型和控制场方程,建立了有限元计算模型,给出了求解算法并编制了有限元程序。算例对比分析表明,该程序能够有效模拟软黏性土地基的力学响应。

探地雷达的发展及其在环保行业中的应用

探地雷达作为一种物探技术,从80年代开始在诸多领域中有不同的应用。探地雷达技术在探测方法、仪器设备等方面仍在持续发展,其分辨率和探测范围也在不断的提高和扩大。近年来,因其探测精度、实时成像、无损检测等优点,开始在市政建设、水利水电等环保相关领域中使用。但是探地雷达技术的效果与其应用条件密切相关,该文对其原理、发展,以及在环保行业应用的场景和优缺点进行讨论和总结,并为环保从业者的使用提供了意见。

中建绿色产业园的研究与探讨

对产业园的定义、分类等进行了研究,然后分析了中央"生态文明建设"及其"绿色化"的内涵,并结合市场环境与中建投资、建设、运营模式,对中建绿色产业园的前景、领域、方向、模式等进行了探讨,最后提出了发展建议。

流域综合治理方案制定的基本理论及技术框架

针对我国流域综合治理方案制定过程中理论和技术框架缺失问题,从宏观、中观、微观尺度探索提出了流域综合治理方案制定的基础理论,即宏观的可持续发展理论、中观的流域“自然社会”二元水循环理论以及微观的“木桶理论”;构建了流域综合治理方案制定的基本原则,即流域统筹、单元控制、系统均衡;以流域面临的水问题为导向,系统构建了由机理分析、量化模拟、规划集成和方案确定4个关联耦合层次构成的流域综合治理方案制定技术框架;对流域综合治理方案制定主要层次的未来发展趋势进行了展望。

基于综合功能辨识的城市河湖生态流量计算模型及应用

为了合理确定河湖生态流量的阈值,针对城市河湖功能的特点和实际,综合体现河湖多种生态服务功能目标的协调、河流断面与湖泊/湿地的耦合关联以及生态流量消耗与非消耗分项、存量与通量、水量与水质关系,构建了基于综合功能辨识的城市河湖生态流量计算与保障程度分析模型(MUSEF模型)。利用该模型可对城市河湖生态流量大小、流量过程、流量构成、流量空间分布以及变异性进行量化计算与优化辨识,对不同来水频率条件下生态流量的满足程度进行评价,明确生态流量的调控指标要求与时机,从而为城市河湖生态保护与健康管理提供定量工具。以株洲市区河湖水系为案例开展应用,量化得出了河湖生态流量的逐月过程线、生态流量构成以及变异性特征,分析提出了不同来水频率条件下河湖生态流量的满足程度、调控指标与调控时机,为株洲市河湖生态流量的有效管理和安全保障提供依据。

流域综合治理的多维嵌套理论与技术体系

在分析流域综合治理发展历程基础上,提出了流域综合治理的基本概念,构建了流域综合治理系统的多维嵌套理论构架,即主要体现在时间维、空间维、要素维、过程维以及调控维5个维度的耦合关联,提出了流域综合治理的三大关键技术体系:机理辨识技术体系、定量综合模拟技术体系以及优化决策技术体系,旨在为我国流域综合治理实践提供支撑。

基于地形图高程点的流域水系提取精度研究

针对基于地形图高程点生成DEM法提取的模拟河网同实际河网存在着差异甚至错误的问题,分析了TIN数据范围、高程点密度及DEM采样精度三个影响因素对水系提取精度的影响、影响程度大小、原因及修正方法。以深圳坪山河为例,通过设置不同的情景提取模拟河网,并同实际水系进行对比,定性评价各因素的影响、误差来源及修正方法。结果表明,TIN数据范围影响着整体河流的准确性,高程点密度及DEM采样精度影响着局部河流的准确性;TIN数据范围的影响来源于DEM插值高程的异常,可通过裁剪数据边界加以消除;高程点密度和DEM采样精度的影响来源于高程的局部高估,部分高估区域可通过对比不同情景下的模拟河网不一致区域得出,其他部分高估区域则需借助额外的水系信息加以判别。

中小城市排水系统排水能力和内涝特性分析——以涡阳县为例

随着城市化进程的加快,城区不透水面积逐渐增加,大多数中小城市的排水管网建设标准相对滞后,中小城市面临严重的内涝风险,研究城区产汇流特性对于城市内涝防治具有十分重要的意义.本文以涡阳县南城区为研究对象,首先利用临近地区水文资料、高精度的遥感影像和DEM共享数据,借助ArcGIS平台和SWMM开源软件,通过综合径流系数法对模型进行率定,并从综合径流系数、降雨径流产汇流关系和实测降雨产生的积水深度对模型进行验证,分析研究区典型暴雨下的管网满管和积水情况,评估排水系统的排水能力和城区的内涝风险.然后,对内涝严重区域进行有针对性的内涝分析,并分析低影响开发措施对城区内涝的影响.结果表明:(1)排水系统在暴雨降雨重现期0.5a及以下,基本可以满足排涝要求;排水系统在暴雨降雨重现期1a及以上,均不能满足排涝要求.(2)低影响措施对城区内涝有很好的缓解作用.该研究方法可为资料缺乏地区,尤其是中小城市内涝分析和防洪减灾提供参考.

基于GIS和LUR模型的西安市PM_(2.5)浓度空间分布模拟研究

基于地理信息系统GIS和土地利用回归LUR模型,模拟西安市PM_(2.5)浓度空间动态分布,结果表明:与PM_(2.5)浓度相关性最高的分别为缓冲区为2 km的水域面积、人口密度和距离水域距离,R2分别为0.501,0.393和0.280;与PM_(2.5)浓度相关性最低的分别为缓冲区为4 km的水域面积、未利用地面积和耕地面积,R^2分别为0.039、0.021和0.017。未考虑风速建立的LUR模型多元回归的相关系数为0.856,R2为0.733,考虑风速的相关系数为0.892,R^2为0.796,表明风速对于污染物的分布影响较大,LUR模型模拟效果较好。模拟的PM_(2.5)年均浓度高风险区分布于中部,中风险区分布于中西部,低风险区分布于东南部和西部。

考虑城市管网的分布式水文模型子流域划分及编码研究

在基于子流域划分的分布式水文模型应用中,城市区域雨水管网的存在使得原先不相连通的区域具备了汇流的条件,从而改变了天然地表径流汇流路径。另一方面,城市区域还存在着污水管网汇流,其对子流域编码的上下游关系要求往往会和通常的天然水系上下游关系相冲突。因此,在城市区域进行子流域划分和编码的时候,需要考虑雨水管网和污水管网的影响。通过将雨水管网等同于天然河道,参与DEM高程修正,实现雨水管网对汇流路径改变作用。通过对基于天然水系汇流关系得到的子流域进行重新编码,得到能够同时满足天然水系汇流以及污水管网汇流要求的编码序列。以深圳坪山河流域为例进行的实例应用表明该方法可有效地解决雨水管网和污水管网的影响问题。

我国城镇污泥处理与处置新型技术研究

随着我国城市化进程的不断加快,城市污水的排放量也随之增加,由此产生的大量污泥容易对大气、水体、土壤造成二次污染,使生存环境进一步恶化,生态环境难以修复。在系统总结国内外已有成果的基础上,梳理国内外关于城市污泥处理与处置的新技术,分析污水处理厂污泥处理的关键技术和难点,引进新型污泥处理处置方法,以期为流域水环境综合治理提供理论保障和技术支撑。

坪山河水质模拟研究

城市管网的存在改变了流域汇流过程,同时也改变了污染物的迁移转化过程。在模拟流域断面水质时,需考虑城市管网及污水厂的影响,不能简单使用天然流域水质模型进行模拟。本研究构建了考虑城市管网的河流水质模拟模型,按天然水系和城市管网两个系统模拟了污染物的迁移转化过程,以及两个系统之间的水量污染交换。以深圳坪山河流域为例进行了应用研究,模拟分析了上洋交接断面COD、NH3-N和总磷的月变化过程以及干支流、管网、污水处理厂等环节的污染物迁移转化量。结果表明,本研究构建的水质模型基本能够反映坪山河水质变化过程,而且能够给出流域河网和管网不同环节的污染迁移转化量,对评估流域水质情况提供参考。

坪山河干流截污智能调度方法研究

智能调度系统是坪山河干流智慧水务平台的重要组成部分,其调度对象涉及截流系统、调蓄系统和净化系统。基于调蓄池承前启后的作用,调度方案以调蓄池的状态作为工况划分的依据,将调度分为旱时、雨时、雨后三个阶段,提出了相应的调度思路,并建立了旱时和雨后的调度模型。以调度模型为基础,研发了智能调度系统,智能调度系统根据调度所需污水量预测、降雨预报等基本信息,旱季雨季统一考虑,全面协调制定调蓄池、净化站和湿地的调度计划,合理分配水量,保证系统正常运行。

某混凝土面板堆石坝渗流监测资料分析

为了解某水库大坝的渗流状况以防止发生渗透破坏,采用定性与定量分析的方法对某混凝土面板堆石坝坝基的F4断层、防渗帷幕和坝体坝基等渗流监测资料进行了详细地分析,并建立了渗流监测资料的多因子回归统计模型。分析成果表明:F4断层帷幕和趾板帷幕灌浆防渗效果良好,大坝渗流符合一般的渗流变化规律。大坝渗压水位的多因子回归统计模型拟合效果较好,大坝渗流与库水位及降雨呈正相关关系,与时效因子关系较小。运行了近10年的某面板堆石坝的渗流状况目前处于正常状态,为确保大坝安全运行,建议加强对监测仪器的维护,充分发挥监测的作用。

治水提质“坪山模式”分析

在分析坪山河流域概况与面临水问题基础上,从宏观、中观、微观尺度提出面向“三全”层次化的“坪山模式”。其中,在宏观层面,为全链条方案制定;在中观层面,为全要素集成优化;在微观层面,为全方位过程控制。创新提出了“坪山模式”水环境治理特征,具体为“精准治污、分散调蓄、分布处理、就地回用”,并评估了其实施效果,为坪山河干流综合整治及水质提升工程的实施提供了理论指导,对其他流域综合治理实践有参考价值。

基于多源DEM数据融合的城市水系及流域提取初探

不同DEM数据源具有不同的高程误差,也导致其在提取城市水系和流域范围的时候存在着不一样的差异。为了减少单一DEM误差的影响,可以通过融合多源DEM,减小局部DEM误差,提高DEM精度。结果表明,相比于单一的DEM数据,融合DEM数据提取的模拟水系和流域范围的准确程度更高。坪山河实例应用表明,综合考虑水系和流域范围的精度误差,对2个来源DEM高程进行平均处理效果最优。

高分子材料对腐殖酸水溶效应的影响

矿物型腐殖酸用于速效肥、液体肥等诸多农业生产时,其水溶性至关重要。通过筛选高分子材料试验,运用两因素二次饱和D-最优设计,分析其促进腐殖酸溶解的效果。研究结果表明,三聚磷酸钠(STPP)、羧甲基纤维素(CMC)、三聚氰胺甲醛树脂(MF)3种材料可显著增加腐殖酸的溶解量,溶解效应最好的是STPP,其次是MF,再次是CMC。其他材料溶解腐殖酸的效果不佳。单效应和交互效应的分析进一步表明,CMC在-0.131 5水平下,HA各添加水平的溶解量均有所增大;STPP在各水平下,HA各添加水平溶解量增加趋势较快;MF在1水平下,HA各添加水平溶解量均显著正向线性增加。

基于GIS和BP神经网络模型的PM_(10)浓度预测与空间分布研究

耦合GIS和BP神经网络模型,探讨不同算法和隐藏神经元数对PM_(10)浓度预测和空间分布的影响,结果显示:不同算法的PM_(10)浓度预测值与监测值的平均相关系数和平均相对误差分别为0.85和17.58%,Levenberg-Marquardt优化算法在隐藏神经元数为20时预测精度最高。相同算法,不同隐藏层神经元数对PM_(10)浓度的预测结果影响较大,不同算法,相同神经元数对PM_(10)浓度的预测结果影响较小。不同算法的PM_(10)浓度空间分布模拟在中北部的高风险区和东南部的低风险区与监测数据结果基本一致。

建筑装修施工过程环境污染特征

为系统探明装修施工过程存在的环境污染问题及其潜在人体健康影响,以深圳市典型装修项目为例,研究了不同装修装饰工序中噪声污染及室内典型空气污染物浓度水平,同时展开了装修过程废物产生特性及其重金属污染特征和潜在的健康风险方面的研究.结果表明:(1)拆改、木工与金属切割作业会产生较为严重的噪声污染,其严重影响了周边居民的正常生活与装修工人的职业健康,其中金属切割过程噪声最为严重,平均强度是GB 3096—2008《声环境质量标准》昼间2类限值的1. 6倍;(2)拆除工程产生的粉尘污染(PM_(2.5))、涂饰作业产生的甲醛以及油漆作业产生的TVOC(总挥发性有机物)严重超标,其中,ρ(PM_(2.5))是GB 3095—2012二级标准24 h平均浓度限值的2. 1倍,ρ(甲醛)和ρ(TVOC)分别是GB/T 18883—2002标准值的2. 6、2. 5倍;(3)装修垃圾中不同重金属元素的污染水平表现为Cd>Zn>Pb>Cu>Ni>Cr>As>Hg,Pb是产生健康风险的主要污染物,其中塑料中w(Cd)、瓷砖中w(Zn)、PVC线管中w(Pb)与玻璃中w(Cr)平均值分别为1. 5、432. 2、6 026. 0和288. 0 mg/kg,分别是广东省土壤背景值的11. 5、5. 6、104. 6与3. 3倍.研究显示,PVC线管中的Pb是产生健康风险的主要污染物,应加强环境管理.