外来水产动物引进的风险评估体系的构建与应用

为对引入我国的外来水产动物的风险进行定量地科学评估,促进我国水产养殖业健康可持续发展,本研究通过分析外来水产动物的生物性质、入侵机制和可能带来的生态风险,以及外来水产动物传带疫情疫病的风险,并结合风险可能存在的危害与影响和风险防控管理办法等因素确定风险评估的指标。利用层次分析法(analytical hierarchy process,AHP)和成对比较矩阵方法对各指标的权重进行计算,构建了一个外来水产动物引进的风险定量评估体系。该评估体系包括6个一级指标(外来种生物学性质、外来种生态风险、病原生物入境、病原生物暴露、危害与影响、外来种风险防控)和30个二级指标。利用该评估体系对我国境内现有的3种外来水产动物进行定量地风险评估,评估结果显示,鳄雀鳝的风险值R为3.9486,为高风险等级;虾夷扇贝风险值R为2.9081,为中风险等级;锦绣龙虾风险值R为1.8688,为低风险等级。研究表明,该评估结果与我国农业农村部、生态环境部、海关总署等相关单位提供的资料高度吻合,说明该模型在外来水产动物引进与养殖风险评估的相关工作中有重要的应用价值。本研究在一定程度上提高了风险评估体系对于不同类型水产动物的普适性,同时融入了对输出国水产动物疫病的综合处理能力和相关政策法规的讨论。

隧道-逃生井平面斜交联络通道冻结施工温度场发展规律

结合台北市地铁某联络通道冻结工程,运用COMSOL有限元软件建立三维数值瞬变模型,针对该工程冻土帷幕和温度场的发展规律展开深入的研究,并对温度场的变化过程进行动态模拟。仿真模拟结果表明,当冻结管呈放射状排列时,冻结管的密度对冻结效果的影响非常显著,冻结管越密集的地方其冻结效果越出色;冻结壁的交圈时间成为冻胀变形迅速增加的决定性时刻,在设计冻结方案下,冻结壁交圈时间是第15天左右;通过模拟冻土帷幕的发育过程,整个冻土帷幕发展最薄弱的区域是逃生井右侧的冻结区域,建议增加冻结管的数量来加强该区域的冻结效果;3条路径测温点(DJ-1、DJ-2、DJ-3,路径DJ-1位于冻结区域之外,路径DJ-2位于冻结管附近,DJ-3位于冻结帷幕区域内部)的降温曲线表明,离冻结管距离越远冻结效果越差,温度下降速度越慢。整个冻土帷幕的平均厚度和平均温度满足冻结设计要求,验证采用联络通道冻结法是合理的。

渗流作用下三亚河口通道管幕冻结法温度场数值模拟分析

为得到在渗流作用下管幕冻结法温度场的变化规律,以三亚河口通道海底隧道工程初步设计为例,运用有限元数值模拟软件建立水热耦合模型,假设模型中渗流流向自左向右,通过改变模型中平均渗流速度的大小对冻结帷幕的发展、封闭性、厚度变化等进行分析.结果表明:在冻结期间,随着平均渗流速度的增大,外圈冻土帷幕的形成时间延迟,其向渗流流向偏移的程度增大,且最终稳定的冻土帷幕平均厚度减小;在冻结约14 d后,不同水头差下的冻土帷幕内部渗流速度均降至0 m/d,冻土帷幕在形成的早期受渗流作用的影响较大.鉴于原冻结方案较为保守,提出优化冻结方案:将原冻结方案外圈冻结管减少一半至48根,且调整盐水降温计划实现二次优化.对二次优化结果分有渗流与无渗流两种情形进行讨论,结果得出:优化后在渗流作用下冻土帷幕厚度约5 m,比原方案减少了2 m,既满足冻结设计要求,又提高了经济性.

海底隧道管幕冻结法水热耦合温度场数值模拟分析

为得到渗流作用下管幕冻结法温度场的发展规律,结合三亚河口通道隧道冻结工程,基于达西定律与多孔介质传热理论,运用有限元软件建立水热耦合数值模型,采用更改模型渗流流速大小和建立测温路径的方法,围绕冻土帷幕的发展情况、交圈时间、壁厚进行分析。结果表明,冻土帷幕随渗流的流向发展,下游侧土体开始冻结的时间早于上游侧土体,且最终温度低于上游侧土体;当流速约为2.87 m/d时,低渗流流速作用对整体冻土帷幕交圈的时间影响较小;随着渗流流速的增大,整体冻土帷幕交圈所需的时间明显增加,其区域的不均匀程度变大,厚度减小;当流速增大至约10.02 m/d时,冻土帷幕出现局部不交圈的情况。考虑到原冻结方案偏于保守,设计优化方案为将内圈冻结管总数由80根减少至56根,模拟分析后的平均冻土帷幕厚度约为4.28 m,相较于原方案减少了0.195 m,仍满足冻结设计要求。

春季南海东沙岛硝酸盐干沉降通量、形成机制及其来源

硝酸盐是大气中主要的酸性离子,也是大气活性氮沉降主要的组成部分。中国目前对大气硝酸盐形成机制及其来源的研究主要集中在陆地区域,对海洋气溶胶的硝酸盐的形成机制及其来源的研究较少。本研究于2013年春季(3—5月),在中国南海东沙岛共计采集了86个总悬浮颗粒(TSP)气溶胶样本,分析了TSP样品中NO_(3)^(-)浓度、δ^(15)N-NO_(3)^(-)和δ^(18)O-NO_(3)^(-)值。结果表明:东沙岛春季TSP中NO_(3)^(-)浓度呈现逐月下降的趋势。基于NO_(3)^(-)浓度估算东沙岛春季NO_(3)^(-)-N干沉降通量范围为(1.0±0.5)—(3.4±1.7)mg·d^(-1)·m^(-2)(以N计,余同)。δ^(18)O-NO_(3)^(-)值在3月和4月(76.1‰±3.8‰和79.1‰±5.6‰)明显高于5月(67.0‰±7.5‰),表明东沙岛3月和4月硝酸盐的形成路径不同于5月。贝叶斯同位素混合模型计算结果显示:N_(2)O_(5)参与的路径(N_(2)O_(5)+H_(2)O/Cl-和NO_(3)^(+)VOCs)在3月和4月生成了37.2%和43.3%的硝酸盐,5月NO_(2)+·OH路径是硝酸盐的主要形成路径,形成了80.2%的硝酸盐。δ^(15)N-NO_(3)^(-)值和气团后向轨迹表明,东沙岛春季不同月份TSP中NO_(3)^(-)的来源不同,3月和4月以陆地源为主,5月主要受海洋源影响。