检索结果-内蒙古大学图书馆

水力发电学报 2020年第5期39卷 72-80页

作者：贺莉陈东段光磊彭玉明中国科学院地理科学与资源研究所陆地水循环及地表过程重点实验室北京100101 中国科学院大学资源与环境学院北京100049 长江水利委员会荆江水文与水资源勘测局湖北荆州434000

三峡大坝修建后,荆江河段的床沙和悬沙均粗化,而且近底区域(<10%水深)经常出现悬沙浓度远大于垂线均值的情况(即"拖尾"现象)。经典Rouse公式不能很好地描述具有"拖尾"现象的悬移质含沙量的垂向分布特性。对于在... 详细信息

三峡大坝修建后,荆江河段的床沙和悬沙均粗化,而且近底区域(<10%水深)经常出现悬沙浓度远大于垂线均值的情况(即"拖尾"现象)。经典Rouse公式不能很好地描述具有"拖尾"现象的悬移质含沙量的垂向分布特性。对于在荆江河段模拟实测悬沙浓度并进一步计算断面输沙量,目前缺乏一个可靠的评价。本文根据沙市和监利两站在三峡大坝修建前后的实测悬沙浓度资料,深入分析了Rouse公式和韩其为不平衡输沙公式在荆江河段应用存在的问题。结果显示,垂线平均悬沙粒径大于0.1mm和具有"拖尾"现象的悬沙浓度分布是三峡大坝修建后出现的悬沙浓度分布新特性。悬沙变粗和不平衡输沙的影响导致Rouse公式不再适合用其模拟浓度。此外,这两类悬沙浓度曲线的近底含沙占垂线单宽输沙率的比例均较大,佐证了近底观测的必要性。

关键词：水利工程不饱和输沙悬沙浓度分布荆江河段拖尾

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基于裂隙网络的消落带岩体劣化区域分布研究

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地下空间与工程学报 2020年第6期16卷 1901-1908页

作者：黄波林王健殷跃平朱赛楠代贞伟三峡大学防灾减灾湖北省重点实验室湖北宜昌443002 自然资源部地质灾害防治指导中心北京100081 武汉地质调查中心武汉433002

经过十多年的145-175 m水位波动,三峡库区消落带碳酸岩岩体出现了明显的岩体劣化现象。根据岩溶岩体劣化形成机理与地表水地下水的活动密不可分,本文首次提出了基于裂隙网络的连通性和水力边界条件的劣化岩体空间分析方法。利用增强Baec... 详细信息

经过十多年的145-175 m水位波动,三峡库区消落带碳酸岩岩体出现了明显的岩体劣化现象。根据岩溶岩体劣化形成机理与地表水地下水的活动密不可分,本文首次提出了基于裂隙网络的连通性和水力边界条件的劣化岩体空间分析方法。利用增强Baecher模型、Levy Lee分形裂隙模型、双变量fisher分布模型和双变量正态分布模型模拟随机裂隙位置和方位,构建定位裂隙与随机裂隙叠加的三维离散裂隙网络。通过裂隙连通性分析,确定连通区位置。考虑水力边界条件,利用相交分析圈定岩体劣化区空间展布情况。以龚家坊消落带岩体为例,验证了方法的有效性,并讨论了大型结构面和层面的重要作用。这一分析方法将有力推动三峡库区岩体劣化及防灾减灾相关工作。

关键词：岩体劣化三维离散裂隙网络连通性劣化区空间展布三峡库区

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制冷剂冷却电池的纯电动汽车热管理系统夏季工况模拟

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制冷学报 2019年第2期40卷 12-19页

作者：张聪哲叶芳郭航马重芳北京工业大学环境与能源工程学院传热强化与过程节能教育部重点实验室传热与能源利用北京市重点实验室北京100124 北京电动车辆协同创新中心北京100081

以纯电动汽车整车热管理系统为研究对象,本文提出纯电动汽车整车热管理方案,研究在夏季工况下的整车热管理性能。电池与乘客舱采用制冷剂并联冷却,利用热管的高导热系数来传递热量,电机采用液冷,并在新欧洲驾驶循环工况下用系统模拟的... 详细信息

以纯电动汽车整车热管理系统为研究对象,本文提出纯电动汽车整车热管理方案,研究在夏季工况下的整车热管理性能。电池与乘客舱采用制冷剂并联冷却,利用热管的高导热系数来传递热量,电机采用液冷,并在新欧洲驾驶循环工况下用系统模拟的方法进行测试。结果表明:经过64 s,乘客舱温度从35℃降至24℃,随后乘客舱始终围绕设定温度24℃上下波动;电池温度经过68 s从35℃降至25℃,然后在整车控制策略下,使其维持稳定温度;电机温度在市内循环缓慢增长,在郊区循环急速增长,但维持在80℃以内。

关键词：电动汽车热管理系统数值模拟制冷剂热管

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国土空间生态保护与修复的几个认识误区

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当代贵州 2021年第5期 78-78页

作者：李双成北京大学城市与环境学院北京大学学位评定委员会地理分会北京大学教育部地表过程模拟与分析重点实验室中国地理学学会自然地理专业委员会中国自然资源学会资源持续利用与减灾专业委员会

国土空间生态保护与修复的终极目标是提升人类的福祉水平,应当统筹考虑生态保护和修复与经济社会发展的关系,通过绿色发展促成经济社会繁荣与国土生态安全的共赢局面。

关键词：国土生态安全国土空间认识误区共赢局面保护和修复统筹考虑终极目标经济社会发展

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采伐与人工更新对红壤丘陵区森林面积和地上生物量的影响模拟——以会同县磨哨林场为例

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自然资源学报 2020年第12期35卷 2995-3006页

作者：戴尔阜汪晓帆朱建佳王晓莉中国科学院地理科学与资源研究所生态系统网络观测与模拟重点实验室拉萨高原生态系统研究站北京100101 中国科学院大学北京100049 中国国土勘测规划院自然资源部土地利用重点实验室北京100035 河北科技师范学院园艺科技学院秦皇岛066004 国家海洋信息中心天津300171

我国人工林生态系统正面临着结构退化、功能降低等问题,迫切需要通过合理的森林管理方案实施有效的管理措施加以改善。本文以湖南省会同县磨哨林场为研究区,应用生态系统过程模型PnET-II和森林景观模型LANDIS-II,采用情景模拟的方式研... 详细信息

我国人工林生态系统正面临着结构退化、功能降低等问题,迫切需要通过合理的森林管理方案实施有效的管理措施加以改善。本文以湖南省会同县磨哨林场为研究区,应用生态系统过程模型PnET-II和森林景观模型LANDIS-II,采用情景模拟的方式研究未来100年低、中、高强度的采伐措施以及人工更新对森林面积和地上生物量的影响。结果表明:(1)随着采伐强度增加,人工针叶林面积持续减少、森林AGB下降幅度加大;(2)人工更新措施能够使人工针叶林面积保持稳定,促进其AGB积累,有利于人工林更新与生长;(3)对人工林采取中等强度采伐且实施伐后人工更新的管理方案有利于我国南方以杉木(Cunninghamia lanceolata)、马尾松(Pinus massoniana)为主要树种的人工林地区实现森林可持续经营。

关键词：森林管理采伐人工更新森林面积地上生物量

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中国东部暖温带刺槐物候模型比较

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中国农业气象 2020年第10期41卷 609-621页

作者：于裴洋同小娟李俊张静茹刘沛荣北京林业大学生态与自然保护学院北京100083 中国科学院地理科学与资源研究所陆地水循环及地表过程重点实验室北京100101

植被物候是陆地生态系统对气候变化响应的一个有力指标,其对水、碳交换和能量平衡发挥着重要作用。在全球气候变暖背景下,植被物候变化规律及预测植物物候期成为研究热点。本研究基于中国东部暖温带10个观测点的气象数据和刺槐地面物候... 详细信息

植被物候是陆地生态系统对气候变化响应的一个有力指标,其对水、碳交换和能量平衡发挥着重要作用。在全球气候变暖背景下,植被物候变化规律及预测植物物候期成为研究热点。本研究基于中国东部暖温带10个观测点的气象数据和刺槐地面物候观测资料,利用模拟退火算法对SW、Unichill和DNGDD三种模型的各项参数进行优化,对刺槐春秋季物候期(叶芽开放期、展叶始期、开花始期和叶变色期)进行模拟,通过内部检验对比分析SW、Unichill和DNGDD模型对春、秋季物候期的模拟效果,以选择出最适合预测刺槐物候期的模型。结果表明,刺槐4个主要物候期与同期各项气温平均值间均呈极显著负相关关系。利用模拟退火法对SW、Unichill和DNGDD模型进行参数估计得到的数值符合刺槐的生长发育规律。与DNGDD模型和Unichill模型相比,SW模型对春季物候期模拟效果较好,其模拟的叶芽开放期、展叶始期和开花始期对应的交叉检验方差解释量R^2分别为0.807、0.876和0.907,均方根误差RMSE为6.0、4.6和4.4d。DNGDD模型则对秋季物候(叶变色期)模拟效果较好,其模拟的叶变色期的交叉检验方差解释量R^2为0.580,RMSE为13.4d。因此可以得出,SW模型适合对刺槐春季物候(叶芽开放期、展叶始期、开花始期)的模拟,DNGDD模型则较适用于模拟秋季物候(叶变色期)。

关键词：刺槐物候模型春季物候秋季物候积温退火算法

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西部矿区深部仿生开采多相多场耦合作用机制研究

西部矿区深部仿生开采多相多场耦合作用机制研究

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作者：李亮西安科技大学

学位级别：硕士

我国西部大型煤炭基地储量丰富,随着浅部资源大规模高效开采,部分矿井已进入深部开采阶段,浅部及中深部转向深部开采将成为必然趋势。深部煤炭开采致覆岩结构发生破坏,基岩水沿导水裂隙进入作业面并排出,致使深部水资源流失,破坏地下水... 详细信息

我国西部大型煤炭基地储量丰富,随着浅部资源大规模高效开采,部分矿井已进入深部开采阶段,浅部及中深部转向深部开采将成为必然趋势。深部煤炭开采致覆岩结构发生破坏,基岩水沿导水裂隙进入作业面并排出,致使深部水资源流失,破坏地下水系循环系统,进而间接影响地下水生态环境,第四系潜水层又是西部矿区地表生态赖以生存的关键含水层,现今尚无较好的治理措施和治理手段。然而,“煤-水仿生共采理念”为实现深部地下水资源保护和地表生态减损提供了可能。本文通过构建“柔性隔离层”,仿照地表生态采前状态关系和生态可持续要求,改造开采破坏传递带,控制开采裂隙影响范围,维护或重构满足地下水自然循环和地表生态的水环境条件,使采后地下水和地表生态能保持甚至优于“原态”;同时利用开采裂隙“解放”深层基岩裂隙水资源,探寻深部煤层仿生开采诱发覆岩采动裂隙和导水裂隙“萌生-扩展-贯通”规律,分析含水层下部基岩注浆构筑柔性隔离层演化过程以及覆岩层应力场、裂隙场与渗流场耦合规律,研究深部不同条件下仿生开采多相多场耦合作用机制,实现安全开采和地下水综合开发利用,进而达到保护地表生态的目的。主要结论如下:(1)以相似理论和块体理论为基础,首次提出通过模块化构建相似模型,并考虑到传统相似模型存在易侧面垮落、不可重复、材料浪费、试验周期长、工序繁琐、铺设工艺要求高、劳动强度大等弊端,自行设计了一套新型模块化快速建模的相似实验材料、技术和方法。该模型以块体基材为模块、以胶凝材料为模块间粘结剂,其中,块体基材由A胶(胶乳)、B胶(JS,即高分子聚合物复合材料)、水泥和石英砂及添加剂等组成,胶凝材料为细砂、石膏、大白粉即添加剂的混合物;通过制作不同配比的新型材料模块和胶凝材料的实验试件,分别开展了抗压、抗剪等物理力学特性及电镜扫描试验,分析了该新型材料的抗压强度、弹性模量、内摩擦角及粘聚力等力学参数,并优选了仿生开采相似实验材料配合比。(2)为更加有效控制开采裂隙影响范围,借鉴太沙基垂直地压的计算方法,确定隔离层上部覆岩应力载荷,并应用弹性地基梁理论求解“柔性隔离层”的厚度解析解,为新型相似模拟实验中隔离层的厚度计算提供了理论依据。(3)利用本文提出的新型相似模拟实验方法,建立了一套完整的“煤-水仿生共采”相似试验平台系统,实现了多相多场耦合仿生开采及深部煤层开采、隔离层压裂、隔离层注浆等工艺技术。围绕该系统相似实验研究,分析了煤层顶板导水裂隙带发育高度及规律、来压步距、覆岩演化特征、柔性隔离层压裂和注浆时序、柔性隔离层采后注浆隔离阻水效果。本文通过西部矿区深部仿生开采多相多场耦合作用机制研究,不仅拓展了对西部矿区深部煤炭开采、地下水循环和地表生态关系的认识,所提出的新型实验材料和工艺方法也为后续工业化实验和工业实践应用提供有利的技术支撑,具有重要的参考价值。

关键词：西部矿区仿生开采多相多场模块化模拟柔性隔离层

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基于DNDC模型评估白洋淀芦苇湿地N2O排放特征

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生物学杂志 2020年第3期37卷 62-67页

作者：冯钊乔圣超倪少强张杰喻朝庆清华大学地球系统科学系地球系统数值模拟教育部重点实验室北京100084 全球变化与中国绿色发展协同创新中心北京100875 深圳大学海岸带地理环境监测国家测绘地理信息局重点实验室深圳518060

湿地是一个重要的N2O排放源。气候变化改变硝化与反硝化作用强度影响土壤N2O排放。为探究湿地芦苇在2018-2100年中N2O的排放特征,以中国华北白洋淀湿地芦苇为研究对象,借助DNDC(反硝化-分解)模型和IPCC(政府间气候变化专门委员会)的6种... 详细信息

湿地是一个重要的N2O排放源。气候变化改变硝化与反硝化作用强度影响土壤N2O排放。为探究湿地芦苇在2018-2100年中N2O的排放特征,以中国华北白洋淀湿地芦苇为研究对象,借助DNDC(反硝化-分解)模型和IPCC(政府间气候变化专门委员会)的6种模式及RCP 3种情景模拟芦苇的生长过程。研究表明,多点位验证模拟值和观测值之间Pearson相关系数r为0.723,决定系数R2为0.522,均方根误差RMSE为76.75μg/m2·d。在RCP2.6和RCP4.5情景下,未来N2O排放量均未出现显著线性变化特征,年排放总量变化范围分别为0.69~23.84 t和0.59~31.92 t。对比RCP8.5情景,N2O排放在CanEMS2和MIROC5 2种模式中出现明显递增趋势,排放总量的变化范围为0.49~38.82 t。在2018-2100年的时间梯度中N2O排放未表现出明显递增或递减变化趋势。多模式多情景下,N2O排放量总体随时间变化不明显,且无线性、周期性等变化,但受温度和降雨变化明显。温度适中、降雨量丰富的年份易出现N2O排放极大值。

关键词：芦苇湿地 N2O DNDC(反硝化分解)模型 RCP

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填料改良透水铺装系统对径流重金属去除效能及机制研究

填料改良透水铺装系统对径流重金属去除效能及机制研究

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作者：亓浩北京建筑大学

学位级别：硕士

透水铺装系统作为最典型的海绵设施之一,在我国具有极高的应用前景。但是,透水铺装系统相较于其他海绵设施对径流污染尤其是重金属的控制作用相对较弱。且目前关于重金属在雨水径流中以及雨水设施的迁移和转化行为并没有系统性的认识。... 详细信息

透水铺装系统作为最典型的海绵设施之一,在我国具有极高的应用前景。但是,透水铺装系统相较于其他海绵设施对径流污染尤其是重金属的控制作用相对较弱。且目前关于重金属在雨水径流中以及雨水设施的迁移和转化行为并没有系统性的认识。本研究通过在实验室搭建人工透水铺装系统,构建模拟径流,探究建筑废砖、煤矸石两种固体废弃物及活性炭、多壁碳纳米管、多层石墨烯三种高性能碳质材料对透水铺装系统的填料改良作用。旨在提高透水铺装系统对典型径流重金属(Mn,Pb,Zn,Cu,Cd,Ni)的控制能力。本研究从材料溶出、水力性能、控制效能、长期运行能力、对不同工况的适应能力等多方面系统考察所选填料的应用价值。并对径流重金属在系统内的形态分布和赋存迁移做分析阐述,同时对透水铺装系统的运行维护提供意见参考。主要结论如下:(1)建筑废砖和煤矸石可以显著提高系统的蓄水能力及渗透能力。六种透水铺装系统重金属溶出浓度较低,溶出重金属以Mn和Zn为主。不同透水铺装系统中重金属的出水变化呈现出基本一致的趋势:前期急剧下降,随后出水浓度不同程度上升。活性炭对透水铺装系统去除重金属的提升效果最好,其次是石墨烯和碳纳米管。透水铺装系统各结构层对Pb、Cu、Cd均具有一定的去除能力,Mn、Zn、Ni更依赖面层及垫层材料。基层结构的中下部容易出现重金属的析出。重金属赋存形态随透水铺装深度增加趋于稳定,迁移作用逐渐变弱。改良填料能够显著地影响重金属的赋存形态,并使Mn和Pb的铁锰氧化物结合态占比上升。三种碳质材料使得多数重金属残渣态含量显著降低。(2)系统出流的样品中的重金属浓度不随降雨强度的增加而出现明显正负变化。当降雨强度低于10a时,随着降雨强度的增加,重金属的去除率呈上升趋势。当降雨强度达到20a时,重金属的去除效果通常变差。降雨强度对去除率较高的污染物(如Pb、Cu和Zn)和去除性能较好的填料(如多壁碳纳米管、多层石墨烯)影响不大,但对去除率较低的污染物(如Mn、Ni、和Cd)和去除性能较差的材料(如建筑废砖、煤矸石)有明显干扰。干燥期延长时,透水铺装系统对重金属的控制效果明显改善。干燥期对透水铺装系统中重金属的去除影响程度的顺序是。建筑废砖>煤矸石>传统透水铺装系统>石墨烯>多壁碳纳米管>活性炭。初始浓度的高低对透水铺装系统出水动态变化趋势影响较小。三种碳质材料能够较好的适应初始浓度的变化。在地表颗粒物的作用下,面层对透水铺装系统去除重金属起更重要的作用,尤其是对颗粒物形态占比更多的重金属影响效果更明显(例如Pb和Cu)(3)随使用年限的增加,透水铺装系统对重金属的控制作用逐渐减弱,降雨强度较大时控制效能下降更未明显。建筑废砖、煤矸石、传统透水铺装系统随使用年限的增长性能劣化明显。活性炭、多壁碳纳米管及多层石墨烯三种材料能够提高透水铺装的长期控污性能。经长期运行,透水铺装系统由控制污染物的“汇”变为污染物释放的“源”。随清洗进行,各透水铺装系统出流浓度逐渐降低。5年淋溶实验溶出主要以Mn和Zn为主,10年淋溶过程中,流出重金属的比例更加均匀。透水铺装系统出流的累计浓度顺序为:煤矸石填料>建筑废砖填料>传统填料>活性炭填料>石墨烯填料>多壁碳纳米管。经过长期运行,垫层结构污染最为严重,其次为面层。Cd是主要的生态风险隐患来源。次生态风险较为严重的元素为Pb和Cu。面层结构生态风险最大。几种改良填料的污染状况为:多层石墨烯>多壁碳纳米管>煤矸石>活性炭>建筑废砖。透水铺装系统优势菌门为变形杆菌,在各改良填料的丰度占比为43.62%-70.92%。“属”水平上的群落分布均匀,除活性炭外,其余填料优势菌群的丰度差异较小。活性炭的添加能够促进系统优势菌种的形成,主要的优势菌群为不动杆菌属。本研究为固体废弃物资源化利用和碳质材料的工程化应用提供新的思路和途径,能够拓展透水铺装及其他海绵设施渗滤材料的选择范围,推动我国海绵城市建设发展。

关键词：透水铺装系统改良填料径流重金属资源化利用深度处理

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钻头切削齿破碎岩石的温度变化试验及机理分析

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天然气工业 2020年第10期40卷 102-110页

作者：周琴张在兴张凯郑国敬何录忠中国地质大学(北京)工程技术学院国土资源部深部地质钻探技术重点实验室

钻头切削齿是破碎岩石的核心部分,在破岩过程中做的绝大部分功会转换成切削热,导致切削齿温度升高,目前对切削齿温度的影响研究成果主要集中在切削深度、切削速度及切削齿结构方面,但对于岩石特性对切削温度影响程度和机理的认识尚不明... 详细信息

钻头切削齿是破碎岩石的核心部分,在破岩过程中做的绝大部分功会转换成切削热,导致切削齿温度升高,目前对切削齿温度的影响研究成果主要集中在切削深度、切削速度及切削齿结构方面,但对于岩石特性对切削温度影响程度和机理的认识尚不明晰。为此,在自制的MDES 2000微钻平台上,开展了砂岩、大理岩、花岗岩以及玄武岩等4种典型岩石的钻进试验,基于岩石破碎力学模型和数值分析结果,探讨了岩石特性对切削温度的影响程度并进行机理分析。研究结果表明:①在相同的钻进参数下,岩石强度直接影响不同岩石钻进深度,导致岩石破碎模式(塑性、脆性)的转变,从而造成不同岩石切削温度的波动差异,砂岩、大理岩发生塑性破碎,温度波动范围约为±0.5℃,而花岗岩、玄武岩则发生脆性破碎,切削齿温度波动范围约为±1.5℃;②岩石强度是影响切削温度温升速率变化的重要因素,强度越大所需切削力越大,产生切削热增加,导致4种不同岩石钻进时温升速率随岩石强度的增加而逐次递增;③岩石破碎力学模型和前、后刀面温度分析结果表明,切削齿前刀面起主要的切削作用,是造成不同岩石的切削温度波动程度的主要因素。结论认为,钻进试验与数值模拟所得到的温度变化趋势基本吻合,该成果可以为钻头切削齿工作寿命研究提供借鉴和参考。

关键词：岩石特性钻进试验破岩机理温升速率温度波动力学模型破碎模式数值分析

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