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缓速生物砂滤技术研究及在农村饮用水安全保障中的应用

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缓速生物砂滤技术研究及在农村饮用水安全保障中的应用

作者：何国灿长安大学

学位级别：硕士

农村饮水安全工程是一项重大的民生工程。在我国部分农村地区,受地理自然原因、水文地质条件和人类活动等的影响,部分地区农民居住分散,缺乏水源或取水困难,水质无法达到安全饮用水水质标准。尤其是西北干旱半干旱干旱半干旱地区,水资... 详细信息

农村饮水安全工程是一项重大的民生工程。在我国部分农村地区,受地理自然原因、水文地质条件和人类活动等的影响,部分地区农民居住分散,缺乏水源或取水困难,水质无法达到安全饮用水水质标准。尤其是西北干旱半干旱干旱半干旱地区,水资源十分匮乏,许多地区缺乏安全可靠的饮用水水源,雨水成为了一种农业生产生活的重要水源,饮水安全问题已经严重威胁到了农民们的健康。缓速生物过滤技术是一种将传统的过滤技术与生物过滤技术合二为一的过滤工艺,在较低的滤速条件下,借助于微生物群体(细菌、藻类、原生动物及各种微小生物)的代谢活动以及传统过滤中的物理-化学作用吸附截留,对水中污染物质进行去除。传统的生物过滤技术对藻类的作用存在一定的偏见,而藻类对于缓速生物过滤来讲有着十分重要的意义,是不可或缺的。缓速生物过滤技术对微污染水的处理效果较好,而且无需投药、出水口感好、造价低廉、运行维护方便,但该技术处理高浊度水时水头损失增长过快,滤池频繁堵塞;在低温条件下由于生物活性受温度影响,处理效果较差,需要开展更加深入的研究,在减少滤池堵塞机率方向上实现突破,强化提高去除效率,延长运行周期,优化运行管理维护。本论文将上向流粗滤技术同缓速生物过滤技术相结合的多级保障工艺,在生物慢滤池前面增加两个粗滤池,研究多级生物慢滤池对微污染水中各项污染物的去除效果和各项影响因素。试验结果表明:在进水浊度10NTU左右时,生物慢滤池对浊度的去除率高达92%,出水浊度小于1NTU,满足生活饮用水的要求;出水溶解氧在一天当中的变化与光照强度变化较为相似,出水溶解氧在白天较高,峰值出现在下午两点左右,晚上溶解氧逐渐降低,充分体现了藻类光合作用在慢滤生态系统中的重要作用;依靠微生物对有机物的降解作用,微生物胞外酶对有机物的分解作用以及生物吸附絮凝作用,对有机物的去除为34.02%;对氨氮平均去除率为74.26%。在影响因素的实验中,分别就滤层厚度、温度对生物慢滤池的不同污染物的去除效果进行了分析。实验结果表明:生物慢滤池柱浊度、氨氮、和有机物的去除率都随滤层厚度的增加而升高;对氨氮和有机物的去除效果和水温呈正相关。本论文在试验研宄的基础上,提出一种挂膜时间短,去除水中污染物效果好,安全、稳定,经济实用,安装方便的农村饮用水处理装置,为农村安全饮用水安全保障奠定了坚实的基础。

关键词：农村安全饮用水微污染水缓速生物过滤多级保障家用型雨水处理装置

倾转旋翼飞行器机翼滑流区面积可视化计算方法

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北京航空航天大学学报 2024年第8期50卷 2492-2502页

作者：宋伟王琦何国毅北京航空航天大学航空科学与工程学院北京100191 南昌航空大学飞行器工程学院南昌330063

机翼滑流区面积计算是进行倾转旋翼飞行器旋翼与机翼气动干扰分析的关键,针对倾转旋翼飞行器机翼滑流区面积计算,基于CATIA二次开发和参数化设计技术,结合气动计算和三维几何图形运算,提出一种可视化计算方法,其能够在考虑机翼和旋翼参... 详细信息

机翼滑流区面积计算是进行倾转旋翼飞行器旋翼与机翼气动干扰分析的关键,针对倾转旋翼飞行器机翼滑流区面积计算,基于CATIA二次开发和参数化设计技术,结合气动计算和三维几何图形运算,提出一种可视化计算方法,其能够在考虑机翼和旋翼参数影响的情况下,准确计算机翼滑流区面积,并且能够直观地确定机翼滑流区区域及机翼滑流区随各项参数的动态变化过程。通过基于XV-15倾转旋翼飞行器参数进行实例计算和分析,结果表明:机翼安装角、后掠角、上反角等机翼参数在纵向和侧向分析时对机翼滑流区面积影响较小;旋翼后倒角、侧倒角及旋翼主轴侧倾角等旋翼参数对机翼滑流区面积影响较大;在不考虑旋翼后倒角和侧倒角的情况下,采用所提方法对XV-15倾转旋翼飞行器机翼滑流区面积进行计算,计算精度最大可提升18.976%。

关键词：倾转旋翼飞行器机翼滑流区可视化计算 CATIA二次开发参数化设计

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面向空地中继网络优化的无人机运动控制方法

系统工程与电子技术 2024年第5期46卷 1712-1723页

作者：陶灿灿周锐北京航空航天大学自动化科学与电气工程学院北京100191

本文提出一种基于模型的通信中继无人机运动控制方法,旨在提高地面车辆编队的网络连通性和通信性能。通过联合考虑未知多用户移动性、环境对信道特性的影响以及接收信号的不可用到达角信息来解决中继无人机运动控制问题。该方法主要由... 详细信息

本文提出一种基于模型的通信中继无人机运动控制方法,旨在提高地面车辆编队的网络连通性和通信性能。通过联合考虑未知多用户移动性、环境对信道特性的影响以及接收信号的不可用到达角信息来解决中继无人机运动控制问题。该方法主要由两部分构成:①利用图论中的最小生成树构建网络连接性并定义通信性能指标,该网络连接性同时考虑了地面节点与无人机的通信链路及地面节点与地面节点的通信链路;②针对移动节点的通信中继,提出一种改进粒子群优化(particle swarm optimization,PSO)和非线性模型预测控制(nonlinear model predictive control,NMPC)相结合的中继无人机运动控制策略,其中移动节点的未来位置由卡尔曼滤波器进行预测。在单一环境和复杂环境下的仿真结果表明,所提出的运动控制方法可以驱使无人机到达或跟踪最优中继位置的运动并提高网络性能,同时论证了考虑环境对信道的影响是有益的。

关键词：无人机中继通信运动控制最小生成树非线性模型预测控制改进粒子群优化

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道光朝海运图版本源流考

文献 2024年第2期 136-155页

作者：何国璠复旦大学历史地理研究中心

道光六年(1826),清代漕粮首次实施海运,前后过程中产生一批海运图。其中南京图书馆藏《海运全图》更接近时任江苏巡抚陶澍呈送道光帝的海运图原本,并且也更接近胡振馨摹绘的《道光六年海运全图》;美国国会图书馆藏《江海全图》与英国海... 详细信息

道光六年(1826),清代漕粮首次实施海运,前后过程中产生一批海运图。其中南京图书馆藏《海运全图》更接近时任江苏巡抚陶澍呈送道光帝的海运图原本,并且也更接近胡振馨摹绘的《道光六年海运全图》;美国国会图书馆藏《江海全图》与英国海道测量局档案馆藏“海运图”则与道光五年陶澍倡导的海、河并运有关,是次年陶澍绘制海图的图源。陶澍海运图基于多个版本的海图绘制而成,是当时北洋海域舆地知识的最新呈现。道光朝海运图的成图背景,客观上是因为康熙二十三年(1684)开海禁之后,北洋海域形成了繁荣的沙船航运业;主观上则是陶澍等人倡导经世致用,在考证古籍的同时,更注重从“实践”中访求海疆舆地知识。

关键词：道光朝漕粮海运陶澍海运图海疆舆地知识

特征向量空间滤波方法在室外盗窃空间分析中的应用

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地球信息科学学报 2024年第8期26卷 1779-1793页

作者：贺力何国喜郑滋椀西安交通大学人文社会科学学院西安710049 浙江警察学院大数据与网络安全研究院杭州310053 中国人民公安大学信息网络安全学院北京102600

在犯罪空间分析和空间建模过程中,模型残差中的空间自相关问题对模型参数估计的准确度和犯罪相关因素的分析构成了极大的阻碍,模型残差存在显著空间自相关会导致模型的有偏估计及误导性的推断,甚至导致错误的研究结论。本研究采用一种... 详细信息

在犯罪空间分析和空间建模过程中,模型残差中的空间自相关问题对模型参数估计的准确度和犯罪相关因素的分析构成了极大的阻碍,模型残差存在显著空间自相关会导致模型的有偏估计及误导性的推断,甚至导致错误的研究结论。本研究采用一种较为新颖的空间统计方法,即特征向量空间滤波方法(Eigenvector Spatial Filtering),来消除犯罪回归模型估计过程中的残差自相关问题,以及由此引发的模型参数有偏估计问题。以此为基础,立足犯罪模式理论和社会解组理论,以浙江省海宁市主城区为研究区,采用2018年1月—2021年9月室外盗窃警情立案数据、海宁市建成环境数据、珞珈一号夜间灯光遥感数据以及WorldPop人口网格数据,在网格尺度上构建基于特征向量空间滤波的泊松回归模型,在消除模型残差自相关、纠正模型参数估计偏误的基础上,识别出海宁室外盗窃犯罪的影响因素。研究发现:(1)基于特征向量空间滤波的泊松回归模型提取出了模型残差中的自相关部分,确保残差无显著空间自相关,将显著的空间滤波加入回归模型,较大幅度提升了模型拟合优度,纠正了系数估计偏误问题,缓解了过度离散问题,并找回了遗漏变量。该方法可推广至其他计数模型和广义线性回归分析场景中,有助于提升模型参数的准确估计水平,找回因自相关等原因而被遗漏的变量;(2)新兴时空热点分析显示,室外盗窃绝对数量随疫情到来呈递减趋势,室外盗窃热点持续于海宁市主城区中部,冷点呈多点分布;(3)人均夜间灯光所表征的城市相对剥夺水平对室外盗窃有显著正向影响;(4)由各类建成环境所刻画的犯罪吸引地、产生地、促成地对室外盗窃有显著影响,本文同时也对与以往研究结论不一致的地方进行了讨论。

关键词：特征向量空间滤波空间分析泊松回归室外盗窃建成环境社会经济剥夺新兴时空热点

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“洋龙”仰天啸

浙江消防 1998年第8期 14-15页

作者：何国灿

有道是:“山不在高,有仙则名;水不在深,有龙则灵。”峰峦叠嶂,绵延数百里的金华山,与赤松山合称为金华北山。北山山峦挺秀,溪流清洌,溶洞争奇,因有双龙抱守,故称双龙洞,被列为国家级风景名胜旅游区。赤松山相传为晋代黄初平得道之处。... 详细信息

有道是:“山不在高,有仙则名;水不在深,有龙则灵。”峰峦叠嶂,绵延数百里的金华山,与赤松山合称为金华北山。北山山峦挺秀,溪流清洌,溶洞争奇,因有双龙抱守,故称双龙洞,被列为国家级风景名胜旅游区。赤松山相传为晋代黄初平得道之处。黄初平可不是凡夫俗子,他乃是位脱骨仙人,人尊之为黄大仙。

关键词：盆地意识液化气瓶金华北山消防部队黄磷燃烧风景名胜黄大仙金华山安全疏散旅游区

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基于增强条纹去除的超冷原子成像

物理学报 2024年第14期73卷 193-200页

作者：王帅李希姚星灿中国科学技术大学物理学院合肥微尺度物质科学国家研究中心合肥230026 中国科学技术大学中国科学院量子信息与量子科技创新研究院上海量子科学研究中心上海201315 中国科学技术大学合肥国家实验室合肥230088

吸收成像是超冷原子实验中定量测量的基础.典型的成像过程涉及记录探测光场和原子吸收光场的照片.在拍摄这两张照片的时间间隔内,由于探测光不可避免的抖动,会在成像过程中引入条纹噪声模式.常规的条纹去除算法虽然可以抑制这种噪声,但... 详细信息

吸收成像是超冷原子实验中定量测量的基础.典型的成像过程涉及记录探测光场和原子吸收光场的照片.在拍摄这两张照片的时间间隔内,由于探测光不可避免的抖动,会在成像过程中引入条纹噪声模式.常规的条纹去除算法虽然可以抑制这种噪声,但由于其忽略了原子吸收效应对噪声信号的调制,使得原子团上会出现无法完全消除的剩余条纹,并且这一现象会随着原子密度的增大而愈发明显.本文提出了一种创新的增强条纹去除算法,该方法考虑了原子的吸收效应,并通过主动调制噪声信号的强度,从根本上避免了剩余条纹的产生并显著提高了成像的信噪比.在处理均匀费米气体的吸收成像时,新算法成功将表征原子密度波动的相对标准偏差降低约37%.此外,本文还利用该方法对6Li费米原子超流中的第二声波进行了定量观测.与传统的条纹去除算法相比,我们的新方法将密度波关联函数的对比度提高了近4倍,密度响应谱强度提升约15%.上述结果表明,增强条纹去除算法不仅可以有效地抑制条纹噪声,而且更有利于在高密度原子体系中识别和探测一些重要物理效应.

关键词：条纹去除吸收成像幺正费米超流第二声波

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C_(60)超原子近自由电子能带

科学通报 2024年第10期69卷 1327-1342页

作者：崔兴霞苑青娄灿灿李亚菲丰敏武汉大学物理科学与技术学院人工微纳结构教育部重点实验室武汉430072 武汉大学高等研究院武汉430072

从传统观念理解,有机分子及其固体的光电特性主要由前线轨道及其相互作用决定.本文以C_(60)为例,展示新的分子轨道和相互作用及其在有机半导体中产生的类金属近自由电子能带.一类是C_(60)超原子分子轨道:超原子分子轨道广泛存在于具有... 详细信息

从传统观念理解,有机分子及其固体的光电特性主要由前线轨道及其相互作用决定.本文以C_(60)为例,展示新的分子轨道和相互作用及其在有机半导体中产生的类金属近自由电子能带.一类是C_(60)超原子分子轨道:超原子分子轨道广泛存在于具有中空结构的体系,如层状、管状、笼状结构甚至芳香性分子中.其波函数模的平方在空间上非常弥散,因此在范德华固体中也能杂化生成近自由电子能带.另一类是C_(60)类共价准键相互作用:在黑磷表面被压缩的C_(60)单层中,C_(60)像超原子一样通过被基底模板化的π-π堆叠类共价准键相互作用,生成近自由电子能带.同传统观点相比,前者是利用能量更高、空间更扩展的镜像态在较远距离下生成近自由电子能带;而后者则是通过能量更低、更束缚的前线分子轨道在更短的距离中获得.两者均体现了以整个分子为超原子来相互作用的超原子材料制造思想.基于这一思想,有望构筑具有超高载流子迁移率的新型范德华有机半导体.

关键词： C_(60) 范德华间距超原子分子轨道类共价准键近自由电子能带载流子迁移率

压觉-滑觉-粗糙度多模态指尖触觉刺激装置研究

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西安交通大学学报 2024年第1期58卷 178-186页

作者：陈敬李敏何国璎张超宙西安交通大学机械工程学院西安710049 西安交通大学机械制造系统工程国家重点实验室西安710049

为解决手康复训练中指尖触觉刺激装置刺激形式单一、体积与质量过大、刺激效果不佳的问题,提出了一种压觉-滑觉-粗糙度多模态指尖触觉刺激装置。首先,分析人体指尖曲面特征,设计多接触面的气动压觉反馈装置,包括中央、指尖、两侧共计4... 详细信息

为解决手康复训练中指尖触觉刺激装置刺激形式单一、体积与质量过大、刺激效果不佳的问题,提出了一种压觉-滑觉-粗糙度多模态指尖触觉刺激装置。首先,分析人体指尖曲面特征,设计多接触面的气动压觉反馈装置,包括中央、指尖、两侧共计4个气室;然后,设计电极阵列模块,采用电刺激实现滑觉、粗糙度的反馈,建立人体阻抗模型确定供电电压等电刺激参数,并通过仿真验证;最后,采用柔性材料分别打印制作气动压觉执行器和电极阵列,集成的触觉反馈装置质量为14.8 g,尺寸为40 mm长、30 mm宽。实验结果表明,气动压觉反馈装置的线性度较高、迟滞小,单腔力反馈最大为12 N;电刺激装置的粗糙度识别准确率达到100%,滑觉粗糙识别率超过80%。设计的装置可以同时提供给用户指尖精确的压觉、滑觉以及粗糙度的触觉反馈,并且质量轻、体积小、反馈力大,对多模态触觉反馈装置具有一定的参考价值,有应用于脑卒中患者康复训练的潜力。

关键词：触觉反馈电刺激气动压觉反馈多模态