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曝气对过饱和溶解氧消散过程影响的试验研究

水利水电科技进展 2023年第6期43卷 30-37页

作者：王云云刘盛赟杨慧霞姚元波梁珈珈杨玲贵州大学土木工程学院贵州贵阳550025 中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司四川成都610031

为了促进曝气技术在减缓过饱和溶解氧(DO)影响中的应用,设计开展了无曝气工况和曝气工况下的过饱和DO释放试验,研究了曝气对过饱和DO消散过程的影响规律,分析了不同曝气条件下过饱和DO的释放过程和释放系数。试验结果表明,曝气能显著促... 详细信息

为了促进曝气技术在减缓过饱和溶解氧(DO)影响中的应用,设计开展了无曝气工况和曝气工况下的过饱和DO释放试验,研究了曝气对过饱和DO消散过程的影响规律,分析了不同曝气条件下过饱和DO的释放过程和释放系数。试验结果表明,曝气能显著促进过饱和DO的消散,曝气工况下DO饱和度从170%左右消散至105%左右所需时间均小于11 min,而无曝气工况下所需时间最少为240 min;过饱和DO释放系数随曝气量的增大而增大,随曝气水深的增大而减小,与曝气孔径呈现较强的负相关幂函数关系。根据曝气对过饱和DO的释放规律建立了过饱和DO释放系数与曝气条件的定量关系,通过量纲分析建立了过饱和DO释放系数与曝气条件、模型尺寸、流体参数之间的定量关系,两种定量关系中,后者的均方根误差和平均绝对误差较小、相关系数较高,且参数较易获取,因此实用性更好。

关键词：曝气过饱和溶解氧释放系数定量关系

基于MODPATH模型的单井抽出-回渗循环地下水水力控制程度的关键影响因素研究

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环境科学研究 2023年第9期36卷 1791-1801页

作者：王新港杨昱王磊徐祥健韩旭夏甫邓圣肖瀚姜永海河北工程大学能源与环境工程学院河北邯郸056038 中国环境科学研究院国家环境保护地下水污染模拟与控制重点实验室北京100012

为研究单井抽出-回渗循环地下水水力控制程度(抽水井对回渗水的捕获率)和关键因素对水力控制程度的影响机制,构建了基于GMS模拟软件的MODPATH地下水流线示踪模型,根据实验室尺度砂柱物理模型的实测水位数据校准,结合渗透系数为0.009、0... 详细信息

为研究单井抽出-回渗循环地下水水力控制程度(抽水井对回渗水的捕获率)和关键因素对水力控制程度的影响机制,构建了基于GMS模拟软件的MODPATH地下水流线示踪模型,根据实验室尺度砂柱物理模型的实测水位数据校准,结合渗透系数为0.009、0.02、0.04、0.09 cm/s四种不同水文地质条件和抽出回渗量为1、2.5、5、10 cm^(3)/s四种水动力条件以及25、30、32、35 cm四种回渗半径的情景设置,模拟了地下水质点的迁移轨迹,刻画了抽水井的捕获范围,量化了抽水井对地下水流场的水力控制程度,并构建了水力控制程度与关键参数之间的定量关系.结果表明:①砂柱物理模型在1、2.5、5、10 cm^(3)/s四种流量下达到抽出-回渗平衡时,捕获率分别为95.63%、97.69%、97.93%和98.17%;②物理模型内抽水井捕获范围均小于回渗范围且捕获率随流量增加而变大;③回渗范围和含水层渗透系数一定时,随着抽出-回渗量的增大,捕获范围和捕获率均增大;④当回渗范围和抽出-回渗量一定时,随着含水层渗透系数的增大,捕获范围和捕获率均减小;⑤当含水层渗透系数和抽出-回渗量一定时,随着回渗范围的增大,捕获范围和捕获率均减小;⑥根据64种情景的拟合结果,水力控制程度与含水层渗透性强弱、抽出-回渗量大小和回渗半径之间存在定量关系——η=100%×[0.9ln(Q/K)−0.4R+10^(4)]〔η为水力控制程度(%),Q为抽出-回渗量,K为含水层渗透系数,R为回渗半径〕.研究显示,单井抽出-回渗循环地下水水力控制程度与抽出-回渗量、含水层渗透系数和回渗范围间存在对应关系,可以有效指导实际场地工程应用中实现水力控制的关键参数的设计.

关键词：单井抽出-回渗循环水力控制程度砂柱物理模型数值模型定量关系

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稻田土壤性质与稻米镉含量的定量关系

环境科学 2018年第4期39卷 1918-1925页

作者：王梦梦何梦媛苏德纯中国农业大学资源与环境学院农田土壤污染防控与修复北京市重点实验室北京100193

水稻是高累积镉(Cd)的农作物,其吸收累积Cd的量受多种因素影响.为明确田间条件下,土壤中Cd含量和土壤性质与稻米Cd含量的定量关系,在水稻收获时通过对60个不同田块的土壤和稻谷进行点对点采样,分析土壤Cd含量、土壤pH值、土壤有机质(SOM... 详细信息

水稻是高累积镉(Cd)的农作物,其吸收累积Cd的量受多种因素影响.为明确田间条件下,土壤中Cd含量和土壤性质与稻米Cd含量的定量关系,在水稻收获时通过对60个不同田块的土壤和稻谷进行点对点采样,分析土壤Cd含量、土壤pH值、土壤有机质(SOM)、土壤阳离子交换量(CEC)和稻米中Cd含量,并通过线性相关与多元回归分析,研究Cd污染稻田土壤性质与稻米Cd含量的定量关系.结果表明:所采稻田土壤Cd含量范围为0.15~2.54 mg·kg^(-1),其对应的稻米Cd含量范围为0.02~2.00 mg·kg^(-1);简单线性相关分析表明,土壤全Cd含量与水稻籽粒Cd含量达到了极显著相关水平(P关系呈现为:当pH小于6.5时,稻米Cd含量随着pH的升高而增加,当pH大于6.5时,稻米Cd含量随着pH的升高而降低.将土壤全Cd含量、土壤pH、有机质(SOM)、阳离子交换量(CEC)与稻米中Cd含量进行多元回归分析,得到5个稻米中Cd含量预测方程,其相关系数r均达到极显著水平(P<0.01),其中包括全部变量在内的预测方程的相关性系数最高,可以较好地预测此地水稻籽粒中Cd含量.

关键词：土壤-水稻系统 Cd含量土壤理化性质相关性分析定量关系

河西走廊潜在蒸散发时空格局变化与气象因素的关系

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干旱区地理 2023年

作者：马亚丽牛最荣孙栋元甘肃农业大学水利水电工程学院

蒸散发过程影响因素众多，潜在蒸散发(ET0)与气象变量交互作用复杂，亟需揭示ET0变化对气象变量的响应机理。基于河西走廊及周边21个气象站点气象资料，采用定性定量分析方法，以河西走廊整体及3分区两个空间尺度，揭示ET0时空变化规律... 详细信息

蒸散发过程影响因素众多，潜在蒸散发(ET0)与气象变量交互作用复杂，亟需揭示ET0变化对气象变量的响应机理。基于河西走廊及周边21个气象站点气象资料，采用定性定量分析方法，以河西走廊整体及3分区两个空间尺度，揭示ET0时空变化规律，明确ET0对各气象因素变化敏感性及贡献。结果表明：(1) 河西走廊及分区ET0均呈显著波动上升趋势(Z>1.98)，线性变化率2.94 mm·a-1，且黑河分区变化最明显。(2) ET0由东南向西北递增变化，中东部石羊河分区(1003.78 mm)、黑河分区(1031.30 mm)较小，西部疏勒河分区(1171.89 mm)较大。(3) 河西走廊ET0对气象因素变化敏感性排序为相对湿度(RH)、日最高气温(Tmax)、日照时数(n)、平均风速(u)、日降水量(P)，ET0对RH减少最敏感，对P变化最不敏感。(4) u增大是造成河西走廊ET0增大的主要原因，其次是RH减少、Tmax升高、n增加。(5) 疏勒河分区、黑河分区、石羊河分区ET0呈增加变化，贡献最大因素分别为Tmax(5.13%)、u(8.22%)、Tmax(5.97%)，贡献最小因素为n。气候因素中的风速和气温变化是河西走廊地区ET0变化不容忽视的重要影响因素，研究成果对合理规划农田灌溉用水和提高农业水资源利用效率意义重大。

关键词：潜在蒸散发气象变量响应定量关系河西走廊

冬小麦吸收重金属特征及与影响因素的定量关系

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环境科学 2020年第3期41卷 1482-1490页

作者：王怡雯芮玉奎李中阳苏德纯中国农业大学资源与环境学院农田土壤污染防控与修复北京市重点实验室北京100193 中国农业科学院农田灌溉研究所新乡453002

冬小麦是我国主要粮食作物之一,保障农产品质量安全是农业生产的重要环节.冬小麦吸收重金属受多种因素的影响,为明确田间条件下冬小麦吸收重金属特征及小麦籽粒中重金属含量与土壤理化性质及土壤重金属含量的定量关系,在小麦收获时通过... 详细信息

冬小麦是我国主要粮食作物之一,保障农产品质量安全是农业生产的重要环节.冬小麦吸收重金属受多种因素的影响,为明确田间条件下冬小麦吸收重金属特征及小麦籽粒中重金属含量与土壤理化性质及土壤重金属含量的定量关系,在小麦收获时通过对我国华北小麦主产区50个不同重金属污染程度田块的土壤和小麦进行点对点采样,分析土壤重金属含量、土壤pH、土壤有机质(OM)、土壤阳离子交换量(CEC)、小麦籽粒和秸秆中重金属的含量,研究小麦吸收重金属特征及土壤理化性质对小麦吸收重金属的影响,并通过多元回归分析研究土壤重金属和理化性质与小麦籽粒重金属间的定量关系.结果表明,所采麦田土壤Cd含量范围为0.150~2.66 mg·kg^-1,其对应的小麦籽粒Cd含量范围为0.033~0.39 mg·kg^-1;土壤Pb含量范围为4.68~371 mg·kg^-1,其对应的小麦籽粒Pb含量范围为0.27~2.4 mg·kg^-1;土壤As含量范围为3.00~21.3 mg·kg^-1,其对应的小麦籽粒As含量范围为0.044~0.18 mg·kg^-1;小麦Cd、 Pb和As的超标率分别为55%、 100%和0,与之对应的土壤Cd、 Pb和As的超标率分别为52%、 13%和0.土壤Cd含量与小麦籽粒Cd含量呈极显著正相关(P关系数r=0.663(n=50);土壤全Pb含量与小麦Pb含量呈显著正相关(P关系数r=0.348(n=50);土壤As含量与小麦As含量相关性不显著;小麦籽粒对土壤Cd、 Pb和As的富集系数均值分别为0.17、 0.027和0.008 9,转移系数均值分别为0.52、 0.27和0.22;小麦对重金属的富集系数和转移系数均表现为Cd>Pb>As.小麦秸秆中重金属含量高于对应籽粒中重金属含量2~5倍.土壤pH、有机质(OM)和阳离子交换量(CEC)也影响小麦籽粒Cd含量.将土壤Cd含量、土壤pH、有机质(OM)和阳离子交换量(CEC)与小麦籽粒Cd含量进行多元回归分析,得到4个小麦籽粒Cd含量预测方程,其相关系数r均达到极显著水平(P关系数最高,r=0.810(n=50),可以较好地预测小麦籽粒Cd含量.

关键词：重金属小麦镉土壤理化性质相关性分析定量关系

疏勒河流域潜在蒸散发时空演变及驱动因素量化分析

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水土保持研究 2022年第5期29卷 350-357页

作者：马亚丽牛最荣张芮孙栋元程锦娜白祖晖甘肃农业大学水利水电工程学院兰州730070 甘肃省水利水电勘测设计研究院有限责任公司兰州730030

为了探明潜在蒸散发(ET_(0))时空演变规律及其与气象因素间的复杂交互作用关系,揭示水循环过程对气候变化响应机制,基于疏勒河流域10个气象站点1984-2019年逐日资料,采用聚类分析、灰色关联度分析、通径分析、敏感系数法等多种定性定量... 详细信息

为了探明潜在蒸散发(ET_(0))时空演变规律及其与气象因素间的复杂交互作用关系,揭示水循环过程对气候变化响应机制,基于疏勒河流域10个气象站点1984-2019年逐日资料,采用聚类分析、灰色关联度分析、通径分析、敏感系数法等多种定性定量分析方法,确定主导驱动因素以及ET_(0)变化对主导因子敏感程度及贡献大小。结果表明:ET_(0)年际变化上升趋势显著,空间上由东南向西北逐渐增加。ET_(0)季节排序为夏季>春季>秋季>冬季,四季空间分布由东南向西北逐渐递增。聚类分析及灰色关联度分析显示T(日平均温度)、RH(平均相对湿度)、P(降水量)、n(日照时间)、u(风速)为5个关键因素,通径分析表明T是最主要因素,P作用最小。对ET_(0)变化,T,n,u起正向促进作用,RH起反向抑制作用,贡献率分别为7.96%,0.29%,3.14%,2.29%。ET_(0)呈现增大趋势,是由于RH多年减少和T升高、n增加、u增大等共同作用结果,T升高是造成ET_(0)增加的主要原因。探究疏勒河流域ET_(0)变化机理为河西干旱内陆河地区ET_(0)研究的方法理论及水资源合理、高效利用提供科学参考依据。

关键词：潜在蒸散发驱动因素气候变化定量关系疏勒河流域

北方农田镉污染土壤玉米生产阈值及产区划分初探

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环境科学 2021年第12期42卷 5958-5966页

作者：管伟豆郭堤王萍张增强李荣华西北农林科技大学资源环境学院杨凌712100 农业农村部西北植物营养与农业环境研究重点实验室杨凌712100

为探究我国北方镉(Cd)污染农田中玉米安全生产的土壤阈值以及产区划分,于部分北方玉米主要产区(含不同程度Cd污染)收集了129套点对点的土壤-玉米样品,分析了土壤理化性质与土壤、玉米籽粒Cd含量之间的相关性,利用多元线性回归法和物种... 详细信息

为探究我国北方镉(Cd)污染农田中玉米安全生产的土壤阈值以及产区划分,于部分北方玉米主要产区(含不同程度Cd污染)收集了129套点对点的土壤-玉米样品,分析了土壤理化性质与土壤、玉米籽粒Cd含量之间的相关性,利用多元线性回归法和物种敏感度分布曲线法(SSD)推导不同土壤情景下土壤Cd的生态阈值,并进行了玉米"宜产、限产、禁产"产区划分.结果表明,研究区土壤与玉米籽粒中Cd含量超标分别为99.62%和49.61%;玉米籽粒中Cd富集系数(BCF)与土壤pH、土壤有机质(SOM)、阳离子交换量(CEC)和土壤有效态Cd含量(DTPA浸提)均呈极显著相关性(P<0.01).多元线性回归法的预测可解释因变量71.9%的变异量;基于研究区土壤特性以及参考资料,划分3种不同土壤情景分别为,情景1:6.5

关键词：重金属镉富集系数(BCF) 定量关系阈值产区划分

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大直径盾构隧道衬砌力学响应关系量化研究

铁道标准设计 2023年

作者：王帅中国铁路设计集团有限公司

为深入研究大直径盾构隧道衬砌力学响应的量化关系，以华南地区某大直径盾构隧道陆域段为研究背景，利用岩土工程有限元分析软件Midas GTS开展研究。选择匀质圆环-地基弹簧模型作为计算模型，同时结合工程概况对计算参数进行合理取值，... 详细信息

为深入研究大直径盾构隧道衬砌力学响应的量化关系，以华南地区某大直径盾构隧道陆域段为研究背景，利用岩土工程有限元分析软件Midas GTS开展研究。选择匀质圆环-地基弹簧模型作为计算模型，同时结合工程概况对计算参数进行合理取值，从而得到不同埋深和水深条件下变形和内力特征变量的变化规律。结果表明，除最小轴力外其余内力最值出现位置与顶部荷载水平Lt和横竖荷载比Rhv的关系图表现为明显的阶梯状，且致使不同内力最值位置的阶梯突变条件存在差异；同等条件下，内力最值与Lt呈现正相关，最小轴力随Rhv增加而增加，而最大轴力在某一分界线两侧增减性相反，弯矩和剪力最大值基本随Rhv的增加而单调递减，说明内力最值在不同程度上同时受两个荷载变量影响。此外，回归分析结果表明，横断面变形量和典型位置内力值基本与埋深和水深二元线性相关，且均对埋深变化更为敏感；轴力、弯矩、剪力对埋深变化的敏感性依次降低，轴力与弯矩对水深变化敏感性相当，且强于剪力。

关键词：大直径盾构盾构隧道内力特征变形定量关系敏感度

基于激光诱导击穿光谱的绝缘子污秽可溶盐定量关系

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电工技术学报 2019年第3期34卷 620-627页

作者：王乃啸王希林贾志东王黎明黄荣辉深圳复杂滨海环境电力装备可靠性工程实验室清华大学深圳研究生院深圳518055 电力设备电气绝缘国家重点实验室(西安交通大学) 西安710049 深圳供电局有限公司深圳518038

绝缘子表面污秽影响高压线路运行安全,现有的绝缘子污秽检测方法主要是取样后在实验室测试其等值盐密和灰密,无法进行现场实时测量。该文利用激光诱导击穿光谱(LIBS)技术,结合电感耦合等离子体光谱等元素分析技术,研究了人工污秽中若干... 详细信息

绝缘子表面污秽影响高压线路运行安全,现有的绝缘子污秽检测方法主要是取样后在实验室测试其等值盐密和灰密,无法进行现场实时测量。该文利用激光诱导击穿光谱(LIBS)技术,结合电感耦合等离子体光谱等元素分析技术,研究了人工污秽中若干盐类离子含量与激光光谱特征谱线的定量关系,提出了测量输电线路绝缘子污秽成分及浓度的新方法。结果表明,LIBS技术可检测污秽中绝大部分盐类元素含量。其中,Mg、Ca等元素特征谱线对应的含量与光谱相对强度呈现强线性关系,而Na、Al等元素部分谱线对应的可溶盐元素的含量与光谱相对强度的线性关系不明显,碱金属元素Na特征谱线受基体效应的影响较大。通过主成分分析方法分析了多种元素谱线的强度和浓度,实现了不同人工污秽主成分的聚类分析。

关键词：绝缘子污秽激光诱导击穿光谱电感耦合等离子光谱定量关系主成分分析