泥沙级配对迷宫流道滴头堵塞及毛管内泥沙沉积的影响

【目的】设计对不同泥沙级配的浑水进行滴灌试验,为泥沙机械组成对滴头堵塞的影响过程研究提供理论参考。【方法】采用短周期法,设计了粒径小于0.1mm的3种不同级配泥沙(编号分别为A、B、C,其0.03mm,≥0.03~≤0.05mm,0.05~≤0.1mm粒径泥沙所占比例分别为58.38%,27.17%,14.45%;48.50%,13.20%,38.30%;20.13%,23.55%,56.32%)及3种不同含沙量(0.5,1.0,1.5g/L)组合的滴头抗堵塞试验,分析了毛管中沉积泥沙的位置与粒径组成及滴头流量与含沙量的变化。【结果】当含沙量不大于1.0g/L时,泥沙级配C最易造成滴头堵塞,而级配B次之,级配A最不易造成滴头堵塞;当含沙量大于1.0g/L时,泥沙级配对堵塞的影响有所降低。当毛管上的滴头发生严重堵塞时,毛管内的淤积泥沙主要分布在毛管中段0.6~1.0m处,未发生堵塞或者发生非常轻微堵塞的毛管泥沙淤积主要分布在毛管尾端。粒径0.05~≤0.1mm的泥沙最易沉积在毛管内,而小于0.03mm的泥沙颗粒最易随水流排出滴头。【结论】泥沙级配是影响滴头堵塞的主要因素,当大于0.05mm的泥沙颗粒含量较高时,非常易造成滴头堵塞,泥沙级配对其在毛管中的淤积位置影响较小,但对泥沙淤积量有一定的影响。     

基于浑浊度监测山区河流悬浮泥沙含量的试验研究

针对山区河流悬浮泥沙含量监测缺乏实时性的问题,对浑浊度及悬浮泥沙含量进行监测,分析光照强度、流速、颗粒粒径和水体含沙量对浑浊度的影响,建立浑浊度与悬浮泥沙含量的关系模型式。结果表明： 1）光照强度对浑浊度的影响最大,根据二者之间的关系,将光照强度（E）划分为3个区间：E≤6 800 lx、6 800 lx <E≤22 000 lx、E>22 000 lx,对应于3个区间,确定了浑浊度与悬浮泥沙含量的关系模型; 2）水流流速主要影响上层泥沙颗粒的分布,流速为0.16 m/s时测量区域的浑浊度大于流速为0.018 m/s时的浑浊度; 3）泥沙颗粒的粒径大于扬动流速能带动的临界粒径时,其会沉积在渠底,因此,泥沙级配中大于临界粒径的颗粒占比越大,悬浮泥沙含量越小,浑浊度越小; 4）水体含沙量越大,水沙输移过程中携带悬浮泥沙的量也越多,测量区域上层水样的浑浊度越大; 5）采用本研究确定的浑浊度与悬浮泥沙含量的3个关系模型,预测得到的悬浮泥沙含量与实际悬浮泥沙含量的平均相对误差分别为7.22%、10.00%、8.58%。根据在自然条件下不同光照强度区间测得的浑浊度,可以得出该测量区域的悬浮泥沙含量。由于浑浊度可以现场连续、快速测得,所以将此方法引入山区河流悬浮含沙量实时监测是可行的。     

浑善达克沙地沙粒特征及其沉积环境

对浑善达克沙地进行野外考察和采集表层沙样,通过激光粒度仪测量其沙粒粒径,分析其内部不同区域沉积物粒度特征、空间分异规律和沉积环境,为治理该沙地提供理论依据。结果表明,浑善达克沙地内部不同区域表层沉积物粒度组成上有较大的差异,总体以细沙和中沙为主,平均含量分别为43.9%和34.72%;粉沙、极细沙、粗砂含量较少。中值粒径从西到东逐渐变细;分选系数为0.94Φ,分选性整体较差,沿盛行风向有变好的趋势;偏度和峰度均值分别为0.16和1.23。粒度频率曲线指示该沙地沉积环境多样,沉积过程复杂。中西部沙物质以河流及湖泊沉积为主;东部则主要分布风成沉积,其部分物质可能来源于沙地内部的河流碎屑物或更西部的河湖相沉积。     

不同土地利用类型土壤颗粒分形特征与粘粒含量的关系

为研究不同土地利用方式对土壤颗粒的影响,解决土壤形态和过程复杂等问题。采用激光粒度分布仪对辽宁省铁岭市泉河流域的坡耕地、果树台田、人工林地和天然次生林4种利用类型土壤粒径含量进行测定,利用分形法对其特征进行分析,并建立坡耕地、果树台田、人工林地和天然次生林4种不同的土地利用方式土壤颗粒分形维数与土壤粘粒含量的曲线关系模型。结果表明:不同土地利用类型中坡耕地主要以粉粒为主,天然次生林和人工林地均主要以细砂粒为主,果树台田主要以极细砂粒为主;土壤颗粒的分形维数主要是由土壤中粘粒含量决定的,分形维数大小依次为:果树台田分形维数<林地分形维数<天然次生林分形维数<坡耕地分形维数。土壤粘粒含量与土壤颗粒分形维数呈显著相关关系。     

激光衍射法测定中国典型土壤颗粒分布的模型建立与验证

【目的】探讨快速测定中国典型土壤粒径分布的方法,提高土壤颗粒粒径分布测定的准确性。【方法】采用激光衍射法和传统吸管法（简称吸管法）对比研究中国15个省20种不同类型土壤的颗粒分布。【结果】激光法和吸管法测定的砂粒、粉粒和黏粒含量均呈显著的线性正相关。其中,激光法测定的黏粒和砂粒含量比吸管法测定的值平均低73.4 g•kg-1和59.6 g•kg-1,而粉粒含量平均较吸管法高131.2 g•kg-1。通过建立土壤粒径的累积分布曲线函数,建立了两种方法测定结果的转换模型。激光法测出的土壤颗粒粒径累积分布曲线函数为：y=1 000x/（b+x）（x代表粒径大小,y代表小于该粒径的颗粒所占的质量）。吸管法测得的相应粒径累积曲线函数为y=1 000x/（1.32b-1.01+x）。根据该函数得到的土壤颗粒粒径质量百分含量查质地分类三角图,即可判断土壤的质地类型。【结论】激光粒度仪检测结果通过转换模型修正,可以较好地反映土壤机械组成及土壤质地情况,可以快速准确地用于土壤颗粒组成的测定。     

溶剂对S-氰戊菊酯微乳剂配方筛选的影响

通过激光粒度分析仪测定乳液的粒径,研究了溶剂(丙酮、环己酮、甲苯、N,N-二甲基甲酰胺)对S-氰戊菊酯微乳剂配方筛选及其稳定性的影响.结果表明,溶剂-原药体系所需的HLB值与表面活性剂的HLB值相一致时才能获得乳液较小粒径的微乳剂,乳液平均粒径随溶剂的用量的增加而增大,以环己酮和甲苯作溶剂能配制成稳定的微乳剂,以N,N-二甲基甲酰胺作溶剂不能形成微乳剂.     

松嫩河流丰水期泥沙粒度研究及干流粒径趋势分析

泥沙粒度是流域水动力重要参数,对流域水力学研究等具有重要意义。文章在丰水期内在古城子、江桥、哈尔滨、晨明、佳木斯5个水文测站采集泥沙颗粒样品,应用矩方法和图解法计算对比粒度参数,通过4种粒度参数及特征粒径D_(10)、D_(50)及D_(90)分析干流部分区段趋势变化。研究发现,两种方法计算得出的平均粒径呈高度相关、分选度为中度相关、偏度值为负相关性、峰态值离散程度较大,呈弱相关性;粒度参数变化趋势为沿水流方向粒径变粗,分选由变差向明显过渡,但变化不显著,偏度和峰态均无较明显变化。     

溶胶-凝胶法制备超细TiO2的研究

用溶胶-凝胶法合成了纳米TiO2光催化剂，并使用XRD、TEM和激光粒度分析仪对样品进行表征，探讨了制备条件；反应温度、溶胶pH值、水音量对其粒径大小的影响．研究表明：400℃煅烧主要为锐钍矿相，粒子基本为球形，平均粒径70nm，没有明显的团聚现象．     

牛羊鲜乳冷藏过程中蛋白质沉淀率比较及粒度分析

旨在分析牛羊鲜乳冷藏过程中蛋白质沉淀率变化及粒度大小。通过离心沉淀、原子力显微镜、激光粒度分析仪、SDS-PAGE电泳分析牛羊鲜乳冷藏过程中蛋白质沉淀率变化、鲜乳蛋白质粒子形貌、粒径分布范围、酪蛋白组成。结果表明:羊乳蛋白质沉淀率显著高于牛乳;牛乳蛋白质粒子数目(45μL~(-1))、密度(1.8μm~(-2))低于羊乳蛋白粒子数目(437μL~(-1))、密度(17.48μm~(-2));牛乳蛋白粒度大小主要集中在1nm以下,羊乳蛋白粒度只有19.3%在1nm以下,主要分布在1~1 000nm,其中100nm左右最多;牛羊乳酪蛋白主要有β酪蛋白和αs1酪蛋白2种,分子质量分别为34ku和26ku左右。牛乳蛋白质冷藏稳定性显著高于羊乳,羊乳蛋白质颗粒直径大于牛乳,牛羊乳蛋白质粒子数目和大小是影响冷藏稳定性差异的主要因素;原子力显微镜结合激光粒度仪是分析乳蛋白粒度大小的有效手段。     

黑河上游高寒草地土壤粒径及分形研究

采用Mastersizer 2000(激光粒度分析仪)测定黑河上游八宝河流域高寒草地土壤粒径,计算其分形维数,并分析其与粘粒、粉粒和砂粒间关系。结果表明:八宝河流域土壤质地均一,以粉土或粉壤土为主。土壤分形维数在2.556~2.717间变化,变化幅度小。土壤分形维数与砂粒含量呈负相关,与粉粒含量呈正相关,与粘粒含量呈显著对数关系。分形维数小于2.81,说明八宝河流域内植被覆盖良好,未有明显的植被退化。     

小麦淀粉的退火改性及其性质表征

【目的】对小麦淀粉进行退火（annealing）处理能够使其发生物理改性,以处理后淀粉的糊化温度（起始温度To、峰温Tp、终止温度Tc）为依据优化退火条件,并研究其颗粒形态与退火的相关性。【方法】利用差示扫描量热法（differential scanning calorimetry,DSC）并结合DPS数据分析软件对小麦淀粉退火过程中的水分含量、退火时间、退火温度3个因子进行优化;采用扫描电子显微镜（SEM）和激光粒度分析仪（LPA）研究退火处理对小麦淀粉颗粒形貌和大小的影响。【结果】根据DSC测得的热力学参数分析得出小麦淀粉退火的最优条件为：80%水分含量的条件下,45℃退火3 d。退火处理会改变小麦淀粉颗粒的外貌而不破坏其形状,且对A-淀粉的影响较B-淀粉明显,淀粉颗粒粒径也因退火而增大。【结论】经退火处理的小麦淀粉的糊化温度显著高于原淀粉,且淀粉糊化温度范围变窄,同时小麦淀粉颗粒外貌和粒径的变化与退火温度呈正相关。     

水氮互作对不同基因型小麦HMW-GS含量及GMP粒度分布的影响

[目的]小麦籽粒高分子量谷蛋白亚基(HMW-GS)的组成类型及含量是衡量小麦品质优劣的重要性状之一,也是面粉加工品质的主要评价指标.本文旨在揭示水氮互作对不同基因型小麦单个HMW-GS的相对含量、HMW-GS的总量及谷蛋白大聚合体(GMP)粒度分布的影响及其相互关系.[方法]通过反相高效液相色谱(RP-HPLC)和激光衍射粒度分析仪对小麦籽粒中的HMw-GS和GMP粒度进行分析.[结果]灌水增氮条件促进强筋小麦GC8901、中筋小麦TS23的HMW-GS、LMW-GS的积累及GMP中大粒径颗粒所占百分比的提高,且GMP含量相应提高;相同处理抑制弱筋小麦SN1391的HMW-GS、LMW-GS的积累,但促进GMP中的大粒径颗粒的形成.与灌水条件相比,非灌水增氮条件下,SN1391籽粒中的HMW-GS、LMW-GS含量上升,GMP中的大粒径颗粒所占的比例显著提高.[结论]灌水增氮有利于GC8901和TS23 HMW-GS、LMW-GS的积累和GMP中大粒径颗粒的形成,而非灌水增氮则有利于SN1391HMW-GS和LMW-GS的积累和GMP中大粒径颗粒的粒度分布.     

单凝聚法制备豚草提取物微胶囊剂的研究

利用外来入侵植物豚草的粗提物质为囊芯材料,以明胶为囊皮材料,采用单凝聚法制备豚草提取物微胶囊制 剂。结果表明:制成的微胶囊外部形态经电子扫描显微镜检测形态规则、完整;红外光谱分析显示囊芯材料包覆于 囊皮材料中;利用紫外分光光度仪测其微胶囊的效率和有效载量,分别是(44.79 ±1.36)% 和(59.72 ±1.81)%;利 用激光粒度分析仪测其粒径分布,得到中位径25.50 μm;热重分析结果可以看出,微胶囊的热稳定性优于囊芯物 质;因此制成的豚草提取物微胶囊剂弥补了植物源提取物质在稳定性上的缺陷,使其活性延长。      

南堡油田海底管道砂沉积预测与模型检验

介绍了几种砂沉积预测模型,包括均匀颗粒计算模型杜兰德公式以及非均匀颗粒计算模型卡察斯基公式、舒克公式、王可钦公式。以南堡35-2油田WHPB-CEP海底混输管道为例进行砂沉积预测计算,采用激光粒度仪对积砂进行粒度分析,验证了预测结果的可靠性。按照均匀颗粒计算得砂沉积的临界流速为1．931m/s,按照非均匀颗粒计算得砂沉积的最小临界流速为0．193m／s,均大于根据实际工况条件计算得到的水相流速0．12m/s,说明海管以目前的工况运行,存在砂沉积问题。积砂粒径的平均值为178．36μm,远大于滤砂网孔径对应的粒径63μm,说明经过长期运行,滤砂网磨损,导致过滤孔径增大。提出了降低清管器卡堵风险、防止携砂过度沉积的具体方法。     

吸管法与激光粒度仪法测定土壤机械组成的比较研究

[目的]为研究采用吸管法和激光粒度仪法测定土壤机械组成的结果差异及相关性。[方法]应用吸管法和激光粒度仪法,测定20个红壤和19个黑土样品的机械组成,并且进行对比分析。[结果]采用吸管法和激光粒度仪法测得红壤黏粒含量分别是16.1%和3.3%,粉粒含量分别是47.7%和60.8%,砂粒含量分别是36.2%和35.9%;采用吸管法和激光粒度仪法测得黑土黏粒含量分别是23.9%和3.8%,粉粒含量分别是19.9%和34.7%,砂粒含量分别是56.2%和61.5%。同时,得到2种方法测得各个粒级之间的线性转换关系式,黏粒:y红=0.222 1x(R2=0.909 1),y黑=0.163 8x(R2=0.897 0);粉粒:y红=1.275 9x(R2=0.947 7),y黑=1.768 6x(R2=0.911 1);砂粒:y红=1.002 2x(R2=0.984 5),y黑=1.097 1x(R2=0.968 4)。式中,x是吸管法测定的相应各粒级的质量百分比,y是激光粒度仪法测定的相应各粒级的体积百分比。[结论]无论是红壤还是黑土,采用激光粒度仪法测得的黏粒含量明显低于吸管法,而粉粒含量高于吸管法,2种方法测得的砂粒含量比较接近。2种方法测得的黏粒、粉粒和砂粒各个粒级含量均呈0.01水平显著的线性相关关系。土壤类型不同,得到的转换关系有一定的差异,因此针对不同的土壤类型,可能需要分别建立2种方法测定结果之间的转换关系式。     

激光粒度仪与沉降吸管法测定喀斯特地区土壤机械组成的对比研究

与传统的沉降吸管法相比,激光粒度仪在测定土壤机械组成时具有效率高、操作误差低的优势,但其粘粒含量的测试结果通常偏低。本文在桂西北喀斯特地区选取具有代表性的棕色石灰土和砂页岩红壤土,包括表土和剖面样品共70个,对比分析激光粒度分析仪和沉降吸管法的测定结果,并建立不同粒级二者之间的相互转换关系。结果表明:按照美国制分类标准,与沉降吸管法相比,激光粒度仪测试的粘粒(<0.002 mm)体积含量均偏低,粉粒(0.002 mm-0.05 mm)含量均偏高,粘粒和粉粒的相对误差均随吸管法粘粒含量的增大而增加,砂粒含量(0.05 mm-2 mm)则互有高低且平均相对误差最小。两种方法测定的粘粒及砂粒间具有极显著的相关关系,粉粒相关性不显著,但<0.02 mm粒级呈极显著线性相关。激光粒度仪和传统吸管法的测试结果可通过<0.002 mm、<0.02 mm、0.02 mm-0.05 mm及>0.05 mm四个粒级的回归方程建立转换关系。     

乳液聚合法制备染料隐色体热敏型微胶囊

采用乳液聚合法,以甲基丙烯酸甲酯和超支化不饱和聚(酰胺-酯)为壁材,染料隐色体为芯材制备了热敏型微胶囊。研究了反应条件对微胶囊粒径、包覆率的影响。采用扫描电镜,激光粒度分析仪和紫外-可见分光光度计进行分析,结果表明,所制备的微胶囊分散性好,粒径分布窄,并具有良好的热敏性能。     

尿素改性聚醋酸乙烯酯乳液的合成

采用半连续种子乳液聚合方法合成了低固含量的聚醋酸乙烯酯乳液,并向乳液中添加尿素对其进行改性,研究了尿素添加量对乳液性能的影响,并采用傅里叶红外光谱(FTIR)、动态力学分析仪(DMA)、热重分析仪(TGA)、激光粒度仪等现代分析手段对乳液性能进行了表征。研究表明,尿素的添加使得乳液黏度降低,且黏度随剪切作用的变化速率变小,剪切应力减小,乳液胶接强度先升高后降低,在尿素添加量为60%时达到最大值,膜的储存模量、耐热性、耐水性及稳定性提高;尿素的添加增大了乳液粒径,而粒径分布变化不大。     

毒死蜱羧甲基纤维素钠接枝聚丙烯酸酯纳米粒子水分散剂的制备与表征

利用甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸丁酯为混合接枝单体,采用自由基共聚方法制备羧甲基纤维素钠接枝聚丙烯酸酯共聚物(CMC-g-PAE),采用傅氏转换红外线光谱分析仪和差示扫描量热法(differential scanning calorimeter,简称DSC)对其结构进行表征。以CMC-g-PAE为载体,以毒死蜱(chlorpyrifos,简称CH)为模型农药,利用CH在载体大分子自组装形成的胶束中的增溶作用,制备CH/CMC-g-PAE纳米粒子水分散剂;采用扫描电镜、粒度分析仪、DSC对其形态结构、粒径大小及分布、农药的相态进行研究,探讨载体浓度和药物浓度对其粒径及载药率的影响。结果表明,纳米粒子呈现规则的球形,其平均粒径为200~240 nm,粒径分布较窄;毒死蜱以非晶体相存在于纳米粒子中;纳米粒子的粒径及其对药物的载药率可以通过改变CH和CMC-g-PAE溶液的浓度进行有效调控。     

乡村聚落水蚀特征研究——以陕北3个典型乡村为例

通过2003-2005年定位观测资料的分析发现:(1)陕北多沙粗沙区乡村聚落特殊的下垫面容易产生地表径流,导致水的流失,而水蚀后的下垫面产流量更大(2003年全区平均径流系数为0.27,2004年为0.34),水蚀强度也更大(2003年全区平均侵蚀强度为1698.7t/km2,2004年为5434.3t/km2)。2004年全区户间道路、户间空地、庭院的平均侵蚀强度分别达7348t/km2,6873.2t/km2,2081.7t/km2,除庭院属轻度级侵蚀外,其他均达强度级侵蚀,应加强研究和防治。(2)水蚀泥沙的粒度各年均以0.01～0.05mm的粗粉沙为主,占到43%以上。泥沙粒度结构从区域来看,从南到北细粒成分愈来愈少,粗粒成分越来越多;从时间变化来看,随着时间的推移,粒径较小的泥沙(包括粒径<0.05μm的胶粒、粘粒和粉沙)含量逐年减小,而粒径>0.05μm的粗泥沙含量逐年增大。