连续筑坝河流水气界面温室气体排放通量及其影响因素 —以青海省湟水支流火烧沟为例

河流筑坝后水体环境发生巨大改变,水体温室气体排放通量和排放模式随之发生变化。为了探究筑坝后河流水气界面温室气体排放情况,选取青海湟水支流火烧沟为研究区域,采用静态箱-气相色谱实验法,对4个连续筑坝断面水气界面的3种温室气体二氧化碳(CO_2)、甲烷(CH_4)、一氧化二氮(N_2O)夏季排放通量进行监测,研究河流筑坝前后的温室气体排放通量规律及其影响因素。结果显示:(1)筑坝对河流碳、氮等有机质形成滞留效应,筑坝区温室气体排放通量显著高于未筑坝区,二者排放通量平均相差4.12倍。(2)时间尺度上,CO_2排放的最高值主要分布于8月;而CH_4排放的高峰值多分布于6月;N_2O排放高峰值多分布于7月。(3)空间分布上,CO_2排放通量无明显的规律,排放低值-1 554.19 mg/(m~2·h)和高值778.84 mg/(m~2·h)均出现在筑坝区;CH_4和N_2O排放低值均出现在未筑坝区,分别为360μg/(m~2·h)和34.72μg/(m~2·h),而高值均出现在筑坝区,分别为6 163.4μg/(m~2·h)和746.7μg/(m~2·h)。(4)不同筑坝段水体温室气体排放通量的影响因素不同,相关分析表明,火烧沟水体CO_2排放通量与电导率(Cond)(r=-0.914,P0.05)、pH(r=-0.907,P0.05)、总溶解固体(TDS)(r=-0.914,P0.05)、盐度(Sal)(r=-0.926,P0.05)以及气温(T)(r=-0.978,P0.01)呈显著负相关;CH_4排放通量与氧化还原电位(ORP)(r=-0.968,P0.01)、pH(r=0.979,P0.01)呈显著相关;N_2O排放通量与电导率(Cond)(r=0.903,P0.05)、总溶解固体(TDS)(r=0.904,P0.05)、气温(T)(r=0.970,P0.05)以及氧化还原电位(ORP)(r=0.929,P0.05)呈显著正相关。     

粉-气混合流润滑试验装置及摩擦学特性

为了研究粉气混合流在摩擦副间的润滑状况,采用空气压缩机及油水分离器提供高压干燥空气,并结合粉末流化和喷粉设备构建了向环块摩擦副间输送粉气混合流的粉末润滑试验装置。基于Timken摩擦磨损试验机,用石墨粉末进行一系列润滑试验。结果表明:此供粉装置能提供稳定持续的粉气混合流;石墨粉气混合流能进入到环块摩擦副中,使其保持良好的线接触并起到良好的润滑作用,摩擦系数在载荷达到450N时还不足0.1,并且随着载荷增大有减小趋势;摩擦力随着载荷的提高而增大,但总体上相对较小;磨损量也比较小,试件块的磨痕呈细细的条状;石墨粉气流通过环块摩擦副时将环块表面间的摩擦转换为石墨颗粒间的摩擦,并通过空气流将大部分热量带走,从而有效降低摩擦副的温度。     

脂润滑关节轴承的摩擦副表面织构设计及摩擦性能试验

为研究具有相对滑动运动的织构摩擦面在大载荷脂润滑条件下的摩擦特性,在关节轴承内圈表面设计制造了凹槽和凹坑2种不同形状的织构,采用表面形貌参数中的偏态、峰态和平均谷体积等参数对织构表面形貌进行表征。在专用的疲劳摩擦磨损试验机上对轴承进行摩擦性能试验,润滑剂为二硫化钼锂基润滑脂,载荷分别为20,40和60 k N,滑动速度范围为5.2~20.9 mm/s。结果表明:控制织构参数可获得所需的表面形貌参数,进而控制接触表面的摩擦学性能。对于相同的织构形状,在织构宽度(或直径)和面积密度一定时,织构深度越大,则偏态越小,峰态和平均谷体积越大,从而表面的摩擦系数也就越小;在织构深度和宽度(或直径)一定时,织构面积密度减小,则偏态减小,峰态和平均谷体积增大,滑动摩擦系数也减小。设计合理的表面织构能有效减小滑动摩擦系数,在该试验的速度和载荷范围内,与接触面未织构的轴承相比,凹槽织构和凹坑织构能使轴承滑动摩擦系数最大减小46.2%和60%。该研究可为脂润滑条件下相对滑动摩擦面的织构设计和摩擦性能预测提供参考。     

潮湿路面上胎面花纹对轮胎附着性能的影响

该文把轮胎的黏性滑水现象模拟为轮胎胎面单元和粗糙路面之间的挤压、动压膜问题。在平均流量模型的基础上，采用数值分析的方法，考虑了轮胎花纹的排水作用，研究了不同的胎面花纹对轮胎附着性能的影响，并对不同花纹胎面单元的压力分布等进行了深入分析。计算结果表明，在选取的几种花纹模型中交叉花纹轮胎的附着性能最好。这些结果为轮胎胎面花纹的抗湿滑设计提供了理论依据。     

基于5年截面健康数据的青海湟水国家湿地公园湿地恢复评价

湿地健康是反映湿地生态系统整体状态的重要指标,是湿地恢复和科学管理的重要依据。以青海西宁湟水国家湿地公园为研究对象,构建了以生态环境、服务功能和社会环境组成的综合健康评价体系共20项评价指标,评价湿地恢复工程实施5年后的健康状态。通过野外调查、实验分析和问卷调查等方法获取基本数据,基于层次分析法(AHP)和专家咨询法确定各指标权重,通过健康综合指数(Comprehensive Health Index,CHI)对湿地健康状况进行分级评价,并运用指标的净变化值(Net Variation Value,NVV)分析湿地恢复效果的分类评价。结果显示:青海西宁湟水国家湿地公园湿地的健康综合指数由2013年的0.45(一般)上升到2018年的0.73(良好);湿地恢复效果存在空间差异,公园内的海湖、西钢、火烧沟和宁湖等4块湿地的健康综合指数分别为0.76,0.68,0.56和0.63;从湿地指标的净影响值看,服务功能指标的改善幅度最大(0.17),生态环境指标恢复程度最小(0.07)。以上研究对湿地公园未来差异化和精准化管理提供了重要基础数据。