导叶出口边位置对井用潜水泵性能的影响

为研究空间导叶出口边位置对井用潜水泵性能的影响规律,该文针对250QJ125型5级井用潜水泵,在其他几何参数均给定的条件下,通过沿轴向改变原始导叶的出口边位置,使其既满足与旋转轴线垂直又与半径线重合,设计了6个模型方案。基于雷诺时均N-S方程和RNG k-ε模型,采用SIMPLE算法对6个模型方案进行全流道三维数值模拟,获得各方案的扬程与效率,发现导叶出口边位置沿轴向延伸30 mm时,为最佳改进方案,此时模型泵水力效率提升1.2%,扬程增加6.8 m。同时根据各方案在设计工况下外特性的计算结果,提取各方案第1~5级的叶轮数据,发现原方案与最佳改进方案相比,首级叶轮水力效率、扬程基本相同,原方案的其余次级叶轮效率、扬程与其首级相比差距较大,最佳方案的其余次级叶轮效率与首级叶轮基本持平,扬程下降1 m,但是相比于原方案的其余各级扬程,均大约提升了2.2 m。最后分析了各方案在导叶出口截面上的内流场,结果表明:导叶出口边位置沿轴向延伸可改变液流在导叶出口处的流态,使其呈分散旋转流动,分散旋涡的数量与导叶叶片数相同;当导叶出口边延伸至适当位置时,能够减小下级叶轮的入口环量及冲击损失,改善导叶与下级叶轮之间的匹配关系。     

动静转子间隙比对核主泵水力性能的影响

基于三维不可压缩流体的N-S方程和RNG k-ε湍流模型,运用试验和数值计算相结合的方法,对设计工况下不同动静转子间隙比Δδ的混流式核主泵水力模型的三维湍流流场进行数值计算,研究Δδ对模型泵水力性能及内部流场的影响.结果表明:在所取的间隙比范围内,设计流量工况下,随着Δδ的增大,泵的总扬程和效率先增大后减小;当Δδ=3.1时,泵的总扬程和效率都达到最大值;导叶和压水室内的水力损失受Δδ的影响较大,导叶内水力损失在Δδ=2.2时最大,压水室内水力损失在Δδ=5.8时最大,当Δδ在3.1~4.0时,在导叶和压水室内的水力损失均较小.叶轮出口和导叶进口的相对速度随Δδ的增大而相互趋近,从前盖板流线到后盖板流线相对速度基本呈单调递减,叶轮出口和导叶进口相对速度分布在Δδ=3.1时最合理.研究结果可用于分析混流式核主泵水力模型的内部流场特征,并为其高效水力模型的优化设计提供参考.     

中国中西部河谷型城市人口容量研究——以典型河谷型城市兰州为例

河谷型城市由于受周边山体的限制和制约,其人口容量计算极具特殊性。本文首先通过承载力的研究进展分析,在相关研究的基础上,以典型河谷型城市兰州为例,分析了河谷型城市人口容量的主要刚性制约因素为河谷空间、生态环境及水资源。接着以最短边理论分析为依据,在此基础上计算得出兰州市四个主城区的适宜人口容量为207-227.44万之间,最大人口容量在338.24-367.72万之间。根据2006年年末人口统计数字,兰州市主城区城关区、七里河区、西固区、安宁区四区的人口总数已达205.75万人,十分接近计算所得适宜人口容量207万的低值。最后提出兰州市跳出河谷,拓展新城的战略构想。     

高速公路边坡植被恢复措施比较

对云南西双版纳州景洪市、勐腊县境内小磨高速公路K42+248-K42+566路段,采用3种边坡防护措施:播种+覆土+椰丝毯(A)、竹篾栅+表土回填播种(B)、播种+竹篾栅+泥浆(C),3种措施均采用灌、草种子相结合的方式,主要种为猪屎豆、银合欢、黑麦草,对实施养护1 a后的植物多样性、丰富度及生长规律进行研究。结果表明:(1)从整个生长季盖度来看,3种边坡防护措施均可以达到较好的防护裸露坡面的效果。(2) 3种边坡防护类型的植物总体多样性指数不一致。其中,A措施的灌木多样性指数在整个生长季处于较低水平;而B措施具有较高的多样性指数; C措施的灌木分布均匀度较为恒定。3种措施的草本多样性指数都较高,且随着生长季的持续,分布均匀度有所提高。(3)灌木丰富度和数量的顺序依次为A C B,B处理边坡稳固性较差,灌木的丰富度和数量决定了边坡防护措施的稳定性和持久性。(4) 3种防护措施的优势植物为猪屎豆、黑麦草、银合欢,在3种边坡防护措施下生长势不一致,猪屎豆表现为:A B C,黑麦草表现为:BC A,银合欢表现为:A B、C,整个生长季中,猪屎豆的苗高增长量均大于黑麦草,银合欢比其它2种草本植物生长势更为平稳。通过分析3种生态修复措施下,灌木的丰富度和数量,同时结合盖度及优势植物生长势,结果显示,A生态修复措施是最佳方式。     

青海省三江源牧区雪灾综合风险评估

本研究采用Logistic回归方法,以ArcGIS和SPSS软件为工具,选取2010年冬春季平均雪深、积雪日数、雪灾重现率、坡度、牲畜密度、冬春超载率、产草量、地区GDP和农牧民纯收入9项雪灾风险因子,建立了三江源地区雪灾综合风险评估Logistic回归模型,并对其进行了风险评价与区划。结果显示,1)1960-1980年,三江源地区冬春季雪灾发生频次处于一较长时期的低值期。1980以后,雪灾频率呈增加态势,期间雪灾频次占59年来雪灾总数的62%。在空间分布上,雪灾主要集中在三江源地区东南部一带。2)回归模型系数中,平均雪深、雪灾重现率、产草量和牲畜密度因子对雪灾影响程度占有绝对权重,其回归系数分别为2.17,1.38,1.27和0.92,而农牧民人均纯收入的影响程度则最低。3)2010年,三江源地区雪灾极高风险区主要集中在巴颜喀拉山南部的玉树、称多、杂多和囊谦县,以及巴颜喀拉山与阿尼玛卿山之间的甘德、达日、玛沁和久治县,而极低风险区则地处西部可可西里无人区和沱沱河流域大部分区域。4)根据Logistic回归模型,在ArcGIS中绘制的三江源雪灾综合风险区划图与历史实际雪灾空间分布基本吻合。该研究不仅可为防灾减灾救灾部门制定灾前减灾规划、灾后救助和恢复决策提供科学依据,而且对于牧区减轻雪灾损失、保障畜牧业可持续发展也具有重要意义。     

生态安全阈值研究述评与展望

随着全球变化的加剧,生态环境不断受到干扰和损害,生态安全问题日益突出。21世纪以来,生态系统风险或安全评估已成为全球变化和生态学研究的国际前沿和热点,其不同尺度不同类型生态安全阈值的判别和认知是生态系统风险或安全评估的关键和核心,更是全球变化胁迫下生态系统适应性管理的基础。本研究以生态系统不同胁迫要素为切入点,对生态安全阈值研究理论与实践发展进行了综述,大量文献显示通过提高生态安全阈值的判别和预估水平,不仅可揭示生态系统稳态转化与气候变化、碳氮循环、土地和草地利用、区域政策制度等胁迫因子的相互作用关系,而且对于退化生态系统修复及其生态环境保护与管理意义重大。当然,鉴于不同胁迫因子及其不同类型生态系统结构健康性及服务功能可持续性判别的复杂性,生态安全阈值厘定和预测能力极为有限,仍存在很大不确定性。     

近35年青藏高原植被带变化对气候变化及人类活动的响应

植被类型及其生长状况被认为是指示气候及其变化的重要因子,历来受生态学及气候研究重视,而以植被带随气候暖化向高海拔、高纬度地区的迁移为视角的研究则相对较少。本研究以指示植被带生长状况的归一化植被指数(AVHRR/GIMMS-NDVI)为分析手段,选取在气候变化中较为敏感的青藏高原为研究区,分析了1981–2015年35年间其植被带生长状况的时空差异,并与其对应的87个气象站点及同化数据的气温、降水气象资料以及经济统计数据等进行对比,以此来分析植被带对气候变化及人类活动影响的响应。结果显示:1)整个青藏高原在最近35年植被带生长状况总体上好转,这与气温及降水的增长趋势基本一致,但以高原为整体的研究在原因解释上较为困难。由于高原内部区域间差异很大,以不同的分区来研究植被带变化对气候及人为影响的响应无论在空间变化差异还是在原因解释方面均取得了较好的效果。2)在高原中部及其西南部的高海拔地区,植被带出现了普遍的增长,暖湿化的气候趋势是其主要原因。即气候暖化使得高海拔地区严寒的植被生长环境改善,林线上升,植被带扩展,NDVI增加。3)在高原东北部、东部边缘区及其东南部海拔相对较低、气候环境相对较好的地区其植被带普遍出现了退化趋势,与缓慢的气候变化相比较,人口增加等人为干扰因素的增强是其主要原因。即气候变化使得一些地区适宜于人类游牧和定居,人口迁入,城市化发展,当对植被带的影响超过了其承受能力时则出现逆转现象,植被带退化,NDVI减少。     

农户对气候变化的适应能力评价及限制因子:基于青藏高原典型农业区调查数据

全球变化背景下,适应气候变化已成为可持续发展的准则。农户是农村社会最重要、最基本的生产单位,通过农户对气候变化适应能力评价及其限制因子的诊断研究,可以提高农户适应行为的有效性,增强适应能力。本研究借鉴可持续生计框架和适应能力评估框架,以青藏高原典型农业区,湟水中下游14个行政村为研究对象,基于入户问卷调查数据,构建该区域的农户对气候变化适应能力评价指标体系,应用适应能力指数模型,进行农户对气候变化适应能力定量评价,并通过障碍度模型,诊断分析主要限制性因子。结果表明:1)湟水中下游地区农户对气候变化感知较为准确;2)农户适应能力的高低用适应能力指数(ACI)表示,研究区农户适应能力处于较高状态,以适应能力0.280≤ACI 0.320的农户为主体。研究区自东向西随着海拔的升高,样本村农户适应能力总体呈现下降趋势;3)维度层表明,自然能力和经济能力对农户适应能力的影响较大。指标层表明,耕地质量、经济收入多元性、获得现金帮助的途径、家庭年收入、劳动力受教育水平和农作物需水量紧缺度为主要限制性因子;4)湟水中下游地区农户适应能力高低的核心因子为农户家庭年收入。