浅圆仓环流充氮气调技术研究

本文主要对移动式膜分离制氮设备环流降氧工艺进行了探讨。采用"进仓纯氮气流量"指标对充氮效率进行研究。试验证明:环流充氮模式下,回流氮气浓度低于90%和在90%～95%之间时,设定制氮设备浓度和回流氮气浓度差在7%和3%～5%左右,充氮效果最佳;环流充氮与直接充氮相比进仓纯氮气流量最大可以提高33.3%,在进仓纯氮气流量最大时,流量可以提高19.2%;环流充氮有利于提高充氮效率和促进氮气浓度的均匀分布。     

百草枯对人肝HepG2细胞存活力和凋亡的影响

探讨百草枯(PQ)对人肝细胞的毒性。采用甲基噻唑蓝试验和流式细胞术分别检测了PQ处理24 h对人肝Hep G2细胞存活力和凋亡的影响。PQ处理24 h时,对Hep G2细胞存活力的半数抑制浓度为51.17 mg/L;7.21 mg/L的PQ处理24 h即可启动Hep G2细胞的早期凋亡程序,随着PQ处理浓度的增大,Hep G2细胞的总凋亡率先升高后降低,而细胞坏死率持续升高。PQ对人肝Hep G2细胞具有明显毒性,会抑制Hep G2细胞的存活力,低浓度时主要诱导细胞凋亡,高浓度则主要导致细胞坏死,说明保肝类药物可能对PQ中毒有较好疗效。     

枣基因组大小研究

采用流式细胞技术,以4个酸枣类型、9个枣品种的新鲜幼嫩叶片为材料,以Otto为解离液,日本晴（Oryza sativa ssp.japonica cv.Nipponbare）为外标,测定其基因组大小（2C值）,比较枣和酸枣的2C值差异。结果表明,枣的基因组大小为(360.70±4.73)Mb,小于酸枣的基因组（388.20±8.32 Mb）;枣品种间基因组大小无显著差异,酸枣类型间差异显著,说明酸枣具有更高的基因组变异,且酸枣到枣的进化中可能伴随着基因组的缩减。     

不同时间尺度上枣树树干液流的变异特性

为探寻枣树树干液流在不同深度和不同方位的变异特性,提高黄土丘陵区枣树蒸腾耗水量研究精度,在陕西省米脂县远志山红枣试验示范基地采用热扩散式探针(TDP)分别研究了枣树不同方位和不同深度的树干液流速率。结果表明:(1)不同方位探针监测结果间存在差异,研究时间尺度不同,各方位监测结果间的差异显著性不同,差异显著性大小表现为时尺度日尺度月尺度。(2)不同深度探针监测结果间存在差异,随研究时间尺度的不同,不同深度探针监测结果间的差异显著性不同,差异显著性大小表现为时尺度日尺度月尺度。(3)在树干北侧和深度为20 mm的TDP监测值计算生育期耗水量更准确。     

多级串联表面流人工湿地净化生活污水效果

农村生活污水已经成为农业面源污染的主要来源之一。为了研究如何在经济发展水平不高的农村建立能有效治理农村生活污水,且建设成本低、运行维护简单的人工湿地系统,该文通过在桂林市青狮潭灌区构建了多级串联的表面流人工湿地系统,研究分析了不同子系统的水质净化效果及相关检测指标浓度的沿程变化规律。研究结果表明,湿地系统对氮磷的去除效率总体呈现出随时间推移逐渐下降的趋势,同时湿地的表面积越大,其对氮磷的去除率越高。研究还发现,该湿地系统对高浓度进水具有快速、稳定的去除效果,而对低浓度进水的营养盐去除则表现得较为平缓和持久。通过对湿地系统沿程氮磷浓度衰减的拟合及回归分析,建立了与湿地系统进口浓度有关的TN、NH4+-N和TP浓度的沿程衰减模型,相关分析表明其最佳的拟合模型均为指数衰减模型。该湿地系统在整个试验时期内均表现出了良好的净化效果,有效地减轻了农村生活污水对外界水环境的破坏,指数衰减模型的建立也为后续湿地设计及排水水质预测提供了理论分析依据。     

高比转数双蜗壳混流泵设计及流动特性分析

针对目前比转数超过500的蜗壳混流泵研究较少,该文基于理论分析、CFD技术和模型试验的研究方法,以某高比转数混流泵的叶轮与蜗壳在设计工况下的良好匹配为目标,利用速度系数法对蜗壳结构进行优化设计,设计了一台比转数为585的高比转数双蜗壳混流泵,并对优化后的高比转数双蜗壳混流泵的内部流动特性进行了分析。将外特性试验数据与数值计算结果作对比,验证了该文数值计算模型与方法的准确性。研究结果表明,双蜗壳方案下水泵在偏离设计工况下的效率明显高于单蜗壳方案;双蜗壳结构混流泵的径向力在相同工况下比单蜗壳结构的径向力低,双蜗壳结构在保持原有水力性能的基础上还可以起到减小径向力的作用;不同工况下双蜗壳混流泵叶轮径向力矢量轨迹图分布呈类似正方形的封闭区间分布,径向力合力随时域呈现周期性变化,每个转动周期内有4个波峰和波谷;设计工况下的瞬态径向力合力最小,而小流量工况下的瞬态径向力合力最大且最不稳定,说明当双蜗壳混流泵长期运行在小流量工况下会增加安全事故隐患。研究成果为高比转数双蜗壳混流泵的设计以及内部流动特性研究提供了参考。     

基于双向流固耦合的贯流式水轮机动力特性分析

为了深入研究流固耦合作用对贯流式水轮机转轮动力特性及内部流场的影响,文中采用商业软件CFX和ANSYS APDL对贯流式水轮机流体域和固体域进行耦合求解,分析了耦合作用对结构应力及应变的影响,并将耦合数值计算得到的转轮外特性与实测值进行了对比。结果表明:考虑耦合作用后,转轮的效率、水头与耦合前相比都有不同程度的下降,最大值分别为0.6%、0.21 m。同时在靠近叶片出水边轮缘附近,耦合后压力面与吸力面压力差有所下降,说明耦合作用会降低转轮的水力性能。2种耦合计算方法求解得到的叶片的等效应力分布基本一致,应力集中都出现在转轮叶片与枢轴法兰联接处,同时双向耦合下最大等效应力的主频与单向耦合相比有明显下降的趋势,由于双向耦合考虑了结构在运动过程中周围水体与结构的相互影响。该研究为实际工程中准确地进行转轮的水力性能预估和叶片结构在水中瞬态响应计算提供了参考。     

珠江三角洲Copula径流模型及西水东调缺水风险分析

基于两变量Copula函数模拟、变点识别和均值平移时序重构方法,构建珠江三角洲西水东调工程受水区东江和水源区西江的枯水径流联合分布模型。以生态环境流量及最小流量管理目标为设计阈值,研究区域联合缺水风险特征及对变化环境的响应。结果表明：Archimedean copula的Clayton、Frank和GH模型,均能较好地模拟两区域枯水径流联合分布特征。变化环境下特别是流域内水利工程径流调节作用,东江枯水径流时序非一致性显著,均值跳跃明显,变点时间为1972年,最枯月径流量增加了65.5%。若要满足最小下泄流量管理目标,东江缺水风险率较高,为37.7%。与东江天然径流（还原系列）相比,在东江流域内水利工程影响下（还现系列）,东、西江同时缺水风险率由35.8%下降到16.7%。但由于2江枯水径流的正相关性,西江有水可调保证率也由54.8%下降到21.0%。在已知东江缺水情形下,西江有水可调保证率（55.8%）仅略高于西江缺水风险率（44.2%）。因此,珠江三角洲西水东调工程运行,需要科学设计更为精细的水资源调度规则。     

土壤优先流模型理论与观测技术的研究进展

优先流是土壤中常见的和重要的水流运动和溶质运移形式。由于土壤优先流的形成和影响因素众多、表现形式多样,加之土壤优先流的快速非平衡特征明显以及土壤高度的空间变异性,准确描述和模拟土壤优先流的时空变化特征一直以来都是土壤水文学界的热点问题和难点问题。该文从优先流的定义、表现类型、形成和影响因素、模型理论与观测技术等5个方面综述了土壤优先流的研究进展,指出该领域今后的主要研究方向为建立土壤优先流的统一判别标准、提升优先流模型理论的有效性、发展优先流的专用观测技术设备。文章对深入研究土壤优先流具有参考价值。     

集中流作用下黄土坡面剥蚀率对侵蚀动力学参数的响应

集中流引起的细沟侵蚀是黄土高原坡耕地主要侵蚀方式之一,对坡面集中水流动力学特性研究有利于掌握坡面集中流剥蚀产沙的根本原因,但目前哪种集中流水动力学参数最能准确揭示侵蚀动力过程机理尚不明确。该文采用室内集中流放水冲刷试验,以黄土高原典型黄绵土为研究对象,研究坡面平均和瞬时剥蚀率与相应水流剪切力、水流功率、单位水流功率以及过水断面单位能量之间的关系。结果表明,除了瞬时过水断面单位能量拟合效果较差外,其他平均和瞬时水力学参数均能够较好地与坡面剥蚀率建立不同的拟合关系。所有参数中平均水流功率是描述本试验条件下的最优水力学参数。由于细沟发育过程中大量坍塌的出现,导致整个径流剪切力和水流功率与剥蚀率之间的关系曲线整体上升,出现了临界剪切力和临界水流功率为负值的情况。通过与仅考虑水流对坡面直接作用参数所得结果对比,表明坍塌等作用在细沟发育过程中具有重要影响,对剥蚀率的贡献可达90.93%。研究可为控制和预防集中流侵蚀发生提供科学依据。