水體固液界面多組分保真采樣技術(shù)研究
發(fā)布時(shí)間:2021-07-10 21:52
沉積物-上覆水界面過程是揭示沉積物對(duì)水體內(nèi)源污染的關(guān)鍵,取得完整的微擾動(dòng)固液界面樣本是進(jìn)行界面物質(zhì)遷移轉(zhuǎn)化研究的基礎(chǔ)工作。目前湖庫等內(nèi)陸水域的界面樣本多用沉積物采樣設(shè)備進(jìn)行采集,局限于各自的使用環(huán)境和適用條件,均不能取得較為理想的固液界面樣本。本文利用現(xiàn)有的幾種采樣設(shè)備對(duì)水庫沉積物-上覆水界面進(jìn)行調(diào)查,掌握界面相關(guān)特征和已有采樣設(shè)備的工作狀況,綜合采樣的擾動(dòng)形式提出固液界面樣本采集的保真性需求,設(shè)計(jì)了一種固液界面保真采樣設(shè)備。主要研究成果如下:(1)利用抓斗、箱式、柱狀采泥器對(duì)碧流河水庫壩前固液界面樣本進(jìn)行采集時(shí)均對(duì)樣品產(chǎn)生擾動(dòng);對(duì)固液界面樣本的實(shí)驗(yàn)分析發(fā)現(xiàn),水庫沉積物表層為飽和軟土,粒徑較細(xì),含水量高,承載力低,壓縮系數(shù)大,極易受到擾動(dòng)。因此固液界面采集需考慮保證樣本的完整性和微擾動(dòng)。(2)固液界面樣本的擾動(dòng)存在于采樣的整個(gè)過程,涉及接觸采樣對(duì)沉積物的破壞和壓縮、上覆水的振蕩引起沉積物再懸浮以及樣品后處理對(duì)原始層序的破壞;采樣器設(shè)計(jì)需能控制采集深度以保證包含固液兩相介質(zhì)及其微界面,設(shè)計(jì)合理的采樣器結(jié)構(gòu)減少采樣過程中的多種形式擾動(dòng)。(3)結(jié)合固液界面特征及樣品保真關(guān)鍵問題分析,針對(duì)保真...
【文章來源】:大連理工大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:87 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 國內(nèi)外研究進(jìn)展
1.2.1 固液界面特性研究進(jìn)展
1.2.2 水庫固液界面采樣設(shè)備進(jìn)展
1.2.3 存在問題
1.3 研究內(nèi)容及技術(shù)路線
1.3.1 研究內(nèi)容
1.3.2 技術(shù)路線
2 固液界面多組分樣本的調(diào)查與分析
2.1 沉積物分類及地質(zhì)特性指標(biāo)
2.2 水庫固液界面特征調(diào)查
2.2.1 調(diào)查區(qū)域概況
2.2.2 固液界面調(diào)查采樣方案
2.2.3 調(diào)查結(jié)果分析
2.3 本章小結(jié)
3 水庫固液界面樣本采集關(guān)鍵技術(shù)研究
3.1 樣品采集保真需求
3.2 采樣過程中的擾動(dòng)分析
3.2.1 接觸過程擾動(dòng)
3.2.2 保存過程擾動(dòng)
3.3 采樣設(shè)備設(shè)計(jì)關(guān)鍵問題
3.4 本章小結(jié)
4 固液界面保真采樣設(shè)備的設(shè)計(jì)
4.1 驅(qū)動(dòng)方式研究
4.2 樣品采集高度控制機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)
4.2.1 彈性閉合機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)
4.2.2 閉合機(jī)構(gòu)動(dòng)力源設(shè)計(jì)
4.2.3 轉(zhuǎn)向傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)
4.2.4 接觸式觸發(fā)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)
4.2.5 采樣高度控制系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)
4.3 樣品防擾動(dòng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
4.3.1 箱式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
4.3.2 縱橫格板分隔倉設(shè)計(jì)
4.3.3 側(cè)壁獨(dú)立取樣設(shè)計(jì)
4.4 固液界面保真采樣器整體結(jié)構(gòu)
4.4.1 整體結(jié)構(gòu)
4.4.2 連接與密封
4.5 主要零件有限元分析
4.6 本章小結(jié)
5 固液界面保真采樣器樣機(jī)研制與實(shí)踐應(yīng)用
5.1 樣機(jī)研制要點(diǎn)
5.1.1 零部件選擇及加工
5.1.2 樣機(jī)總體裝配
5.2 采樣操作規(guī)程
5.3 固液界面采樣器的功能驗(yàn)證與實(shí)踐應(yīng)用
5.3.1 采樣器功能驗(yàn)證
5.3.2 采樣器實(shí)踐應(yīng)用
5.4 本章小結(jié)
6 結(jié)論與展望
6.1 結(jié)論
6.2 展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
攻讀碩士學(xué)位期間參與項(xiàng)目情況
攻讀碩士學(xué)位期間申請(qǐng)專利情況
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]藍(lán)藻水華及其降解對(duì)沉積物-水微界面的影響[J]. 王永平,謝瑞,晁建穎,姬昌輝,于劍. 環(huán)境科學(xué). 2018(07)
[2]于橋水庫沉積物-水界面氮磷剖面特征及交換通量[J]. 文帥龍,龔琬晴,吳濤,鄭小蘭,江雪,李鑫,鐘繼承. 環(huán)境科學(xué). 2018(05)
[3]春季敏感時(shí)期三峽水庫典型支流沉積物-水界面氮釋放特性[J]. 李欣,宋林旭,紀(jì)道斌,劉德富,蘇青青,呂林鵬,王雄,黃亞男,吳慶. 環(huán)境科學(xué). 2018(03)
[4]阿哈水庫沉積物-水界面磷、鐵、硫高分辨率空間分布特征[J]. 孫清清,陳敬安,王敬富,楊海全,計(jì)永雪,蘭晨,王簫. 環(huán)境科學(xué). 2017(07)
[5]水庫沉積物-水界面可溶性錳與環(huán)境因素的相關(guān)性[J]. 王泉波,陳蕾,鄭西來. 環(huán)境工程學(xué)報(bào). 2016(11)
[6]物理和生物組合擾動(dòng)對(duì)底泥微界面過程的影響[J]. 王忍,李大鵬,黃勇,劉焱見,陳俊. 環(huán)境科學(xué). 2015(11)
[7]長江河口水庫沉積物磷形態(tài)、吸附和釋放特性[J]. 金曉丹,吳昊,陳志明,宋紅軍,何義亮. 環(huán)境科學(xué). 2015(02)
[8]藍(lán)藻水華對(duì)沉積物-水界面氮交換的影響[J]. 張彩云,周北海,姜霞,王金枝,宋中奇. 環(huán)境科學(xué)與技術(shù). 2014(S2)
[9]河流庫區(qū)沉積物-水界面營養(yǎng)鹽及氣態(tài)氮的釋放過程和通量[J]. 陳朱虹,陳能汪,吳殷琪,莫瓊利,周興鵬,魯婷,田蘊(yùn). 環(huán)境科學(xué). 2014(09)
[10]湖泊沉積物-水微界面上磷的釋放過程研究[J]. 錢寶,劉凌,肖瀟,陳沐松. 水利學(xué)報(bào). 2014(04)
博士論文
[1]水源水庫沉積物多相界面污染物遷移轉(zhuǎn)化與污染控制研究[D]. 柴蓓蓓.西安建筑科技大學(xué) 2012
碩士論文
[1]黃河水下三角洲沉積物再懸浮通量研究[D]. 劉輝.中國海洋大學(xué) 2011
[2]水體沉積物中污染物釋放及其多相界面過程研究[D]. 柴蓓蓓.西安建筑科技大學(xué) 2008
[3]深海沉積物保真采樣器保真技術(shù)的研究[D]. 朱亮.浙江大學(xué) 2005
本文編號(hào):3276732
【文章來源】:大連理工大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:87 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 國內(nèi)外研究進(jìn)展
1.2.1 固液界面特性研究進(jìn)展
1.2.2 水庫固液界面采樣設(shè)備進(jìn)展
1.2.3 存在問題
1.3 研究內(nèi)容及技術(shù)路線
1.3.1 研究內(nèi)容
1.3.2 技術(shù)路線
2 固液界面多組分樣本的調(diào)查與分析
2.1 沉積物分類及地質(zhì)特性指標(biāo)
2.2 水庫固液界面特征調(diào)查
2.2.1 調(diào)查區(qū)域概況
2.2.2 固液界面調(diào)查采樣方案
2.2.3 調(diào)查結(jié)果分析
2.3 本章小結(jié)
3 水庫固液界面樣本采集關(guān)鍵技術(shù)研究
3.1 樣品采集保真需求
3.2 采樣過程中的擾動(dòng)分析
3.2.1 接觸過程擾動(dòng)
3.2.2 保存過程擾動(dòng)
3.3 采樣設(shè)備設(shè)計(jì)關(guān)鍵問題
3.4 本章小結(jié)
4 固液界面保真采樣設(shè)備的設(shè)計(jì)
4.1 驅(qū)動(dòng)方式研究
4.2 樣品采集高度控制機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)
4.2.1 彈性閉合機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)
4.2.2 閉合機(jī)構(gòu)動(dòng)力源設(shè)計(jì)
4.2.3 轉(zhuǎn)向傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)
4.2.4 接觸式觸發(fā)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)
4.2.5 采樣高度控制系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)
4.3 樣品防擾動(dòng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
4.3.1 箱式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
4.3.2 縱橫格板分隔倉設(shè)計(jì)
4.3.3 側(cè)壁獨(dú)立取樣設(shè)計(jì)
4.4 固液界面保真采樣器整體結(jié)構(gòu)
4.4.1 整體結(jié)構(gòu)
4.4.2 連接與密封
4.5 主要零件有限元分析
4.6 本章小結(jié)
5 固液界面保真采樣器樣機(jī)研制與實(shí)踐應(yīng)用
5.1 樣機(jī)研制要點(diǎn)
5.1.1 零部件選擇及加工
5.1.2 樣機(jī)總體裝配
5.2 采樣操作規(guī)程
5.3 固液界面采樣器的功能驗(yàn)證與實(shí)踐應(yīng)用
5.3.1 采樣器功能驗(yàn)證
5.3.2 采樣器實(shí)踐應(yīng)用
5.4 本章小結(jié)
6 結(jié)論與展望
6.1 結(jié)論
6.2 展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
攻讀碩士學(xué)位期間參與項(xiàng)目情況
攻讀碩士學(xué)位期間申請(qǐng)專利情況
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]藍(lán)藻水華及其降解對(duì)沉積物-水微界面的影響[J]. 王永平,謝瑞,晁建穎,姬昌輝,于劍. 環(huán)境科學(xué). 2018(07)
[2]于橋水庫沉積物-水界面氮磷剖面特征及交換通量[J]. 文帥龍,龔琬晴,吳濤,鄭小蘭,江雪,李鑫,鐘繼承. 環(huán)境科學(xué). 2018(05)
[3]春季敏感時(shí)期三峽水庫典型支流沉積物-水界面氮釋放特性[J]. 李欣,宋林旭,紀(jì)道斌,劉德富,蘇青青,呂林鵬,王雄,黃亞男,吳慶. 環(huán)境科學(xué). 2018(03)
[4]阿哈水庫沉積物-水界面磷、鐵、硫高分辨率空間分布特征[J]. 孫清清,陳敬安,王敬富,楊海全,計(jì)永雪,蘭晨,王簫. 環(huán)境科學(xué). 2017(07)
[5]水庫沉積物-水界面可溶性錳與環(huán)境因素的相關(guān)性[J]. 王泉波,陳蕾,鄭西來. 環(huán)境工程學(xué)報(bào). 2016(11)
[6]物理和生物組合擾動(dòng)對(duì)底泥微界面過程的影響[J]. 王忍,李大鵬,黃勇,劉焱見,陳俊. 環(huán)境科學(xué). 2015(11)
[7]長江河口水庫沉積物磷形態(tài)、吸附和釋放特性[J]. 金曉丹,吳昊,陳志明,宋紅軍,何義亮. 環(huán)境科學(xué). 2015(02)
[8]藍(lán)藻水華對(duì)沉積物-水界面氮交換的影響[J]. 張彩云,周北海,姜霞,王金枝,宋中奇. 環(huán)境科學(xué)與技術(shù). 2014(S2)
[9]河流庫區(qū)沉積物-水界面營養(yǎng)鹽及氣態(tài)氮的釋放過程和通量[J]. 陳朱虹,陳能汪,吳殷琪,莫瓊利,周興鵬,魯婷,田蘊(yùn). 環(huán)境科學(xué). 2014(09)
[10]湖泊沉積物-水微界面上磷的釋放過程研究[J]. 錢寶,劉凌,肖瀟,陳沐松. 水利學(xué)報(bào). 2014(04)
博士論文
[1]水源水庫沉積物多相界面污染物遷移轉(zhuǎn)化與污染控制研究[D]. 柴蓓蓓.西安建筑科技大學(xué) 2012
碩士論文
[1]黃河水下三角洲沉積物再懸浮通量研究[D]. 劉輝.中國海洋大學(xué) 2011
[2]水體沉積物中污染物釋放及其多相界面過程研究[D]. 柴蓓蓓.西安建筑科技大學(xué) 2008
[3]深海沉積物保真采樣器保真技術(shù)的研究[D]. 朱亮.浙江大學(xué) 2005
本文編號(hào):3276732
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