水体固液界面多组分保真采样技术研究
发布时间：2021-07-10 21:52
沉积物-上覆水界面过程是揭示沉积物对水体内源污染的关键,取得完整的微扰动固液界面样本是进行界面物质迁移转化研究的基础工作。目前湖库等内陆水域的界面样本多用沉积物采样设备进行采集,局限于各自的使用环境和适用条件,均不能取得较为理想的固液界面样本。本文利用现有的几种采样设备对水库沉积物-上覆水界面进行调查,掌握界面相关特征和已有采样设备的工作状况,综合采样的扰动形式提出固液界面样本采集的保真性需求,设计了一种固液界面保真采样设备。主要研究成果如下:（1）利用抓斗、箱式、柱状采泥器对碧流河水库坝前固液界面样本进行采集时均对样品产生扰动;对固液界面样本的实验分析发现,水库沉积物表层为饱和软土,粒径较细,含水量高,承载力低,压缩系数大,极易受到扰动。因此固液界面采集需考虑保证样本的完整性和微扰动。（2）固液界面样本的扰动存在于采样的整个过程,涉及接触采样对沉积物的破坏和压缩、上覆水的振荡引起沉积物再悬浮以及样品后处理对原始层序的破坏;采样器设计需能控制采集深度以保证包含固液两相介质及其微界面,设计合理的采样器结构减少采样过程中的多种形式扰动。（3）结合固液界面特征及样品保真关键问题分析,针对保真...
【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：87 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 国内外研究进展
1.2.1 固液界面特性研究进展
1.2.2 水库固液界面采样设备进展
1.2.3 存在问题
1.3 研究内容及技术路线
1.3.1 研究内容
1.3.2 技术路线
2 固液界面多组分样本的调查与分析
2.1 沉积物分类及地质特性指标
2.2 水库固液界面特征调查
2.2.1 调查区域概况
2.2.2 固液界面调查采样方案
2.2.3 调查结果分析
2.3 本章小结
3 水库固液界面样本采集关键技术研究
3.1 样品采集保真需求
3.2 采样过程中的扰动分析
3.2.1 接触过程扰动
3.2.2 保存过程扰动
3.3 采样设备设计关键问题
3.4 本章小结
4 固液界面保真采样设备的设计
4.1 驱动方式研究
4.2 样品采集高度控制机构设计
4.2.1 弹性闭合机构设计
4.2.2 闭合机构动力源设计
4.2.3 转向传动系统设计
4.2.4 接触式触发机构设计
4.2.5 采样高度控制系统整体结构
4.3 样品防扰动结构设计
4.3.1 箱式结构设计
4.3.2 纵横格板分隔仓设计
4.3.3 侧壁独立取样设计
4.4 固液界面保真采样器整体结构
4.4.1 整体结构
4.4.2 连接与密封
4.5 主要零件有限元分析
4.6 本章小结
5 固液界面保真采样器样机研制与实践应用
5.1 样机研制要点
5.1.1 零部件选择及加工
5.1.2 样机总体装配
5.2 采样操作规程
5.3 固液界面采样器的功能验证与实践应用
5.3.1 采样器功能验证
5.3.2 采样器实践应用
5.4 本章小结
6 结论与展望
6.1 结论
6.2 展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
攻读硕士学位期间参与项目情况
攻读硕士学位期间申请专利情况
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]蓝藻水华及其降解对沉积物-水微界面的影响[J]. 王永平,谢瑞,晁建颖,姬昌辉,于剑. 环境科学. 2018(07)
[2]于桥水库沉积物-水界面氮磷剖面特征及交换通量[J]. 文帅龙,龚琬晴,吴涛,郑小兰,江雪,李鑫,钟继承. 环境科学. 2018(05)
[3]春季敏感时期三峡水库典型支流沉积物-水界面氮释放特性[J]. 李欣,宋林旭,纪道斌,刘德富,苏青青,吕林鹏,王雄,黄亚男,吴庆. 环境科学. 2018(03)
[4]阿哈水库沉积物-水界面磷、铁、硫高分辨率空间分布特征[J]. 孙清清,陈敬安,王敬富,杨海全,计永雪,兰晨,王箫. 环境科学. 2017(07)
[5]水库沉积物-水界面可溶性锰与环境因素的相关性[J]. 王泉波,陈蕾,郑西来. 环境工程学报. 2016(11)
[6]物理和生物组合扰动对底泥微界面过程的影响[J]. 王忍,李大鹏,黄勇,刘焱见,陈俊. 环境科学. 2015(11)
[7]长江河口水库沉积物磷形态、吸附和释放特性[J]. 金晓丹,吴昊,陈志明,宋红军,何义亮. 环境科学. 2015(02)
[8]蓝藻水华对沉积物-水界面氮交换的影响[J]. 张彩云,周北海,姜霞,王金枝,宋中奇. 环境科学与技术. 2014(S2)
[9]河流库区沉积物-水界面营养盐及气态氮的释放过程和通量[J]. 陈朱虹,陈能汪,吴殷琪,莫琼利,周兴鹏,鲁婷,田蕴. 环境科学. 2014(09)
[10]湖泊沉积物-水微界面上磷的释放过程研究[J]. 钱宝,刘凌,肖潇,陈沐松. 水利学报. 2014(04)
博士论文
[1]水源水库沉积物多相界面污染物迁移转化与污染控制研究[D]. 柴蓓蓓.西安建筑科技大学 2012
硕士论文
[1]黄河水下三角洲沉积物再悬浮通量研究[D]. 刘辉.中国海洋大学 2011
[2]水体沉积物中污染物释放及其多相界面过程研究[D]. 柴蓓蓓.西安建筑科技大学 2008
[3]深海沉积物保真采样器保真技术的研究[D]. 朱亮.浙江大学 2005
本文编号：3276732
【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：87 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 国内外研究进展
1.2.1 固液界面特性研究进展
1.2.2 水库固液界面采样设备进展
1.2.3 存在问题
1.3 研究内容及技术路线
1.3.1 研究内容
1.3.2 技术路线
2 固液界面多组分样本的调查与分析
2.1 沉积物分类及地质特性指标
2.2 水库固液界面特征调查
2.2.1 调查区域概况
2.2.2 固液界面调查采样方案
2.2.3 调查结果分析
2.3 本章小结
3 水库固液界面样本采集关键技术研究
3.1 样品采集保真需求
3.2 采样过程中的扰动分析
3.2.1 接触过程扰动
3.2.2 保存过程扰动
3.3 采样设备设计关键问题
3.4 本章小结
4 固液界面保真采样设备的设计
4.1 驱动方式研究
4.2 样品采集高度控制机构设计
4.2.1 弹性闭合机构设计
4.2.2 闭合机构动力源设计
4.2.3 转向传动系统设计
4.2.4 接触式触发机构设计
4.2.5 采样高度控制系统整体结构
4.3 样品防扰动结构设计
4.3.1 箱式结构设计
4.3.2 纵横格板分隔仓设计
4.3.3 侧壁独立取样设计
4.4 固液界面保真采样器整体结构
4.4.1 整体结构
4.4.2 连接与密封
4.5 主要零件有限元分析
4.6 本章小结
5 固液界面保真采样器样机研制与实践应用
5.1 样机研制要点
5.1.1 零部件选择及加工
5.1.2 样机总体装配
5.2 采样操作规程
5.3 固液界面采样器的功能验证与实践应用
5.3.1 采样器功能验证
5.3.2 采样器实践应用
5.4 本章小结
6 结论与展望
6.1 结论
6.2 展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
攻读硕士学位期间参与项目情况
攻读硕士学位期间申请专利情况
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]蓝藻水华及其降解对沉积物-水微界面的影响[J]. 王永平,谢瑞,晁建颖,姬昌辉,于剑. 环境科学. 2018(07)
[2]于桥水库沉积物-水界面氮磷剖面特征及交换通量[J]. 文帅龙,龚琬晴,吴涛,郑小兰,江雪,李鑫,钟继承. 环境科学. 2018(05)
[3]春季敏感时期三峡水库典型支流沉积物-水界面氮释放特性[J]. 李欣,宋林旭,纪道斌,刘德富,苏青青,吕林鹏,王雄,黄亚男,吴庆. 环境科学. 2018(03)
[4]阿哈水库沉积物-水界面磷、铁、硫高分辨率空间分布特征[J]. 孙清清,陈敬安,王敬富,杨海全,计永雪,兰晨,王箫. 环境科学. 2017(07)
[5]水库沉积物-水界面可溶性锰与环境因素的相关性[J]. 王泉波,陈蕾,郑西来. 环境工程学报. 2016(11)
[6]物理和生物组合扰动对底泥微界面过程的影响[J]. 王忍,李大鹏,黄勇,刘焱见,陈俊. 环境科学. 2015(11)
[7]长江河口水库沉积物磷形态、吸附和释放特性[J]. 金晓丹,吴昊,陈志明,宋红军,何义亮. 环境科学. 2015(02)
[8]蓝藻水华对沉积物-水界面氮交换的影响[J]. 张彩云,周北海,姜霞,王金枝,宋中奇. 环境科学与技术. 2014(S2)
[9]河流库区沉积物-水界面营养盐及气态氮的释放过程和通量[J]. 陈朱虹,陈能汪,吴殷琪,莫琼利,周兴鹏,鲁婷,田蕴. 环境科学. 2014(09)
[10]湖泊沉积物-水微界面上磷的释放过程研究[J]. 钱宝,刘凌,肖潇,陈沐松. 水利学报. 2014(04)
博士论文
[1]水源水库沉积物多相界面污染物迁移转化与污染控制研究[D]. 柴蓓蓓.西安建筑科技大学 2012
硕士论文
[1]黄河水下三角洲沉积物再悬浮通量研究[D]. 刘辉.中国海洋大学 2011
[2]水体沉积物中污染物释放及其多相界面过程研究[D]. 柴蓓蓓.西安建筑科技大学 2008
[3]深海沉积物保真采样器保真技术的研究[D]. 朱亮.浙江大学 2005
本文编号：3276732
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