基于BP神经网络的鄱阳湖水位模拟

考虑到鄱阳湖水位受流域五河与长江来水等多因素的共同作用而表现出高度非线性响应,采用典型的三层BPNN神经网络模型来模拟鄱阳湖水位与其主控因子之间的响应关系。分别将湖口、星子、都昌、棠荫和康山水位作为目标变量进行BPNN模型构建和适用性评估。结果显示：综合考虑流域五河及长江来水（汉口或九江）的BPNN水位模型,空间站点水位模拟精度（R2和Ens）可达090以上,各站点的均方根误差（RMSE）变化范围约050～10 m,若忽略长江来水的影响作用,仅将流域五河来水作为湖泊水位的主控影响因子,模型训练期与测试期的纳希效率系数（Ens）和确定性系数（R2）显著降低,且低于050,均方根误差（RMSE）也明显增大（124～288 m）,意味着综合考虑流域五河与长江来水是获取结构合理、精度保证的鄱阳湖水位模型的重要前提。同时建议针对鄱阳湖湖盆变化对水位的影响,尽可能选择一致性较好的长序列数据集来训练和测试BPNN模型。所构建的BPNN神经网络模型可进一步结合流域水文模型,用来预测气候变化与人类活动下流域径流变化对湖泊水位的潜在影响,也可作为一种有效的模型工具来回答当前鄱阳湖一些备受关注的热点问题,如定量区分流域五河与长江来水对湖泊洪枯水位的贡献分量,为湖泊洪涝灾害的防治和对策制定提供科学依据     

三峡水库蓄水期不同调度方案对洞庭湖出口水位的影响

洞庭湖水情受到长江和四水的综合影响，因此三峡水库蓄水运行必将对洞庭湖出口水位产生影响。通过构建模型对洞庭湖出口的水位过程进行模拟，以三峡出库日均流量、洞庭湖四水合成日均流量为输入，城陵矶站日水位过程为输出，以量化和分析城陵矶水位变化受三峡水库调度的影响。通过三峡入库流量代替出库流量，还原自然状态下的水位过程，并根据各调度方案计算的出库流量模拟各调度方案下城陵矶的水位变化过程。对比各调度方案下三峡水库蓄泄水对洞庭湖出口水位的影响可以发现：各蓄水方案对洞庭湖出口水位都造成了一定的影响，起蓄时间较早的方案影响时间较长，整体上平均水位变化也较大，但起蓄后水位变化较为平缓；起蓄时间较晚的方案影响时间较短，整体上平均水位变化相对较小，但起蓄后水位变化较为剧烈。考虑到不同年份和不同来水类型情况对洞庭湖出口水位的影响存在差异，各蓄水方案的优劣需要具体分析和讨论     

三峡水库调节典型时段对洞庭湖湿地水情特征的影响

洞庭湖与长江联系紧密，三峡工程运行将改变洞庭湖的水文过程，影响湖泊湿地生态系统。为了评估三峡工程运行对洞庭湖湿地的水文影响，选取水文情势变化大且可能对植被生长产生重大影响的汛末蓄水和汛前腾空两个时段，运用反映江湖水动力交互的水动力学方法计算了三峡水库不同调节流量下湖泊水位与流量的变化特征，并结合湖泊高程和面积关系曲线，分析了不同增减下泄流量对洲滩湿地淹没出露的影响。结果表明，洞庭湖吞吐长江，复杂的江湖水动力交互作用使得湿地水文过程变化有明显的非线性。在恒定流条件下，汛末蓄水减泄4 000 m3/s流量可使城陵矶水位降低1 m。同样抬高1 m水位，汛前腾空约需增泄3 500 m3/s。在空间分布上，三峡水库调节对洞庭湖水情影响具有明显的异质性，受江湖关系和湖盆地形的影响，与长江水力联系紧密的东洞庭湖、南洞庭湖东部和西洞庭湖北部受三峡水库调节影响大，而西洞庭湖南部影响较小     

江湖洪水不同遭遇对城陵矶水位影响的实验研究

城陵矶位于长江干流和洞庭湖出流汇合处,因此影响城陵矶洪水位的因素除了河床淤积、洪水特性等以外,洞庭湖出流与长江干流的不同遭遇也起着非常重要的作用。采用模型实验的方法,研究了不同遭遇、不同流量、不同螺山水位下城陵矶河段水位的变化。结果表明：在城陵矶断面,当监利来水流量超过洞庭湖出流时,主流靠左岸;当监利来水流量少于洞庭湖出流时,主流靠右岸。洞庭湖出流与长江干流来水流量的不同遭遇对城陵矶断面水位的影响非常显著。当监利来水流量占螺山流量的百分比为55 %左右时,城陵矶断面水位最高,即此时长江干流来水流量和洞庭湖出流相互之间顶托消耗能量达到最大值。在中水流量下,当监利来水流量占螺山流量的百分比为55 %左右时,城陵矶断面左右岸水位差达到最小值。     

洞庭湖近年干旱与三峡蓄水影响分析

季节性水文干旱是洞庭湖近年突出的水情问题,并因三峡影响而倍受关注。基于洞庭湖水文干旱的关注焦点（湿地生态影响）及其与湖泊水情的对应关系,建立了湖泊滩地出露与持续时间为依据的干旱度量指标;并利用水文分析方法,揭示了洞庭湖水文干旱发生的时空特点和水情机制;最后,基于BP神经网络模型获取的三峡水库蓄水对洞庭湖的水位影响量化了三峡水库秋季蓄水对湖区干旱的贡献分量。结果认为：（1）2000年后,洞庭湖的干旱频次明显增多、旱情加重,干旱程度以西洞庭最剧,东洞庭次之,南洞庭最轻;（2）洞庭湖不同湖区干旱成因存在一定差异,其中全湖的春旱基本由洞庭湖流域来水偏少引起,而东洞庭湖秋旱主要由长江来水减少引起,西、南洞庭湖秋旱则由长江和洞庭湖流域来水共同减少形成;（3）三峡水库蓄水对东洞庭湖秋旱起到一定的加重作用,但并非洞庭湖近年干旱的主要因素     

洞庭湖主要生态环境问题变化分析

通过对近几十年来洞庭湖水情、泥沙、污染和湿地生态等不同方面问题的回顾分析，认为在三峡工程建设、洞庭湖退田还湖和极端天气事件影响下，洞庭湖主要生态环境问题发生了一些变化。由于气候干旱化，加之三峡水库蓄水影响，导致洞庭湖入湖水量季节性减少，湖区水位下降，干旱期延长。模拟显示2006和2009年三峡秋季蓄水使洞庭湖出口水位平均下降2.03和2.11 m；由于三口来沙急剧减少，入湖泥沙打破了以淤积为主的模式，2006年洞庭湖第一次出现从拦蓄泥沙变成向长江净输出泥沙。低水位运行不仅对洲滩演进和湖泊水质带来影响，也加速了对湖滩的开发利用，外来物种的发展威胁了湖泊湿地生物多样性和动物栖息地的稳定。同时，湖区复合型水污染威胁加重，洞庭湖水质从2008年的Ⅳ类水下降为Ⅴ类水。洞庭湖在缺水与洪涝矛盾中，正从单一洪灾为主转向矛盾的两个方面共存。这些变化一方面与气候变化有关，也是流域生产由传统农业转向农、林、水、工的综合发展，以及湖泊与流域关系改变的结果。     

基于环境同位素的鄱阳湖与长江关系变化解析

在气候变化和三峡工程调节的双重影响下,长江中下游通江湖泊江湖关系发生显著改变,而最大的通江湖泊—鄱阳湖—水情的变化及其引发的一系列生态和环境问题受到了高度重视和关注。为了揭示不同时期鄱阳湖与长江间的江湖关系,并初步分析三峡运行对鄱阳湖水情的影响,通过对鄱阳湖北部通江水道湖水、降水和九江段长江干流水同位素特征进行调查并探讨长江水与湖水同位素联系。结果表明:湖水、降水和长江水中δ~(18)O和δ~2H值存在明显的季节和空间变化,可用于揭示湖泊与长江间的关系。在三峡调洪削峰期(7月)湖水δ~(18)O和δ~2H值明显要高于长江水,且湖水主要以外排形式补给长江为主,其比例达75%;在三峡蓄水期(10月)长江水位高于湖口水位,从鄱阳湖出口到老爷庙湖水与长江水同位素值具有较高的相似性,表明了此水域受长江水倒灌影响;而在三峡蓄水期(11和12月)湖水同位素值偏大说明了其受到一定较强的蒸发富集影响。三峡水库运行明显改变了长江水位和流量,进而影响了鄱阳湖与长江的补排关系,调洪削峰调度阶段,较高的长江水位对鄱阳湖存在一定的顶托作用,导致湖水难以排泄。因此,三峡水库的调度需要考虑到鄱阳湖流域水情,以免加重该流域丰水期的洪涝灾害和枯水期的水资源短缺。     

三峡水库运行下长江与洞庭湖交汇区水情态势及相互顶托作用

基于1990～2017年监利、城陵矶、螺山3站水位及流量数据,采用差值法、流量距平法、相关系数分析法,分析三峡水库运行下长江与洞庭湖交汇区的水情态势及相互顶托作用。与三峡水库运行前比较:(1)三峡水库不同调度方式运行后在不同流量、水位下江湖交汇区的监利、城陵矶、螺山3站水位流量均有所变化,调洪期3站在不同流量下水位降幅均大于0.50 m,不同水位下流量减幅均超过2 000 m~3/s,补水期流量增加幅度均在1 000 m~3/s以上,水位上升幅度都在0.50～1.00 m之间;(2)三峡水库全程调度运行后监利、城陵矶、螺山3站之间的水位流量相关系数在0.50～0.96之间,相关系数提升0.1～0.35,表明交汇区水位流量相互顶托作用均呈减弱状态;(3)三峡水库在预泄、调洪、蓄水、补水4个调度时段中,监利、城陵矶、螺山3站调洪期和补水期相关系数变动幅度分别为0.04～0.35和0.1～0.39,预泄期和蓄水期的相关系数变动幅度分别为0.01～0.1和0.005～0.4,总体上江湖交汇区的水文相互顶托强度有所减弱。     

东洞庭湖湿地生态水位阈值研究

水位是湖泊湿地水文情势和生态系统健康的关键指标,如何确定适宜生态水位阈值是确保湖泊湿地健康的关键.以东洞庭湖城陵矶站和鹿角站突变前水位过程(1959～1978年逐日水位资料)为基准期,采用RVA法、年内展布法和数理统计的方法建立了东洞庭湖适宜生态水位过程.结果 表明:(1) RVA法计算逐月生态水位阈值的波动范围均值是2.18 m,而年内展布法计算逐月生态水位阈值的波动范围均值是5.12m,水位波动较大,对于东洞庭湖适宜生态水位来说,RVA法计算生态水位的波动范围更有利于维持湿地植物群落健康和生物多样性;(2)受湖底高程影响,鹿角站的高低水位发生时间会比城陵矶站提前15 d左右,而高低水位的历时和波动范围以及动植物敏感期(3～6月)的平均水位变化速率并未有显著差别;(3)水位变异后(2003～2016年),东洞庭湖水位大部时间处于生态水位阈值内,只需要对不满足生态水位的消落期采取调整措施,鹿角站和城陵矶站年均水位差距减少0.46 m,洞庭湖的水动力系统减弱,给洞庭湖生态健康带来了消极的负面影响.研究可为东洞庭湖生态水位和三峡及上游电站联合调度提供依据.     

三峡工程运用后洞庭湖水沙情势变化及其影响初步分析

采用原型资料分析、长河段一维数学模型计算等手段，分析和预测了三峡工程运用对洞庭湖水沙与冲淤影响，研究了三峡工程运用对洞庭湖出口水位的影响，在此基础上初步分析了三峡工程运用对湖区防洪与生态环境影响。研究成果表明：三峡水库运用后30 a末，荆江三口年均分流量和分沙量比多年平均值分别减少43%和73%，三口分流道的河床相应发生冲淤变化；三峡工程运用后，受荆江三口分流比减少影响，洞庭湖区泥沙淤积显著减少，对增强洞庭湖区调蓄功能、延长洞庭湖寿命有利；受三峡水库调度运用与长江干流河道冲刷影响，洞庭湖出口水位以下降为主，汛期水位的下降将对湖区防洪有利，而枯期水位的下降将对湖区水资源利用及生态环境带来一定不利影响。     

岷江汤坝航电枢纽工程对水环境的影响研究

为研究长江上游岷江航电的开发对水环境带来的影响,选取岷江航电梯级水库中的第二级汤坝航电枢纽工程为研究对象.利用2016年的监测数据,分析了现状年库区渠化河段来流负荷,通过构造MIKE21水动力水质数学模型,对汤坝建成前、汤坝建成后和Ⅲ类来水情况下渠化河段的水质变化进行了数值模拟,分析了支流汇入后的污染带变化,并计算了3种情景下的水环境容量.结果 表明,现状年库区渠化河段来流污染源负荷主要来源于岷江干流.汤坝建成后,坝前CODcr和NH3-N浓度均满足Ⅲ类水质标准,TP浓度属劣Ⅴ类;在Ⅲ类来水情况下,坝前CODcr、NH3-N浓度满足Ⅲ类水质标准,TP浓度属Ⅴ类.支流汇入渠化河段形成的污染带面积较天然状态下发生变化:除镇江河和筒车河NH3-N不形成污染带以及太和河NH3-N的污染带面积减小外,其余支流水质因子污染带面积均较建设前增加.汤坝建成后,坝址处CODcr的水环境容量减少3280 t/a,NH3-N水环境容减少368t/a,TP无剩余水环境容量;Ⅲ类来水情况下,CODcr和NH3-N的水环境相比建设前减少,TP无剩余水环境容量.筒车河三类水质因子水环境容量增加,而镇江河水环境容量减小,建坝前后太和河均无剩余水环境容量.研究可为岷江航电污染源削减及应对措施的指定提供科学依据.     

当前农户耕地保护积极性的现状分析与思考

切实保护耕地是我国土地管理的基本国策，农户作为耕地的直接使用者。在耕地保护中扮演着重要的角色，如何充分调动农户的耕地保护性。提高农户的耕地保护主动性和责任心，对我国耕地保护效果至关重要。本文利用江西省16个县（区、市）952户农户的实证调查数据。从对国家耕地政策认识、耕地征用意愿、耕地保护责任认识、耕地质量保护投入等方面剖析了当前农户的耕地保护积极性现状。并进而提出调动农户耕地保护积极性的对策建议。     

基于产业化发展的农业人才“回流”问题研究

农业产业化发展需要人才支持,但长期城乡二元经济体制、偏向城市的工业优先发展战略等,造成农业农村人才大量流失,出现人才"空心化"、产业化人才匮乏等问题。随着农业生产链条的不断延伸及分工与合作的逐步深化,满足产业化需求的人才结构也逐步细化,许多关键领域的人才缺口较大,如:推动产业化扩张和规模化发展的规划管理人才,提升产业科技水平和产业链延伸交融程度的农业技术人才,促进产业链顺利延伸和产业集群发展的综合服务人才等。当农业农村现有人才存量无法满足产业化发展需求时,在地方政府指导下,合理引导掌握一技之长的农民工、农村籍大学生以及非农籍社会人才回流农业,是确保农业产业化持续、快速、健康发展的重要措施。相应的,实现人才顺利回流农业,需通过日益延伸的农业产业链内部市场的利益联结机制,鼓励并引导产业化紧缺人才组成专业型或互补型人力资本团队并积极参与产业化过程。     

环境健康价值评估中的年龄效应研究

在环境健康价值评估研究中,统计寿命价值和年龄之间的关系是理论和实证研究焦点之一,也是重要的学术问题。长久以来,环境政策效益评估中是否应该赋予老年人较低的统计寿命价值一直存在广泛争议,且尚未得到一致性结论。通过设计选择实验,对北京市空气质量改善的健康效益进行了抽样调查,并采用MNL模型对北京市约500个居民的调查数据进行回归分析,估算了不同年龄人群对健康风险减少的支付意愿,针对中国人群中统计寿命价值和年龄之间的关系进行实证探讨。结果表明:一方面,在总体样本中设置年龄虚拟变量,回归结果表明年龄变量系数的符号均显著为负,即年龄因素对减少空气污染带来的死亡风险降低的支付意愿具有显著的影响,年龄越大支付意愿相对越小;另一方面,不同年龄人群分组样本结果显示,统计寿命价值与年龄之间呈现"倒U型"关系,统计寿命价值在中国存在"老年折扣"现象。研究结果可为我国环境政策的健康效益分析中如何考虑年龄的影响提供重要依据。     

基于产业生态学的工业可持续发展研究

介绍了产业生态学的基本概念及系统分析方法，举例说明了产业生态学在工业可持续发展中的应用，并对应用中面临的问题作了分析，为进一步开展产业生态学在工业系统中的应用打下了基础。     

基于偏离-份额分析法的新疆工业结构研究

本文选取了新疆33个工业部门,采用偏离-份额分析法,对1997-2001年和2002-2009年两个时段的工业结构体系变化进行了对比研究。通过对各部门的结构偏离分量和竞争偏离分量等指标的计算,并结合新疆工业发展的实际情况,得出以下结论:新疆工业部门整体结构较好,但竞争力偏低,主导产业不明确,朝阳产业不突出。针对上述问题,提出以下三点对策建议:①采用新技术,增加产品附加值,提高部门竞争力;②确定主导产业和支柱产业,发挥主导产业的带动作用;③培育高新技术产业、朝阳产业,促进产业的升级换代。     

Study on Disturbances and Its Effects on Nature Reserves

1 INTRODUCTION Nature reserves are special regional ecological systems. They are the cornerstone for the protection of ecosystems on a global scale (Fuentes et al., 2000), and a necessary method to protect biological resource, species, and the diversity of the ecosystem (Zhang, L.Y., et al., 2002). Since the 1970s the research for designing, planning, and managing various kinds of nature reserves has seen rapid development. Many sorts of disturbance factors occurring in nature reserves, …     

基于双主体博弈的地方政府任期对区域环境合作稳定性影响研究

区域内地方政府合作是解决跨界环境污染的重要途径,我国现行环境管理体制决定了任期长短对地方政府是否环境合作具有重要影响。基于博弈论分析方法,针对地方政府任期对区域环境合作的稳定性影响进行了理论分析。首先,分析了完全信息静态博弈时两个地方政府非合作与合作情形下的均衡污染排放量,构建基于无限次重复博弈模型并讨论两个地方政府采取冷酷战略时彼此合作的临界贴现因子。然后,基于有限次重复博弈模型讨论了临界贴现因子与任期长短的关系。研究发现,贴现因子高于临界水平是地方政府选择环境合作的必要条件;而地方政府的任期越长则临界贴现因子越小,地方政府之间环境合作稳定性越强。基于此,提出了地方政府任期及环境保护终身追责等促进区域环境合作的建议。     

人力资本对中国经济增长的影响——基于扩展Solow模型的研究

人力资本综合存量的度量方法有采用产出法分析,也有用投入法来分析;有从理论上推理,也有从经验数据上论证。分析方法有从教育人力资本角度出发,也有从健康人力资本角度出发。而绝大多数文献很少将教育和健康因素同时纳入考虑,仅分析其中一个方面无疑会带来测量的误差。若能同时考虑教育和健康,由新的度量方法产生新数据,由此带来新结论或是能对已有结论作进一步地论证,则是对以往文献研究的一个补充。因此,本文从四个维度建立新型人力资本综合测量体系,通过因子分析法对人力资本的综合水平进行了衡量。其中四个维度主要是指教育、劳动力再培训、身心健康和劳动力合理流动。在此基础上,把人力资本综合存量这一指标引入Solow模型中,构建扩展的Solow模型。利用扩展Solow模型,并结合最新人口统计数据进行实证分析,建立扩展的中国经济增长模型。研究发现人力资本和技术进步正逐渐成为我国经济增长的主要影响因素,劳动力数量对经济增长的影响在逐渐减弱。在我国经济发展的新阶段,如何在控制人口数量和提高经济发展水平方面协调各项工作成为当前的热点问题。为此我们针对教育投入,全民人口素质,中高端人才培养,经济增长方式创新等方面提出一些建议。     

绿色投资对绿色福利的影响机制研究

提升居民绿色福利是满足人民日益增长的美好生活需要的重要体现,也是建设美丽中国的根本要求。基于此背景,从绿色投资的视角,探讨提升绿色福利的路径。首先,依据Lucas-Uzawa的两部门内生增长模型,构建绿色投资对绿色福利影响的理论分析框架;其次,利用1999—2014年省际面板数据,采用Super-SBM方法测定各地区绿色福利;最后,利用系统GMM方法,结合双重差分法(DID),实证分析了绿色投资对绿色福利的影响及传导途径。结果表明:①中国各省域绿色投资与绿色福利之间在1%显著水平上呈现出正向关系,绿色投资每增加100%,居民绿色福利增加1.21%。因此,政府应当采用差异化的利率,减免税收或增加补贴等方式促进绿色投资,积极引导资金流向绿色产业,从而提升公民的绿色福利。②教育程度在1%显著水平上与绿色福利正相关,大专以上学历人口占比每增加1%,绿色福利增加7.78%。因此,政府应该扩大教育支出,增强居民受教育程度,提高公民就业机会和收入待遇。③对外开放度在1%显著水平与绿色福利正相关,且开放程度每增加一个单位,居民绿色福利提高1.91%。对外开放程度越高,越有助于进出口,促进我国国民经济发展,有助于提升绿色福利。因此,政府应当进一步扩大开放,改善进出口产品结构,提高出口技术复杂度,限制高能耗高污染产品出口。④公众诉求与绿色福利在一定水平下显著负相关,绿色福利低的地方,居民表现出更强烈的诉求。因此,政府应鼓励居民积极有序参与环境决策和监管,减少公众诉求的滞后效应。企业与公民之间需要确立共同的绿色福利目标,构建政府主导下的居民绿色消费与企业绿色创新协同机制,提升公共服务质量,完善环境和经济协同发展,实现绿色福利提升的目的。