复杂水环境模拟研究与发展趋势

从水质变化过程、水体空间维度和边界条件三个方面简要回顾了水环境模拟的研究与发展进程。介绍了目前国内外广泛应用的综合性水质模型软件：QUAL2E/2K、CE-QUAL-RIV1、MIKE11、CE-QUAL-W2、MIKE21、Delft3D、WASP、EFDC、BASINS、WARMF、SMS的特点和适用范围,重点讨论了EFDC和WASP集成应用于复杂水环境模拟的优势。对复杂水环境模拟的发展趋势进行了展望。     

SWMM模型在城市不透水区地表径流模拟中的参数识别与验证

为了研究城市不透水下垫面的降雨径流过程和污染负荷,以屋面为例,选择径流管理模型SWMM,采用独立场次实测数据,应用基于不确定性分析的HSY算法和Monte Carlo采样方法对模型中的水文水力和水质参数进行识别和验证.结果表明,地表不透水区径流模型中主要包含6个关键参数,分别为不透水区初损填洼深度(S-imperv)、不透水区曼宁系数(N-imperv),指数累积方程中的最大可能累积值(max buildup)、累积常数(rate constant),指数冲刷方程中的冲刷系数(coefficient)和冲刷指数 (exponent).水文水力参数的识别可以最小二乘法偏差作为目标函数,水质参数的识别可以场次污染负荷和污染物峰值浓度作为目标函数.参数识别结果为N-imperv0.012～0.025, S-imperv 0～0.7, max buildup 15～30, rate constant0.2～0.8, coefficient0.01～ 0.05, exponent1.0～1.2.参数的区域灵敏度由大到小排序为 coefficient、S-imperv、N-imperv、max buildup、exponent、rate constant.识别后的参数可以通过模型验证,但是在模拟一些雨型特殊的降雨径流污染物浓度曲线时,仍然存在一定的困难.     

回归模型法推导油菜田土壤Cd限值的不确定性

为研究土壤-作物迁移模型推导农田土壤环境基准的不确定性,以油菜为例,通过贵州省4种典型微酸性土壤——红壤、黄壤、石灰土和黄棕壤进行Cd盐添加的盆栽试验,除全量Cd外,选择5种有效态提取剂,分别与油菜籽w(Cd)建立土壤-作物迁移模型. 参照GB 13078—2001《饲料卫生标准》w(Cd)限值(0.5 mg/kg),采用模型预测中位值和95%预测上限进行土壤Cd限值推导并分析模型的不确定性. 结果表明:全量和各提取态Cd质量分数与油菜籽w(Cd)均能建立极显著的一元(R2为0.907~0.946)或多元(考虑pH)回归模型(R2为0.875~0.962). 5.550(以多元模型中位值推导的农田安全种植油菜的Cd限值)随pH的升高从0.93 mg/kg增至1.45 mg/kg,HNO₃提取态、HCl提取态、DTPA提取态的Cd的质量分数也分别从0.81、0.97、0.73 mg/kg升至1.39、1.79、1.66 mg/kg. 基于CaCl₂提取态Cd的一元模型对pH不敏感,SEQS₅₀不受其影响. 对所有模型而言,SEQS₅₀是SEQS₉₅(基于模型95%的预测上限推导的限值)的1.1倍左右. 其中,CaCl₂提取态Cd的SEQS₅₀和SEQS₉₅分别为0.052和0.049 mg/kg,小于福建省CaCl₂提取态Cd标准限值(0.15 mg/kg). 为降低不确定性,需要选择合适的提取剂,使用全量Cd,HNO₃、HCl或DTPA 3种提取态Cd建模时须兼顾pH的影响. 研究显示,SEQS₉₅能够降低土壤Cd限值达标而作物Cd含量超标的可能性.      

结构可靠性的概率设计法综述

摘 要：【目的】概率设计法是结构可靠性设计法的核心。【方法】结构可靠性设计法按其提出时基于的表述方式可以分为非概率设计法,概率设计法。【结果】概率设计法具备可靠高效地满足工程实际需求的能力,因而倍受研究人员青睐。【结论】综述了目前国际上结构可靠性设计法领域现有的概率设计法,讨论了具有代表性的概率设计法的形式、优缺点和适用范围,展望了概率设计法的发展趋势。     

气候变化不确定性语境下的国家立场与责任分配

联合国新一轮的气候变化会议刚刚在墨西哥坎昆闭幕。会议之前,中国国家发展和改革委员会于2010年11月23日发布了《中国应对气候变化的政策与行动2010年度报告》。《报告》概述了2009年以来中国减缓及适应气候变化的政策与行动,并阐述了中国参与气候变化国际谈判的立场和主张。可喜的是,     

环境风险评价研究进展

环境风险评价是环境管理决策过程的重要组成部分,更是社会经济可持续发展的需要,也是环境科学发展的必然结果。经过几十年的发展,环境风险评价的科学理论体系已基本形成。主要介绍了环境风险评价的相关概念和发展情况,包括环境风险评价的研究内容、一般程序和评价方法,讨论了环境风险评价中的不确定性问题,给出了处理不确定性问题的两种方法-概率论和模糊理论,最后,在此基础上提出加强应用研究,以及多学科交叉和不确定性研究是今后环境风险评价的重要发展方向。     

应急物资储备在韧性城市中的作用研究——以上海市大型商业综合体应急智能储物柜布局探索为例

1 研究背景 "韧性城市"指城市在遭遇灾难或险情时,能够从容应对,保障城市的正常运行.城市的韧性,不仅代表着城市在面对单一冲击或单次灾害时的复原能力,更意味着面对长期不确定性,保持城市可持续发展的持久适应性和创新力.上海作为一个拥有近2 500万常住人口的特大型城市,医院、学校、商超、公园等人员密集场所较多,各类风险事...     

VOCs源强不确定性对臭氧生成及污染防治影响的模拟分析

本文基于三维区域空气质量模式WRF-Chem,通过修改模式化学模块,量化输出过程量和诊断量,提供了一种定量分析挥发性有机化合物(VOCs)源强不确定性对O3生成影响的方法.为无法定量计算VOCs源强导致的臭氧生成率[P(O3)]偏差,以及由此对O3体积分数分布和污染控制相关联的VOCs敏感区和NOx 敏感区分布的误判提供了方法参考.采用标准统计参数对WRF-Chem模式的气象场与污染场模拟性能进行了评估,相关指标均优于前人结果.以INTEX-B(intercontinental chemical transport experiment-phase B)人为源、FINNv1(fire inventory from NCAR version 1)生物质燃烧源和 MEGAN(model of emissions of gases and aerosols from nature)生物源作为基准源,并以卫星观测数据作为约束,对排放源进行改进,评估了源改进前后臭氧生成率[P(O3)]、O3体积分数和O3控制敏感区指标(Ln/Q)的变化情况.仅人为VOCs(AVOCs)源增加68％后,P(O3)模拟峰值增升比例达13％～82％,以北京观测站点为例,P(O3)模拟月均峰值增加42％(22.5×10-9 h-1).对P(03)形成贡献比例最大的主要化学反应是HO2+NO(占比约68％),AVOCs源增加68％后,该反应贡献比例下降至65％.在改进源下,P(O3)普遍增加达到2×10-9～4×10-9h-O3各季节增幅较大的区域均主要集中在京津冀、长三角和珠三角中心城市及周边区域,与我国大型城市区基本都是VOCs敏感区的结论一致.整体而言,VOCs源强改进后,Nox敏感区O3体积分数增加幅度不大,不超过4×10-9,而部分VOCs敏感区增幅超过20 x10-9.VOCs源强的不确定性会影响O3形成过程中Nox和VOCs敏感区的判断,特别是VOCs源强明显低估会夸大VOCs敏感区的范围,从而降低O3调控对策的有效性.     

城市生活垃圾管理规划优化研究

通过研究为城市生活垃圾规划管理系统建立了不确定性多目标规划模型 ,并将其应用于深圳市。目前深圳市主要有 2种处理方式 :焚烧和填埋。根据不确定性多目标规划模型 ,在此就深圳市内生活垃圾处理规划未来 5a内(2 0 0 3～ 2 0 0 7年 )进行了 4种情景计算和分析 ,包括 :保证系统经济投入最小化 ;保证处理过程中大气污染最小化 ;保证处理过程中地下水污染最小化 ;以及结合当地专家和政府部门的偏好等。根据结果比较 ,认为第 4种处理方案最为科学。     

灾害分析中的数量化问题

灾害分析中,涉及到的不确定性因素常常对分析结果的可信度和精确度起决定性作用。按照其产生的原因和自身特点的不同,不确定性因素可分为主观不确定性因素和随机不确定性因素。如何处理不确定性因素已成为灾害分析研究领域的一个前沿热门问题。本文介绍了一些重要的不确定性处理方法并给予了评价,指出了进行不确定性研究的具体内容和方向。