小流域面源污染减控措施优化管理

以长春市重要饮用水源地石头口门水库的莫家沟小流域为研究区,选择横垄耕作、修建梯田、退耕还林、化肥减施和人工湿地5种措施进行磷素削减处理,共计21个措施组合方案;以实施措施的费用最小为目标函数,以水库水质TP浓度和采用不同措施的土地面积为约束条件,建立小流域出口水质优化管理模型。模拟计算3个阶段的可行性最优方案分别为:2011—2020年,选取措施为施肥量不变,现状梯田面积不变,坡度≤5°的耕地采取横垄耕作,其他退耕还林;2021—2030年,在第一阶段实施方案的基础上,新建人工湿地0.03 km2;2031—2050年,全部农田原位退耕还林,保持人工湿地面积不变,最终实现入库水质ρ(TP)≤0.01 mg.L-1的目标。化肥减施和梯田建设面积是影响方案选择的主要因素。     

基于模糊均生函数和最优子集回归的飞行事故率预测

为有效预防飞行事故的发生,针对飞行事故率具有随机波动性和趋势性的特点,采用模糊均生函数(FMGF)和最优子集回归(OSR)建立飞行事故率预测模型。该方法把FMGF延拓序列作为预测因子加入OSR方程,将FMGF分析和因子筛选相结合作OSR,进而对飞行事故率进行预测。通过对美国空军1988—2004年的飞行事故率进行拟合预测,结果表明:将FMGF模型和OSR模型有机结合,能够有效刻画飞行事故率的随机波动特性,并且其预测结果的相对误差也较小。     

模糊综合评判法在西部地区高速公路施工现场安全评判中的应用

目前随着高速公路建设的飞速发展,引发了施工现场的安全管理难度剧增,及时、正确地掌握和评判施工现场安全状况是预防和控制安全事故发生的有效途径。但公路施工领域安全评判涉及的因素很多,模糊性大、动态变化复杂是最显著的特性,因素之间互相作用使结果可变性很大,如何对受多种因素制约的事物或对象做出一个总体的评价是目前一个很重要的问题。模糊综合评判法可把定性评价转化为定量评价,能较好地解决模糊的、难以量化的问题。但由于该法使用的评语常带有模糊性,各影响因素的权重通常是专家凭经验给出,从而影响评判结果的客观性。而层次分析法适用于多方案或多目标的决策,可将定性与定量的分析相结合,可以减少评价中因主观性所带来的弊端,使评价结果更可信。本文在研究模糊综合评判法和层次分析法优缺点的基础上,将二者结合起来,建立西部地区高速公路施工现场安全状况评价的模型,利用该模型得出公路施工现场安全状况,为施工现场的安全管理和事故防治提供依据。     

Presence–Absence versus Abundance Data for Monitoring Threatened Species

Abstract:  Effective detection of population trend is crucial for managing threatened species. Little theory exists, however, to assist managers in choosing the most cost-effective monitoring techniques for diagnosing trend. We present a framework for determining the optimal monitoring strategy by simulating a manager collecting data on a declining species, the Chestnut-rumped Hylacola ( Hylacola pyrrhopygia parkeri ), to determine whether the species should be listed under the IUCN (World Conservation Union) Red List. We compared the efficiencies of two strategies for detecting trend, abundance, and presence–absence surveys, under financial constraints. One might expect the abundance surveys to be superior under all circumstances because more information is collected at each site. Nevertheless, the presence–absence data can be collected at more sites because the surveyor is not obliged to spend a fixed amount of time at each site. The optimal strategy for monitoring was very dependent on the budget available. Under some circumstances, presence–absence surveys outperformed abundance surveys for diagnosing the IUCN Red List categories cost-effectively. Abundance surveys were best if the species was expected to be recorded more than 16 times/year; otherwise, presence–absence surveys were best. The relationship between the strategies we investigated is likely to be relevant for many comparisons of presence–absence or abundance data. Managers of any cryptic or low-density species who hope to maximize their success of estimating trend should find an application for our results.     

COMPARING SAMPLING SCHEMES FOR MONITORING POLLUTANT EXPORT FROM A DAIRY PASTURE1

ABSTRACT: Dairy cow pastures and feeding areas around barns can be a significant source of nonpoint source pollutants to nearby streams. To help document the significance of these sources, nutrient export in streamfiow from a 56.7-ha, mostly agricultural, watershed located in southwestern North Carolina was monitored from August 1994 to January 1996. Total nitrogen and phosphorus export rates from the upper, predominantly pasture, part of the watershed were 18.0 and 1.4 kg/ha/yr, respectively, as measured by weekly grab sampling and 18.7 and 4.9 kg/halyr, respectively, as measured from storm event monitoring. Nitrogen and phosphorus export rates for the area between the monitoring sites, which included overgrazed cow holding and feeding areas and farm buildings, were 376 and 86 kgfhalyr, respectively, for grab sampling and 351 and 160 kg/ha/yr, respectively, for storm event monitoring. To estimate the amount of reduction from nonpoint source controls necessary to effect a significant reduction in pollutant loading, statistical analyses of the load data were conducted. The analyses for the five pollutants monitored showed that total suspended solids would require the greatest reduction (34.6 percent for weekly grab and 33.6 percent for storm) in loading after the implementation of controls for statistical significance. Nitrate plus nitrite was found to require the least reduction (12.6 percent for weekly grab). Pollutant export rates computed from weekly grab samples and storm event samples used separately were compared to corresponding export rates computed from combining grab and storm event samples to assess the differences in monitoring schemes.     

环境效应系数矩阵法及其在城市能源污染最优控制策略研究中的应用

本文详细描述了能够表示能源和环境相互作用的环境效应系数矩阵的使用方法,它的定义以及矩阵的生成。通过哈尔滨市能源污染对环境影响的综合评价专题研究,说明了它在能源转换和消费导致大气污染的最优控制策略中的应用。     

云南喀斯特山区国土空间优化分区与管控

国土空间的协调发展是区域可持续发展的前提,如何优化国土空间结构并构建合理的管控模式成为亟需解决的重要问题之一。以云南喀斯特典型山区文山市为例,探讨基于“双评价”的国土空间优化方法及冲突区的修正规则,对喀斯特山区国土空间进行优化分区,并提出国土空间分区及石漠化分区的管控模式。研究发现：（1）云南喀斯特山区国土空间优化后可划分为城镇开发边界区、城镇预留区、永久基本农田区、一般农业区、生态保护红线区和一般生态区六种类型,其中,生态保护红线区面积最大,城镇开发边界区面积最小;（2）城镇开发边界区和城镇预留区主要分布于东部和东南部,永久基本农田区和一般农业区主要分布于北部和南部,一般生态区主要分布于西北部和西南部,生态保护红线区主要分布于西部、南部、东部和东北部,其中东部和东北部主要为石漠化区;（3）从各国土空间类型的发展潜力和趋势对国土空间分区提出了管控措施和模式;从轻度石漠化区、中度石漠化区以及重度石漠化区角度对城镇、农业和生态三类空间,提出了石漠化区开发和保护的路径和方法。研究结果可为云南喀斯特山区国土空间的合理发展和石漠化的治理提供决策支持,研究方法和思路为国土空间优化和管控提供参考。     

一种模拟动力学边界条件的环境振动试验方法研究

目的提高环境振动试验的可靠性。方法以某典型钛合金蜂窝夹芯壁板试验件为例,提出一种模拟试验件动力学边界条件的试验方法,在试验件周围引入弹性连接件,再通过刚性转接工装与振动台台面连接,以试验件在试验安装状态下的共振频率及振型节线位置为优化目标,以弹性连接件的外形尺寸及厚度为优化变量,对弹性连接件进行优化设计,从而模拟试验件真实的动力学边界条件。结果弹性连接件的优化设计使得试验件在试验安装状态下前两阶共振频率与试验要求相差小于8%,而且振型节线位置与试验要求基本重合,达到了模拟试验件真实动力学边界条件的设计目标。结论对于壁板类试验件,在传统刚性夹具的基础上引入弹性连接件的试验方法,可以较好地模拟试验件真实动力学边界条件,提高环境振动试验的可靠性,并且这种方法对试验费用及试验周期影响较小,具有良好的工程应用前景。     

WRF模式对污染天气下边界层高度的模拟研究

大气边界层高度是影响大气污染物浓度的重要因素之一,但数值模式中选择不同边界层参数化方案模拟的边界层高度有很大差异.利用WRF模式中5种边界层参数化方案及2006~2007年春、秋、冬3季河北香河地区激光雷达观测资料,对比分析了污染天气下,不同边界层方案对边界层高度的模拟效果,并分析了误差产生的可能原因.结果表明：5种参数化方案均能模拟出3季污染天气下边界层高度的变化特征,但各方案模拟的边界层高度与观测之间均存在较大误差.模拟的最大边界层高度月变化特征显示,秋冬季的模拟结果与观测值匹配较好,春季偏差较大;模拟的边界层高度日变化显示,均方根误差：春季 > 秋季 > 冬季,且误差在午后（14：00~18：00）更加明显;对该地区而言,非局地YSU方案能较好地模拟污染天气下的边界层高度;各参数化方案中边界层高度计算方法的不同及对大气廓线、湍流动能的模拟差异,可能是造成模拟边界层高度产生误差的主要原因.     

含风电的电力系统低碳经济调度

含风电场的电力系统调度是一个多目标优化问题。运用机会约束方法,建立了包括低碳化和发电成本两个目标函数的调度模型,在充分考虑环境保护效益的同时,提出了风险成本的概念,使得发电成本更切合工程实际。在改进自适应遗传算法的基础上,引入了pareto最优解集方法,充分发挥了遗传算法的全局搜索能力和pareto求解多目标问题的潜力。通过实际调度案例验证了所提算法的合理性。