管道中湍流强度及湍流积分尺度随时间的变化研究

采用PIV技术对垂直方形管道内喷粉过程中气流产生的管道湍流实际强度进行了测量,得到喷粉过程中气流导致的管道湍流强度和湍流积分尺度随时间的变化曲线,进而对湍流积分尺度进行了试验测量和理论计算.结果表明:喷粉结束后湍流强度在水平方向上和垂直方向上随时间的变化都符合指数衰减规律;初始阶段湍流积分尺度随时间先快速增加,500 ms时(即喷粉结束的瞬间)达到最大值1.54 cm,此后湍流积分尺度随时间迅速衰减,800ms后仅为0.55 cm,且湍流积分尺度与湍流强度大小相关;湍流积分尺度理论计算值与试验实际测量值基本一致.该结果对定量分析湍流状态下粉尘燃烧爆炸试验具有重要的意义.     

快速城市化地区森林景观生态质量的时空演变研究

该研究从景观角度出发结合森林斑块主要生态功能水平,使用改进雷达图综合评价法对森林生态质量进行综合评价,再结合景观综合连接度指数(IIC)对城市森林景观生态质量连接度进行分析,并通过斑块重要值指数(d IIC)、斑块节点度数和中介中心度明确不同时期厦门市森林景观生态质量连接度重点保护区域,为城市生态环境的规划与调控,以及实现城市生态的可持续发展提供重要数据支持。结果表明:(1)1988年最佳分析尺度为1 400 m,1996和2006年则为1 000 m;(2)1988年城市森林景观连接度远低于另外2个时期,2006年的连接度在大于500 m尺度下小于1996年的连接度;(3)中心区森林斑块重要值始终较低,近郊森林斑块重要值变化剧烈,而远郊森林斑块重要值始终对景观生态质量连接度贡献最大;(4)厦门市森林景观生态质量连接度重点保护区随时间变化,逐渐由近郊退居远郊。     

西安市灞河流域水环境现状分析及治理对策

基于大量的技术资料和监测数据,对西安市灞河流域的水环境进行了全面系统的分析,指出了面临的问题及其成因.在此基础上提出了灞河流域水环境治理的新思路、新方法,为流域的综合治理工作提供借鉴.     

GIS支持下乡镇域土壤肥力评价与分析

在地理信息系统支持下,以鄂南典型红壤丘陵区为例,研究了乡镇域土壤肥力评价的方法和过程,分析了土壤肥力变化原因。结果表明,应用GIS对乡镇域土壤肥力进行评价能克服速度慢、数据更新不方便的缺点,避免乡镇农业决策者主观判断土壤肥力等级的弊病,为生产布局和用地决策提供准确的科学依据。试区土壤肥力与土壤养分、土地利用和区域经济有关,肥力等级有向中等级变化的趋势。     

西南涌流域底泥重金属污染特征及潜在生态危害评价

西南涌流域近年来受到比较严重的污染,为了解受重金属污染状况,对该流域底泥重金属污染水平与特征进行了调查与分析,并在此基础上采用地累积指数法和潜在生态危害指数法对西南涌流域底泥重金属污染程度与生态危害进行了评价。结果表明,西南涌流域底泥已不同程度受到重金属Cu、Zn、Pb、Cd、Cr的污染,与珠三角土壤背景值相比,西南涌流域底泥重金属Cu、Zn、Pb、Cd、Cr分别超标11.38、3.32、1.81、19.45、3.20倍;底泥中的Cu、Zn、Cr、Cd之间呈极显著正相关(r=0.615~0.964)。通过地累积指数法评价表明,西南涌流域底泥中的Cd为偏重污染,Cu、Zn为偏中度污染,Pb为轻度污染,Cr为无污染;潜在生态危害指数法评价结果表明,西南涌流域底泥重金属的潜在生态危害程度总体属中等,主要是由Cd的含量过高引起。     

玛纳斯河流域生态问题的潜在风险性评估

玛纳斯河流域是中国干旱区最具代表性的山地-绿洲-荒漠生态系统,三大生态系统表现出的区域生态、经济要素的空间状况有所分异,所存在的生态安全问题的表现形式也各不相同。根据流域土地利用和水资源数据库,在生态经济功能分区的基础上,针对流域不同分区存在的生态安全问题,选取相应的17个生态风险评估指标,建立了生态-经济风险性评价模型,对流域各个生态经济功能亚区的生态问题潜在的风险性进行了生态风险评估。结果表明:Ⅰ1,Ⅱ1,Ⅱ2,Ⅱ3,Ⅲ1,Ⅲ2和Ⅲ3亚区的生态问题潜在的风险性在增大,说明生态问题日益突出,而Ⅰ1和Ⅱ4亚区生态问题潜在的风险性指数存在波动;Ⅰ,Ⅱ和Ⅲ三个大区中生态问题潜在的风险性指数最高的分别是Ⅰ1,Ⅱ1和Ⅲ1亚区。评价结果能够较为客观地反映了当地的实际情况,因而对流域可能出现的灾害性的环境问题及由此引起的巨大的经济损失提出了警示。     

塔段连接对多塔悬索桥中间钢桥塔极限承载力的影响∗

以泰州长江公路大桥为工程背景,通过有限元法研究塔段连接对多塔悬索桥中间钢桥塔极限承载力的影响。考虑中间钢桥塔的几何、材料非线性及塔段连接的接触非线性影响,采用ANSYS建立该桥局部塔段为板壳单元的多尺度有限元模型,计算并对比在两种典型加载方式下该模型与杆系有限元模型的钢桥塔极限承载力结果。研究表明:两种加载方式下,桥塔的破坏模式基本一致,表现为材料不连续的上塔柱节段局部形成塑形铰而使桥塔成为机构;多尺度有限元模型与杆系模型获得的荷载位移曲线基本一致,而多尺度模型的极限承载力稍高,且差异在2%以内,可认为塔段连接不是桥塔结构的薄弱点,其对其极限承载力的影响可以忽略。     

基于碳减排目标的省域碳生态补偿研究

基于低碳社会背景和碳减排目标,通过构建生态补偿理论框架,设定补偿模式、衡量准则、标准和补偿系数,建立了省域横向碳生态补偿模型,并对各省份进行了量化实证。结果表明:(1) 2015年,各省(除云南外)碳排放均大于碳吸收量,净碳排放总量达274. 60×103万t;(2)碳排放水平在空间分布上呈从东至西递减的态势,而各省碳汇是造成地均碳排放和建设用地地均碳排放空间分布差异的主要原因;(3)区内14省超出生态补偿阈值2 635. 30万t,以最适补偿水平需支付163. 00亿元,16省未达到生态补偿阈值,可获补偿91. 11亿元;(4)受经济发展水平、生态资源本底、碳排放目标强度等因素影响,生态补偿结果与经济发展水平呈空间同质,整体呈"东付西补"的分布状态。最后从构建以中央为主导的生态补偿模式、建立碳收支账户和完善多样化补偿方式等角度对省域横向碳生态补偿制度的建设提出了建议,以求为政府制定相关政策提供参考。     

安徽省镇域经济发展水平的时空分异及空间格局影响因素

基于1 244个镇域研究单元的人均财政收入数据，采用多种空间方法分析安徽省镇域经济发展水平的时空差异特征，并运用地理加权回归（GWR）进行影响因素分析。结论如下：（1）从不平衡度指数看，该值在研究时序变化上先升后降，表明近期研究区内部差异程度有所减小；空间序列上南北差异较大，黄山、宣城等市内部差异较小，阜阳、亳州等市内部差异较大。（2）从Zip指数来看，虽然经济发展水平集中的力量逐渐减弱，但实力强劲乡镇的发展速度依然较快且其垄断性较强。（3）从空间分异格局看，高值区主要有两大组团，一处在皖南区集聚且逐渐向北扩展，但2016年有所缩减；另一处则贯穿南北形成条带状“串珠”，呈现先逐渐扩大后几乎消失的变化特征。中值区呈基底状分布在皖中区域。低值区分布在西北和东北，其中西北区逐渐向南扩大，东北区逐渐减小。（4）从空间集聚状态看，4种显著类型区均存在且以显著HH区和显著LL区为主。显著HH区在黄山市周围集聚，并逐渐向池州、宣城扩展；显著LL区在阜阳、亳州等市集聚，并逐渐向南延伸；显著HL区和显著LH区数量较少且集聚现象不明显。（5）从影响因素来看，基于回归系数的平均值对经济发展水平的影响从大到小依次为建成区人口/总人口>常住人口>从业人员>二三产业从业人员/从业人员>行政面积>建成区面积/总面积>工业增加值>人均工业产值>地均工业产值。     

城市内部尺度PM2.5传输关联方法研究—以北京市为例

基于数据驱动思想,以城市内部环境空气质量监测站点为研究对象,建立了目标站点与周边站点间PM_2.5浓度、风向、风速、欧几里得距离等参数的多元线性关联回归模型,使用梯度下降算法学习得到各参数权重系数,计算得出周边站点对目标站点PM_2.5传输贡献,并评估了模型的可行性.以北京市丰台花园（FT）为目标站点的应用研究结果显示,2016年FT站点PM_2.5浓度为82μg/m³,周边站点大兴（DX）、房山（FS）、亦庄（YZ）、东四环（DS）、古城（GC）和万柳（WL）浓度分别为93,82,80,79,77,71μg/m³;FT站点PM_2.5浓度与上一时刻周边站点WL、GC、DX、YZ的相关性分别为0.634、0.631、0.608和0.601,显示其对FT站点PM_2.5污染传输显著;建立的4个季节关联回归模型RMSE值分别为13.22、11.74、12.51和13.22,PM_2.5模拟浓度与监测浓度变化趋势一致,验证了模型的可行性;WL、DX、YZ、GC分别是对应春、夏、秋、冬4个季节对FT站点PM_2.5污染传输贡献较大的站点,其贡献值分别为1.61%、1.71%、2.20%和8.57%.该模型解析的结果可为北京市未来城市规划、建设提供依据,提出的PM_2.5传输多元线性关联回归方法同样可用来解析其他城市内部尺度PM_2.5传输关联,为挖掘城市内部PM_2.5传输路径、精准溯源提供基础.