城市雨洪过程模拟GPU加速计算效率研究

为量化分析GPU加速技术在城市雨洪过程模拟计算中效率提升效果,采用基于GPU技术的数值模型,对不同降雨及网格分辨率情形下的典型城市雨洪过程进行模拟,并对比分析GPU加速计算效率及其规律。结果表明:城市雨洪过程模拟中,GPU加速技术较CPU技术具有优势,不同情形下可提速23. 88～158. 72倍;在大暴雨和高分辨率网格条件下,GPU模型的提速效果更加明显,相较于短重现期降雨及低分辨率网格情形提升0. 29%～8. 43%,表明该技术适用于大范围高分辨率问题的模拟。该成果可为城市洪涝过程快速模拟预报提供技术支持。     

基于电场控制的SMP与EPS分布和迁移

将微生物燃料电池(MFC)与膜生物反应器(MBR)进行耦合,构建了MFC-MBR一体化系统。基于MFC-MBR一体化系统,研究分析了MFC微电场对MBR膜组件周围溶解性微生物代谢产物(SMP)和胞外聚合物(EPS)的分布和迁移的影响。研究结果表明:MFC-MBR一体化系统可提供的最大输出电压为0. 78 V。在此电场作用下,MBR的跨膜压差(TMP)达到30 k Pa所需时间为14 d,比无外加电场所用时间长6 d。与此同时,扫描电镜显示:在长期运行后,有电场情况下,膜表面覆盖物较无电场少。通过对MBR膜组件周围SMP与EPS进行检测分析,发现在外加电场作用下,SMP与松散胞外聚合物(LB-EPS)会远离膜组件,其浓度会随着与膜组件距离的增加而增大;而紧密胞外聚合物(TB-EPS)不受电场影响,呈均匀分布状态。此外,SMP与LB-EPS在微电场作用下能够进行远离MBR膜表面的定向移动,从而可以有效减缓MBR膜污染,为MBR降低运行成本提供参考。     

河湟谷地不同时空尺度下土地利用及空间格局对水质的影响

基于青海省河湟谷地湟源县、互助土族自治县和民和回族土族自治县内湟水河各级支流平水期和丰水期实测水质数据,结合遥感技术和数理统计等方法,分析土地利用结构及其空间格局对区域季节性水质的影响.结果表明：①河湟谷地地表水中总氮、总磷浓度偏高,Ⅳ和Ⅴ类水质多集中于河流下游和各支流交汇处.②河湟谷地平水期土地利用对水质的解释率高于丰水期,平水期最优尺度为200 m缓冲区,耕地和城镇为主要的影响因子;丰水期最优尺度为5 km缓冲区尺度,主要的影响因子为林地.③平水期耕地面积占比与总氮、高锰酸盐指数浓度呈正相关,而与总磷浓度呈负相关;城镇面积占比与污染物浓度基本呈正相关;丰水期草地面积占比与河流高锰酸盐指数呈正相关;林地面积占比在两个时期均与污染物浓度呈负相关.耕地、草地和城镇是污染物"源"景观,但耕地在一定程度上也起到拦截污染物的作用;林地是污染物的"汇"景观.④平水期200 m缓冲区尺度下林地空间格局对水质的解释率较高,其中LPI （最大斑块占景观面积比例）和PD （斑块密度）等指标为主要的影响因子,与污染物浓度呈负相关.研究表明,合理规划居民用地和耕地面积占比,提高河岸带周边的林地覆盖率及聚集度,是净化河湟谷地地表水水质的重要措施.     

DBO模式在医疗废物集中处置设施中的应用探讨

我国医疗废物集中处置行业呈现多种投资来源和多种运营模式并存的格局,医疗废物集中处置设施建设和运营主要采用以BOT为主的特许经营模式,部分设施由于模式选择不当,导致产权边界不清、稳定运行困难等问题,一定程度限制了行业的可持续发展。近年来开始应用于我国污水处理设施的DBO模式具有责任主体一致、建设运营效率较高等特点,在环境污染治理领域的应用前景较为广阔。本文通过对DBO模式和BOT模式的所有权归属、责任主体、实施期限等方面进行对比,分析得出DBO模式较BOT模式在设施的运营阶段具有突出优势,应用于医疗废物集中处置设施可以更有效地保证运营效率、节约财政支出、强化政府监管。同时,预期在医疗废物集中处置项目中推行DBO模式可能存在的阻碍,包括政府积极性不高、招商面临一定难度、实施过程的不确定因素较多等,并有针对性提出了在中小城市开展试点、发放环境基础设施建设债券、邻近区域多个项目捆绑招商等建议,以促进DBO模式在医疗废物集中处置设施中的应用。     

长江口溯河鳗苗开发率估算

利用长江口南支上段东风西沙调查站位(121°15′45′′E;31°40′18′′N)2015年度鳗苗捕捞数据,通过CPUE波动趋势分析,确定当年日本鳗鲡鳗苗溯河汛期特征;进而采用Leslie和Delury两种方法估算东风西沙站位鳗苗资源指标。结果显示,2015年度东风西沙站位出现6个明显的鳗苗补充汛期,两种方法估算的汛期波动规律一致。各汛期捕捞持续时间5~27 d,平均为10.17 d。Leslie法估算的各汛期捕捞开发率43.38%~96.30%,平均77.14%;Delury法估算结果为43.36%~105.37%,平均81.43%;均为较高水平。高开发率表明东风西沙水域樯张网作业方式致使溯河迁移鳗苗处于高度开发状态,减少溯河鳗苗数量,影响长江流域成鳗资源。Leslie法估算日捕捞死亡系数和日捕捞死亡率平均值分别为0.23和20.02%,均分别低于De Lury法估算平均值0.27和22.79%;捕捞死亡系数将为采用年渔获量估算鳗苗资源量提供基础数据。     

基于数字包络分析的中国节能减排视在潜力分析方法研究

节能减排视在潜力(AP-ESER)能够有效反映一个地区节能减排的可达性,并为政策研发提供重要支撑。根据中国节能减排工作的开展现状及相关数据的可获得性,构建了基于数据包络分析(DEA)的AP-ESER分析方法,并选用本土化的指标体系,采集2010年中国30个省(市、区)的相关数据展开了实证研究,从能源投入、产业结构投入、劳动力投入和SO2排放4个维度深入探讨了各省(市、区)在不同维度上的AP-ESER水平。结果表明,各地的AP-ESER综合水平差异很大,且各维度指标的优劣势也差异明显。采用地理信息系统(GIS)空间标示法和雷达图示法来可视化表达分析结果,可更好地发挥指导作用。     

我国技术变迁对环境影响的计量分析

为了促进技术变迁因素在我国环境保护中发挥更大的作用,需要分析其以往对环境的影响,为我国的技术政策提供支持。使用动态基期,用统计方法定量计算了 1994~2004年各年度技术变迁因素对我国主要空气和水污染物排放量的影响。按是否以削减污染为直接目标,可将技术变迁分为2类：(1)生产工艺的变化。这种技术变化不以污染削减为直接目标,但会影响到生产投入物的数量和种类、生产过程中污染物的产生量并因此影响到最终的污染强度和排放量。(2)污染削减技术的变化。这种技术变化以污染削减为直接目标。利用环境统计年鉴中的污染削减量数据将技术效应分解为2部分：源自污染削减技术和源自生产工艺,发现从总体上看技术变迁降低了所有污染物的排放量,其中污染削减技术对所有污染排放量的下降都起了积极作用,但伴随较大的年度变化。生产工艺变化对不同污染物的影响方向不同。可见中国目前的污染削减主要依靠“末端”污染削减技术,“过程控制型”生产工艺没有充分发挥应有作用,也反映出目前技术变迁尚未向“环境友好型”演进。因此,要促使我国技术变迁向“环境友好型”演进,特别需要促进清洁生产技术的开发和推广,在生产过程中减少污染物的产生.     

消毒技术去除饮用水中病原微生物的研究进展

饮用水中存在着不同种类的病原微生物,这些病原微生物给人体健康带来危害。本文简要介绍常规消毒技术去除饮用水中病原微生物的研究现状;常规消毒剂仍然是现代饮用水处理工艺使用的主要消毒剂;近些年来,对常规消毒剂联合消毒的协同作用和联合消毒剂的概念提出了探讨,认为联合消毒荆是今后饮用水去除病原微生物的发展趋势;膜技术这种物理消毒技术,由于其高效性而得到广泛关注,膜消毒去除病原微生物也成为当今消毒技术研究的热点。     

我国水电开发研究进展及展望

在全球能源供应短缺与国内能源危机的背景下,水电开发研究显得尤为重要.我国水电开发研究内容主要包括:水电开发与能源危机、水电开发与经济发展、水电开发决策、水电开发模式设计、水电开发工程管理、水电开发相关问题及其处理.然而,这些研究忽视了跨国界流域水电开发研究、水电开发跟踪调研、水电开发的定量系统模型构建,今后的研究重点应该是在以上三个方面.     

关于旅游城市化问题的初步探讨——以长江三角洲都市连绵区为例

城市化发展的动力带动 ,城市旅游资源的富集 ,人口、经济的集聚与扩散 ,旅游供需关系的结合 ,旅游者对城市旅游目的地的选择行为 ,政策的导向 ,旅游业的发展和交通设施的完善等因素 ,导致了旅游城市化现象的产生。以长江三角洲都市连绵区为例 ,分析了旅游城市化进程中还存在发展思路不明 ,破坏旅游景观和生态环境 ,旅游规划与城市规划、城市发展不相适应 ,人口管理比较混乱 ,用地功能分区不明显 ,土地资源浪费严重等问题。提出了旅游城市化的发展对策