城市化背景下建成区扩展及其对河网变化的影响——以苏州市为例

根据苏州快速城市化与水网密布的典型地域特征,利用不同空间分辨率卫星遥感信息,通过标准化处理流程,获取2002～2018年期间多期苏州建成区与水网专题信息,采用垂直类比的定量化方法,在区域和地理空间格网单元的层面,对城市建设用地与河网水系进行空间叠加分析.探讨城市化进程中建成区建设用地与河网水系分布的格局,以及河网的密度、河链数、节点数、连接率和分形维数等特征参数动态变化与相互影响关系.结果 表明:(1)苏州城市空间扩展特征已经从区域中心建成区放射型蔓延向多中心建成区放射型+网络化的蔓延方式改变.(2)苏州河网水系伴随建设用地扩展,密度持续降低,建成区以外的农田植被区河网水系分布格局未发生根本性改变.河网连接率未发生变化,连通性维持稳定,分形维数稍有降低,河网结构复杂性略有下降.(3)河网变化受建成区扩展影响显著.前期各建成区格网单元内水网密度降低空间分布较为均匀,后期主要集中于建成区增量所占比例较低的网格单元即主要发生在建成区边缘扩展区域.本文的方法可为遥感信息在城市生态系统的空间规划决策和遥感尺度效应研究提供科学依据.     

太湖流域典型区污染控制单元划分及其水环境载荷评估

污染控制单元是流域水质目标管理实施的基本单元。为实现流域水生态健康,针对太湖流域特征和太湖湖泊保护的要求,提出以流域水生态功能区为基础、水系完整性原则、管理可行性和可操作性原则、囊括影响受损水体的主要污染源原则、充分考虑现有控制断面原则等5项原则为太湖流域污染控制单元划分的基本原则,综合考虑汇水区、水生态功能区边界、水系分布及其流向、污染源、控制断面、县级与乡镇级行政边界等多个指标,在GIS空间分析的支持下进行太湖流域污染控制单元划分的总体技术思路;在划分技术体系的指导下,以兼具丘陵山区和平原地貌的湖州市及其上游的安徽省部分地区为案例研究区,在相关基础数据和空间方法的支持下,将其划分为12个污染控制单元,经过专家咨询、地方验证等多轮咨询反馈和实地察看以及管理试运行,表明污染控制单元划分结果具有较好的科学性和可操作性;进而评估了各污染控制单元COD、NH4 N、TN和TP污染物的水环境载荷特征,结果表明各单元污染超载严重     

特大城市生态空间识别及管控单元划定——以上海市为例

划定和保护生态空间是提升生态功能和改善环境质量的重要保障。本研究基于生物多样性维护、水源涵养、水土保持等重要性评估和盐渍化、水土流失等敏感性评估结果,开展了特大城市--上海的生态功能重要区域和生态环境敏感区域的空间识别,筛选了适合上海特征和需求的生态空间要素类型,并结合生态空间连续性、稳定性和管理要求,确定了生态空间分布并划分了管控单元。研究结果显示,上海市生态系统重要性和生态环境敏感性均主要处于一般等级,识别并确定的上海市生态空间面积为1879. 20 km2,共包括11种要素类型。全市共划定113个生态空间管控单元,其中80个为一般生态空间管控单元。本研究可为特大城市的生态空间识别以及长三角区域生态空间格局的构建提供重要参考。     

“三线一单”大气管控单元划分法在上海的应用

本研究基于“三线一单”编制技术要求计算了上海市2017年大气污染物排放量,其中SO2排放量为6. 28万吨、NOX排放量为31. 50万吨、VOCs排放量为33. 38万吨、一次PM2. 5排放量为5. 09万吨、NH3的排放量为8. 17万吨。根据上海市污染源排放特征,划分了大气环境管控单元,其中包括6个大气优先保护区、115个大气重点管控区以及1个大气环境一般管控区,其中大气重点管控区分为高排放区和受体敏感区。     

预制上筒⁃基础杯口嵌入型连接结构受力特性分析∗

当前装配式结构和工业化建造是土木工程重点发展的方向,预制上筒-基础杯口嵌入型连接结构作为近海土木工程领域典型的装配式结构,具有基础性研究意义.采用刚性理论方法、有限单元法、弹性理论方法对该类型连接结构受力特性进行研究,推导相关理论计算公式,并基于工程计算实例进行对比分析.研究发现,若灌浆粘结可靠、杯口和上筒之间固接时,结构变形较小;若灌浆粘结失效,杯口和上筒之间发生摩擦滑移而产生较大位移,且上筒变位随杯口高度增加而减小,当杯口高度在3.0m及以上时,变位数值较为合理.相对刚性理论计算公式,基于上筒变形形态、接触摩擦传力方式建立的简化弹性理论公式与有限单元法结果误差较小;其中杯口高度为2.0m时,平均误差约10％,杯口高度为3.0m、4.0m时,平均误差降低为7％、6％左右,结果较为接近;计算结果验证了简化弹性理论公式的合理可行性.     

土石混合体REV尺度数值方法研究

土石混合体是一类较为复杂的宏观二元介质不连续岩土体,不同的块体分布情况及不同的试件尺度导致其具有不同的等效强度特性。基于随机集合体构造(RA S)方法构建了土石混合体的随机模型,编制程序实现了随机模型的输出和数值模型的生成。以西南某大型堆积体滑坡中的典型土石混合体为例,考虑含石量和不同粒径分布规律,建立多组不同尺寸随机模型,进行了大量的数值试验,得到了强度表征单元体积(REV)尺度,在此基础上得到了等效强度参数,并分析了土石混合体受力性能和渐进破坏模式。研究结果表明,土石混合体存在REV尺度,案例所得的REV尺度为1.0 m×1.0 m,不同尺度数值计算结果有一定差别,基于REV尺度的力学参数才符合工程意义。     

基于单元分析的青铜峡灌区农业非点源污染估算

针对灌区农业非点源污染难以监测控制的具体特点,基于单元分析的观点,提出了负荷贡献率的概念,并在此基础上,建立了灌区农业非点源污染负荷估算方法;以青铜峡灌区为例,利用2005-2006年灌溉周期灌排水质监测试验资料对灌区年农业非点源污染矿化度、铵氮、总氮和总磷负荷进行了估算,并与平均浓度法进行比较.计算结果表明:青铜峡灌区农业非点源污染年输出盐分283万t,铵氮0.55万t,总氮4.11万t,总磷123 t;结合黄河干流控制断面水质资料比较分析,青铜峡灌区农业非点源污染负荷中盐分输出占干流区间增量的70%,铵氮和总氮分别是区间点源污染负荷的0.28倍和1.52倍,对黄河干流水质影响很大;而总磷由于输出量较小,对干流水质影响不大.     

氧化深塘和潜流湿地组合技术在农村河道水质净化应用

将深塘曝气技术与人工湿地技术优化组合应用于河北省某农村河道水质提升工程。在河段下游截流蓄水,建设生态组合氧化深塘及潜流湿地系统对黑臭水体进行集中治理后重新排入河道。通过对系统进水及出水的主要污染物指标进行检测分析,研究系统在不同季节对河道水体水质净化效果,并对工程建设投资及运行费用进行分析。结果表明:春夏季节,系统出水水质明显提升,出水SS、氨氮和总磷浓度以及COD值均能够稳定达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18198-2002)一级A标准,秋冬季节系统能够正常稳定运行,对河水主要污染物具有较高的去除率;工程占地面积小,设备能耗低,运行费用仅为0.23元·t~(-10。该组合技术对于季节性变化明显的农村河道水质净化效果较好,经济优势明显,可为农村黑臭河道治理技术提供新思路。     

新疆维吾尔自治区3个基于MBR工艺的污水处理厂运行案例分析

分析了新疆维吾尔自治区3个基于MBR工艺的污水处理厂案例,总结其工艺流程、实际进出水水质、预处理单元、生物处理单元、污泥处理单元以及运行成本等特征,以期为西北地区类似污水处理厂的运行和设计提供案例参考。结果表明,实际进水水质波动较大时,MBR工艺出水水质均能稳定达标,除TN外,大部分指标优于地表Ⅳ指标。MBR工艺对COD、BOD₅、NH₃-N的去除率较高。为保证MBR膜生物反应器的正常运行,预处理单元一般需要设置3道格栅,细格栅的栅条间隙从6 mm降至3~4 mm,以将有效降低膜格栅的运行负荷;只有当MBR膜池的污泥浓度控制在8~10 g·L⁻¹,生物池污泥浓度控制在6~7 g·L⁻¹时,MBR工艺系统运行才能维持稳定。MBR膜池前端生物池池型设计应尽量考虑水流流态,从3座污水厂的运行现状分析,类似卡鲁塞尔氧化沟池型更适用于MBR工艺。MBR工艺系统的剩余污泥排出生物处理系统后,需先经一定时间的浓缩。     

水平冲击对单元货物的影响

对分隔式单元货物和单件组合式单元货物进行了水平冲击试验。根据试验结果,分析了在托盘尺寸、中空结构、结构不紧凑等单元货物结构上存在的问题。提出了单元货物包装结构设计的建议。