基于分布式光纤测温系统的垃圾填埋场渗漏定位

提出了基于拉曼散射温度效应和光时域反射（OTDR）的分布式光纤测温系统的新型无黏土层填埋场渗漏检测定位方法。对检测光缆进行加热后,由于被垃圾渗滤液浸湿的GCL比热容大于干燥的GCL,使得渗漏位置温升明显小于未渗漏位置。利用拉曼散射光捕捉温度信息,利用光时域反射OTDR准确进行渗漏定位。建立了填埋场渗漏检测的数学模型,并进行了理论推导和实验研究,实测结果证明：模拟的防渗膜破损位置与测量结果高度吻合且最大定位引用误差为0.11%。分布式光纤测温系统可实现对GCL层温度场的变化进行实时、准确的监测,且满足填埋场的长距离、大范围、高腐蚀的特殊要求。     

论矿产资源补偿费与资源税法律制度的再协调

2014年11月,国家财政部发文将矿产资源补偿费的费率降为零,在实质上"取消"了这一费种。从财政部的本意来说,此举是为了清费利税、减轻矿产开发企业负担。但从性质来说,矿产资源补偿费是国家让渡所有权的对价,其费率降为零将带来国有资产流失的风险,且矿产资源补偿费的征收是由《矿产资源法》所规定的,财政部变相取消全国人大立法确定的费种,这一行为缺乏法理基础,值得商榷。笔者认为资源税费的定位混乱是这一问题发生的根源。笔者通过法理分析和历史沿革考察发现,长期以来,由于立法者没有意识到矿产资源补偿费的价值内涵,错误的将其划归行政事业性收费序列,导致其在整个资源税费体系中处于边缘地位,进而使得长期以来矿产资源补偿费费率偏低,无法充分体现国家利益。而资源税的定位混乱也是其在实际运行中偏离了其级差调节和生态补偿的既定轨道,这具体体现在资源税的计征方式与税收收入使用的不合理上。在矿产资源补偿费费率被降为零后,资源税的税收收入作为地方政府的一般预算收入无法发挥矿产资源补偿费专款专用的效果,这一举动势必对生态治理造成不利影响。资源税改革刚刚拉开大幕,笔者建议在未来的资源税改革法律路径上应当构筑完善的法律体系,以法律规范确定二者的应有地位,同时改革二者的计征方式,将回采率系数纳入资源税征收的考量因素中,并将资源税收入作为省内财政收入的专项转移支付资金,用于矿产开采地的生态治理。最后在此基础上建立起以矿产资源补偿费为核心的资源税费体系,以实现经济发展与生态保护之间的协调。     

基于多目标分布估计算法的地铁网络化应急站点选址

为提升地铁网络的应急救援能力,提出兼顾地下和地面交通两种运输方式的应急资源网络化共享模式,并建立多目标优化模型,对应急站点进行优化选址。模型以应急站点数量最少和总响应时间最短为优化目标,地铁车站重要程度为关键因素,求解各地铁车站的优化覆盖方案。提出了一种多目标分布估计算法,该算法采用拥挤比较算子和锦标赛选择算法获取优势群体,借助概率模型描述可行解的离散分布,并不断更新概率模型来实现种群的进化。运用建立的模型和算法求解北京市局部地铁网络应急站点选址问题,最终获得满足地面交通运输时效、并符合问题优化目标的Pareto最优解集。与NSGE-Ⅱ算法相比,多目标分布估计算法提前123代开始收敛,且针对最小化问题,多目标分布估计算法最优解的两个目标函数值较NSGE-Ⅱ算法分别减小64%和29%。可见,模型符合地铁应急站点选址问题的决策规则;多目标分布估计算法有效地缩小了决策空间,它比NSGE-Ⅱ算法更快地收敛,且能够获得更为优化的应急站点选址方案。     

城市垃圾中转站选址优化模型的建立及其应用

为寻求一种城市垃圾中转站优化选址方法,根据城市垃圾收运系统的特点,引入逆向物流系统选址规划的理念,选用集合覆盖模型对中转站的位置进行初步优化,确定了垃圾中转站的待选点;在此基础上,运用整数规划构建整个城市垃圾收运系统费用现值最小模型,对城市垃圾中转站的初步规划进行二次优化,从待选点中选出垃圾中转站的最优组合,并计算出其分别接纳的垃圾量.通过实例分析,验证了城市垃圾中转站二次优化选址的可行性、实用性,可为垃圾收运系统的规划与设计提供参考依据.     

北京市不同区位耕作土壤中重金属总量与形态分布特征

采集北京市不同区位(中心城区、近郊平原、远郊平原)的代表性耕作土壤-麦粒匹配样品23组,分析不同人类活动强度影响下耕作土壤中重金属(Cd、Cu、Zn、Pb)全量、赋存形态以及生物有效性,并探讨其来源差异与健康风险.结果表明:①频繁的交通活动与工业释放致使中心城区(Pb平均含量为35.59 mg·kg-1)土壤呈现出较为明显的Pb富集特征,而长期污水灌溉等农业活动导致了近郊平原局部土壤重金属的明显积累.②土壤中Cu、Zn和Pb主要以残余态(35%～75%)与有机结合态(23%～53%)形式存在,其次是铁锰氧化态(1%～19%),而碳酸盐结合态(n.d.～5%)与离子交换态(n.d.～2%)含量非常少.Pb、Zn和Cu的生物可利用性从中心城区到近郊平原、远郊平原逐渐下降,Cd则呈相反的趋势.近远郊土壤中Cd的离子交换态(13%～31%)与碳酸盐结合态(11%～27%)占有相当高的比例,在4种重金属中生物可利用性最高.③Cd与Zn在麦粒中的含量与土壤中金属的铁锰氧化态含量正相关(P<0.05,r为0.43～0.57);④种植于中心城区与近郊土壤上的小麦籽粒中部分Zn、Pb含量超出了WHO限值,对当地居民健康构成潜在风险.     

中国粮食主产区耕地土壤重金属时空变化与污染源分析

土壤重金属污染威胁着农田生态系统安全和人类健康.基于2000年以来中国五大粮食主产区3 006个耕地样点的土壤重金属实测数据和20世纪80年代的土壤重金属历史数据,采用单因子指数法评估了粮食主产区耕地土壤重金属的污染现状和变化趋势,并基于地累积指数,结合区位环境污染探讨了其污染来源.结果表明,中国粮食主产区耕地土壤重金属点位超标率为21.49%,整体以轻度污染为主,其中轻度、中度和重度污染比重分别13.97%、2.50%和5.02%.四川盆地、长江中游及江淮地区、黄淮海平原、松嫩平原和三江平原的耕地点位超标率分别为43.55%、30.64%、12.22%、9.35%和1.67%,南方耕地污染重于北方.主要污染物为Cd、Ni、Cu、Zn、Hg,超标率分别为17.39%、8.41%、4.04%、2.84%、2.56%.自20世纪80年代以来,耕地土壤重金属含量呈增加趋势,整体上点位超标率增加了14.91%,其中Cd、Ni、Cu、Zn和Hg的污染比重分别增加了16.07%、4.56%、3.68%、2.24%和1.96%.除三江平原外,其他4个粮食主产区耕地土壤重金属点位超标比重增加趋势显著,且南方地区的Cd、Ni和Cu重金属超标比重变化量高于北方,而Hg和Cr增速低于北方.Cd、Hg以人为污染源为主,其他6种重金属以自然污染源为主,但Pb、Zn和Cu约有20.00%的点位受人为活动的影响.矿业、工业、污灌水是主要的污染源,除污灌水来源北方重于南方外,其余污染来源均是南方污染重于北方,污染物种类也多于北方.     

Leak location of pipelines based on characteristic entropy

The leakage of oil/gas pipelines is one of the major factors to influence the safe operation of pipelines. So it is significant to detect and locate the exact pipeline leakage. A novel leak location method based on characteristic entropy is proposed to extract the input feature vectors. In this approach, the combination of wavelet packet and information entropy is called “wavelet packet characteristic entropy” (WP-CE). The combination of empirical mode decomposition and information entropy is called “empirical mode decomposition characteristic entropy” (EMD-CE). Both pressure signal and flow signal of low noise and high noise of pipeline leakage are decomposed to extract the characteristic entropy. The location of pipeline leak is determined by the combination of the characteristic entropy as the input vector and particle swarm optimization and support vector machine method (PSO-SVM). The results of proposed leak location method are compared with those of PSO-SVM based on physical parameters. Under the condition of high noise, the results of proposed leak location method are better than those of PSO-SVM based on physical parameters.     

Decentralized scheme for leaks’ location in a branched pipeline

This article presents a novel scheme for the detection and isolation of single leaks in a pipeline with a branch junction by measuring only the flow rate and pressure at the ends of the line. For the solution of this realistic issue, which commonly occurs in pipeline networks, the position of the branch junction and its flow rate are supposed to be known. The idea consists of deriving a model considering the branch junction as a known point in the pipeline such that the leak position is characterized by two possible orientations with respect to the branch (upstream and downstream of it). Thus, this model allows proposing a diagnosis scheme which includes a static selector and two identifiers designed by using a continuous extended Kalman filter with only one deviation parameter to be estimated. This framework reduces the identification task to one parameter which is associated with the deviation from a prescribed positive base position located between one of the pipeline ends and the branch. Simulation and experimental results with data of a hydraulic pilot pipeline of 200 [m] show the promise of the novel scheme.     

长江三角洲旅游景区布局适宜性评价

论文从影响因素出发,以长江三角洲为例,构建旅游景区布局适宜性评价体系,从城镇依托度、交通优势度、社会支撑度和现有景区影响度四个方面来综合评价长江三角洲旅游景区布局适宜性。分析结果表明,城镇依托度呈现出以市级城市为中心的圈层分布结构;交通优势度呈现出以机场为中心的圈层分布结构;社会支撑分值总体上呈现出以太湖为核心的圈层结构;现有景区影响度数值较高的地区主要分布在长江以北地区,并零星分布在长江南岸,总体上呈现内低外高的格局。高适宜性区域主要分布在两大片区,一个是长江两岸地区,另一个是杭州湾两岸地区。低适宜性区域主要分布在长江三角洲边缘地区,特别是西南和南部边缘地区,以及舟山群岛地区。     

The residential lakeshore access allocation problem: Minimizing barrier effects on shoreline habitat buffers

Residential lakeshore development is causing increasing pressure on the lacustrine environment. Traditional landscaping patterns produce lakes ringed with lawns at the expense of the naturally occurring shoreline habitat. In this work, we present a mathematical model to select path locations to minimize impacts on the lakeshore environment, while providing convenient access to the landowners.