基于SPH方法与GPU并行计算的复杂阶梯流数值模拟

为了更有效地模拟和分析地铁站内复杂楼梯上洪水流动的动力学特征,采用光滑粒子流体动力学方法(SPH)并借助GPU并行计算技术对复杂形态(带1、2、3个休息平台的直行、直角转弯L型)阶梯上洪水流动特征和漫延过程进行数值建模和计算分析。基于SPH方法和GPU并行加速的复杂阶梯流模型的数值模拟结果表明:该模型不但可以计算获得更好的阶梯流流态,而且具有较高的计算效率;不同休息平台数、不同形态阶梯上洪水水流呈现差别较大的水流特征;该模型借助GPU并行加速,适合研究大尺度复杂楼梯上洪水漫延问题,可为分析和评估洪水水流对地铁站楼梯上被困人员疏散过程的影响提供有力的工具。     

泥石流与人类经济活动

山地是泥石流与人类共存的环境,泥石流作用于山地环境,强烈地影响人类经济活动：人类经济活动也作用于山地环境,强烈地影响泥石流。泥石流对山地环境的危害,主要为破坏地表、破坏生态系统和淤堵江河;泥石流对人类及其经济活动的危害,主要为破坏城镇,村庄,工矿,交通水利水电工程,农田和人类自身的安全。泥石流危害的结果,能导致山地坡面破碎化、沟口沙石化、河床宽浅化和植被逆向演替化,以及耕地贫瘠化、经济发展滞后化和     

上海市经济-环境系统的物质输入分析

对区域或城市经济-环境系统的物质输入分析。可以判断可持续发展所处的状态。进而为区域或城市制定循环经济发展战略提供依据。利用物质流的理论和方法．依据欧盟指导原则，分析了1990—2003年间上海市经济-环境系统的物质总需求和资源生产率等主要指标。研究结果表明：①上海市巨大的物质总需求和直接物质消耗给上海市的生态环境带来了巨大的压力；②1996年上海市的资源生产率是全国的1．22倍．但2000年日本的资源生产率是上海市的36倍；③影响上海市的物质总需求或者环境质量的关键因素是技术和制度能力。在上述的分析基础上。提出在2020年之前上海市发展循环经济要注重于输入端的减物质化和加强循环绍济的技术支撑研究与开发以及制度能力建设。     

VIC模型与SWAT模型在中小流域径流模拟中的对比研究

结合GIS与RS技术的分布式水文模型已成为当今水文界研究的重点。从气象与水文水资源学科交叉的角度对分布式水文模型VIC模型与SWAT模型进行研究,并将其应用于白莲河流域,以此探讨该模型在中小流域的适用性。模拟结果表明,VIC模型与SWAT模型在白莲河流域率定期与检验期的模拟效果相差很小。SWAT模型的效率系数与相关系数略高一些,SWAT模型的模拟效果比较平均,每年相差不大;但VIC模型在1995年和1999年模拟效果明显好于其它年份,尤其在2002年,VIC模型模拟的洪峰与实测的相差较大,从而影响总体的效率系数偏低,而SWAT模型模拟的更接近实测值。研究结果表明两种模型对于我国中小流域的径流模拟具有一定的适用性.     

工业园区循环经济绩效评价方法研究

针对当前循环经济绩效内涵不明确,评价指标体系多局限于对循环经济发展水平等循环经济绩效评价中存在的问题,在系统归纳总结该领域研究现状基础上,明确了循环经济绩效的概念;进一步构建了基于生态效率-物质流分析的循环经济绩效评估指标体系,利用模糊数学和灰色聚类方法分别建立了循环经济绩效评估模型;最后,以上海化工园区和南通农药化学工业园为案例,对2个园区循环经济绩效进行评估。结果表明:从理论和方法上,构建的工业园区循环经济绩效评价指标体系是适用的;模糊综合评价和灰色聚类评价的结果存在一定的差异,模糊评价结果更为合理,而且该模型可以直观地表示出园区循环经济绩效的优劣势所在。进而,以上海化工园区作为标杆,针对南通农药化学工业园存在的资源效率偏低等问题,提出若干循环经济绩效改进措施。     

上海新城区构建湿地处理污水的经济技术分析

根据上海市郊新城区发展规模以及绿地规划，从构建湿地处理污水的效果、投资和运行费用以及与市郊新城区绿地景观系统规划相容性方面进行了经济技术分析。分析结果表明：上海市郊新城区利用构建湿地建设生活污水处理系统，基本可以满足污水综合排放标准的要求，不但技术上可行，经济上更节省，而且能够与新城区绿地系统、亲水景观的规划建设有机结合。     

雅砻江锦屏二级水电站减水河段生态需水量研究

针对雅砻江锦屏二级水电站减水河段面临的水生生物生态需水问题,提出了计算河道最小生态基流量的生态水力学法,考虑了水力生境参数的全河段变化情况,计算结果避免了单凭最低值进行判断所造成的判断失误。确定了锦屏二级水电站减水河段鱼类对流速、水深、水面宽等水力生境的需求。通过河道水力模拟,得出为满足减水河段鱼类的生存及繁衍,必须保证枯水季节猫猫滩闸址下泄45 m3/s流量,在该流量下,锦屏二级水电站减水河段中95%左右河段水力因子可满足研究中提出的河道内鱼类的生存条件;水温的变化不会影响河道内鱼类产卵;鱼类适应的缓流水、急流水、浅滩、深潭等水力形态的位置虽然发生变化,但数量保持不变。     

洞庭湖钉螺扩散与水情变化规律

洞庭湖区是目前我国钉螺分布范围最广且血吸虫病疫情最难防治的疫区。为揭示近年来洞庭湖区钉螺扩散与疫区水情变化的关系，从洪水对钉螺扩散及其孳生地环境淹没时间影响考虑，提出了表征疫区钉螺扩散及孳生地变化的水情指标，选用最能综合反映洪水年水情变化的汛期平均水位作为疫区水情变化的表征指标，并以洞庭湖为例定量分析了洞庭湖区钉螺扩散与以城陵矶站汛期平均水位为指示性指标的疫区水情的相关关系。其结果显示洞庭湖区钉螺面积与湖区汛期平均水位线性相关性显著，其相关关系式为y＝0.107 2x+14382(r=0822,p<005)，其中y为洞庭湖区钉螺分布面积，x为城陵矶站汛期平均水位。     

潮汐流-垂直潜流人工湿地对城市径流污染物净化效果

人工湿地(CW)在城市径流污染源头控制中发挥重要的作用。采用潮汐流(TFCW)-垂直潜流(VFCW)串联的复合人工湿地工艺(TF-VFCW),以砾石为填料构建人工湿地模型,探究TF-VFCW长期运行下COD_cr、NH₄⁺-N、NO₃⁻-N、TN和Cu²⁺的去除效果以及微生物群落变化对污染物去除效果的影响。结果表明：在80 d的运行中,TF-VFCW对COD、NH₄⁺-N、TN的去除效率逐渐下降,平均去除率分别为62.92%、65.54%、80.83%;系统对NO₃⁻-N的去除率先保持稳定,随后在波动中略有下降,平均去除率为95.27%;对TP的去除效果相对较为稳定,平均去除率为87.64%;对Cu²⁺的去除率虽有较大波动但总体上呈现上升的趋势,平均去除率为40.22%。TFCW单元的去污能力明显优于VFCW单元。随着时间的推移,TFCW单元在门水平上的优势菌种由Proteobacteria(变形菌门)变为Firmicutes(厚壁菌门);在属水平上,TF-VFCW中主要除氮微生物为Thauera(索氏菌属)、Thiobacillus(硫杆菌属)、Hydrogenophaga(噬氢菌属)、Nitrosospira(亚硝化螺菌属),主要除磷微生物为Pseudomonas(假单胞菌属)、Dechloromonas(脱氯菌属)、Bacillus(芽孢杆菌)等。TFCW的除氮、除磷功能微生物的多样性要明显优于VFCW。温度对除氮、除磷功能微生物的多样性和群落结构影响较大,NH₄⁺-N、NO₃⁻-N、 TN的去除效果明显受到温度的影响,而磷的去除受温度影响较小,其主要通过基质吸附和植物吸收。     

非饱和土壤轻油污染多相流研究进展

轻油泄漏到地下后 ,在非饱和土壤中水、气、油三相相互作用、相互影响 ,共同构成多相流体系统。在简要分析轻油污染问题的产生、危害以及轻油泄漏在地表以下运移方式的基础上 ,介绍并总结了近些年来国内外土壤轻油污染有关的多相流研究方面的进展 ,包括国外的模型研究成果、国内外试验研究方法和研究成果 ,并指出目前研究中存在的问题和需要进一步探讨的方向