应用构型一致的显式方法预测结构冲击动响应

目的 发展构型一致的显式方法,以提高拉格朗日有限元对冲击、碰撞及侵彻问题计算的精度和健壮性。方法 为更准确地描述和计算结构大变形,基于任意参考构型理论,建立构型一致的动量方程拉格朗日有限元格式。为避免网格间侵入现象,通过结合前增量位移的时间积分方法和共轭梯度算法,使得显式增量步更新后,仍满足接触非侵入条件。结果 通过对大变形碰撞及侵彻问题的模拟,并与LS-DYNA软件结果对比,验证了计算方法的可靠性。结论 基于构型一致的显式算法可有效抑制大变形碰撞过程的单元畸变,提高计算程序的健壮性和预测准确度,使该算法在模拟大变形碰撞问题方面具有优势。     

新安江流域横向生态补偿的经济效应

以新安江流域横向生态补偿试点作为准自然实验,采用2001~2017年中国安徽和浙江省内县域面板数据,利用双重差分方法（DID）定量研究了试点政策对流域上下游地区经济发展的影响及可能机制.结果显示：试点政策对上游地区的经济发展造成了一定程度的抑制影响,表现为相关地区的人均GDP或地区GDP出现了下降,而对流域下游地区经济发展并无显著作用,这一结论在进行多项稳健性检验后仍然成立;新安江试点政策对上游地区经济发展的负面影响呈现出了“先增强后减弱”的动态变化规律;此外,机制分析显示5个试点县内规模以上工业企业个数显著下降,表明“企业退出”是新安江试点政策对上游地区经济发展造成负面影响的重要原因.本研究可为后续制定和实施跨地区水资源保护的利益调配机制提供依据.     

气象条件对2013—2015年冬季关中地区空气质量的影响

大气污染是由过度的人为源排放和不利于大气污染扩散的气象条件共同作用的结果,通过探讨天气形势及气象要素与细颗粒物（PM_2.5）的关系,分析气象条件对空气质量的影响,从而为关中地区的环境治理提供有利的参考依据。本文利用NCEP-FNL再分析资料、环境监测资料及有关的降水数据,对2013?—?2015年冬季关中地区空气质量的演变趋势及其与气象条件的关系进行了研究。结果表明：2013?—?2015年冬季关中地区平均PM_2.5浓度分别为159.5 μg???m_?3,74.2 μg???m_?3,101.8 μg???m_?3,呈现出先明显下降然后又回升的趋势。对2013?—?2015年冬季关中地区天气形势的分类分析表明：这三年关中冬季的有利天气形势呈先上升后下降的趋势,能基本解释同期关中地区PM_2.5的演变趋势。有利天气形势不但会使当天的PM_2.5降低,还会使第二天的PM_2.5维持在较低的水平。因此,有利天气形势天数的增加会使冬季的整体PM_2.5 浓度下降;反之,有利天气形势的减少或不利天气形势的持续则会使PM_2.5浓度飙升到很高的水平。此外,风速与每天的PM_2.5浓度呈显著的负相关,可以解释同一天气形势下日平均PM_2.5浓度的变化。降水对污染物有明显的湿清除作用,但降水并不是造成2014年关中地区PM_2.5浓度偏低的主要原因。     

跨流域调水工程的生态影响识别及评价指标体系研究

跨流域调水人为地改变了地区水情,势必会改变原有的生态环境.以兴宁市东江引水工程为例,为识别跨流域调水工程的生态影响,应充分考虑跨流域调水对水源区、输水区和受水区的生态影响特征,利用矩阵法识别引水工程的主要生态影响,从物理化学系统、生物系统、社会经济系统三方面构建兴宁市东江引水工程对水源区、输水区和受水区的生态影响评价指标体系,并根据工程目标确定指标权重的选取原则及结果,对于科学合理地评价跨流域调水工程的生态影响具有重要意义.     

洱海入湖河口湿地干湿季沉积物氮、磷、有机质垂向分布特征及污染风险差异性

以云南洱海罗时江河口湿地为典型对象,利用柱状底泥分层采样器采集罗时江河口湿地表层(0~10 cm)、中层(10~30 cm)和底层(30~60 cm)沉积物样品,分析干、湿季沉积物总氮(TN)、总磷(TP)、有机质(OM)垂向分布特征,并对沉积物进行污染风险评价.结果表明:1干季罗时江河口湿地表层、中层和底层沉积物TN平均含量分别为1.734、1.453和1.255g·kg~(-1),TP平均值分别1.085、1.034和0.992 g·kg~(-1),OM平均值分别为59.051、47.730和42.133 g·kg~(-1);湿季罗时江河口湿地表层、中层和底层沉积物TN平均含量分别为1.147、0.948和0.895 g·kg~(-1),TP平均值分别0.599、0.523和0.519g·kg~(-1),OM平均值分别为53.098、46.897和43.395 g·kg~(-1);干、湿季各指标含量垂向分布随沉积深度的增加呈下降趋势,表层富集明显;三层沉积物各指标含量均为干季高于湿季,且除OM外,TN和TP均达到显著差异(P0.01).2单因子指数(PI)、有机氮指数(ON)和有机指数(OI)评价结果表明,整体上干季沉积物氮磷属于重度污染,有机质属于中度污染;湿季沉积物氮和有机质均为中度污染,磷为轻度污染;总体上沉积物氮、磷、有机质污染水平为干季高于湿季,且干、湿季各污染指数均为表层最高,中层次之,底层最低,表层污染最为严重.3干、湿季罗时江河口湿地污染来源存在差异,干季以外源为主,湿季以内源为主;干季沉积物营养盐潜在释放风险较湿季大,且以表层释放风险最大.     

桂江流域夏季水-气界面CO2脱气的空间变化及其影响因素

河流具有复杂的流域空间异质性,加之岩溶区河流富钙偏碱高溶解无机碳的特殊环境,使得河流水-气界面CO_2脱气出现显著的空间变化.为揭示岩溶区河流水-气界面CO_2脱气的空间变化特征及其影响因素,利用主要离子、物理化学参数、δ~(13)C_(DIC)等数据以及模型法和浮游箱法分析桂江流域水-气界面CO_2脱气特征.结果表明:(1)桂江流域水文地球化学表现出明显的空间变化特征,HCO_3~-、Ca~(2+)以及电导率、总溶解性固体(TDS)、SIc、p CO_2都表现出中游支流中游下游上游的相似的分布特征;(2)桂江流域在监测期间均表现出CO_2脱气,为大气CO_2的源,脱气通量平均值为237 mg·(m~2·h)~(-1),位于世界河流平均CO_2脱气通量范围内,但桂江流域CO_2脱气在不同的河段表现出明显的空间变化,中游支流和中游明显大于上游和下游;(3)桂江流域中游干流和支流CO_2脱气主要受到碳酸平衡系统的影响,但同时中游支流受到生物光合作用的影响.此外,上游CO_2脱气通量主要受到大气环境因素的影响,而下游CO_2脱气通量则受到诸多因素的共同影响.     

Assessing the Impact of Areal Precipitation Input on Streamflow Simulations Using the SWAT Model1

Masih Ilyas, Shreedhar Maskey, Stefan Uhlenbrook, and Vladimir Smakhtin, 2011. Assessing the Impact of Areal Precipitation Input on Streamflow Simulations Using the SWAT Model. Journal of the American Water Resources Association (JAWRA) 47(1):179‐195. DOI: 10.1111/j.1752‐1688.2010.00502.x Abstract: Reduction of input uncertainty is a challenge in hydrological modeling. The widely used model Soil Water Assessment Tool (SWAT) uses the data of a precipitation gauge nearest to the centroid of each subcatchment as an input for that subcatchment. This may not represent overall catchment precipitation conditions well. This paper suggests an alternative – using areal precipitation obtained through interpolation. The effectiveness of this alternative is evaluated by comparing its simulations with those based on the standard SWAT precipitation input procedure. The model is applied to mountainous semiarid catchments in the Karkheh River basin, Iran. The model performance is evaluated at daily, monthly, and annual scales by using a number of performance indicators at 15 streamflow gauging stations each draining an area in the range of 590‐42,620 km². The comparison suggests that the use of areal precipitation improves model performance particularly in small subcatchments in the range of 600‐1,600 km². The modified areal precipitation input results in increased reliability of simulated streamflows in the areas of low rain gauge density. Both precipitation input methods result in reasonably good simulations for larger catchments (over 5,000 km²). The use of areal precipitation input improves the accuracy of simulated streamflows with spatial resolution and density of rain gauges having significant impact on results.     

太湖流域污水处理厂升级改造的措施与思考

太湖蓝藻事件的爆发促使了太湖流域污水处理厂大范围的升级改造,升级改造的主要措施有强化生物处理、深度处理等,具体工程措施需要结合水质处理要求、现有处理工艺、经济发展水平等进行比选。升级改造的出水水质需要结合纳污水体的污染现状和环境容量进行合理确定。升级改造过程中需要重视进水水质水量的设计与监控,加强工程投资和运行费用的控制。     

输水水质保障下南四湖流域产业结构优化调整研究

通过对南四湖流域产业结构现状、水污染现状以及两者动态演化趋势的解析,结合对流域经济与环保政策导向的梳理,综合权衡三次产业发展对流域经济支撑度、水污染影响潜在威胁与现实效应,汇总形成了南四湖流域三次产业结构优化调整分析矩阵。在此基础上,探讨了不同产业结构优化调整的方案模式,提出南四湖流域三次产业中不同行业的结构优化方案。     

输水水质保障约束下的南四湖流域产业生态化发展研究

在生态文明建设理念的指导下,从南四湖流域的自身特点与现状出发,在总结和借鉴国内外产业生态发展主要经验的基础上,结合南四湖流域自身特点,从管理机制、财政政策、价格税收、技术创新、投资取向、政绩考核等多角度出发,构建了南四湖流域的产业生态政策体系,并从实施目标责任考核、建立流域产业布局规划的协调制度、完善产业结构调整优化的法律法规制度、增强生态产业的科技创新能力、建立流域的政府信息共享与公开机制、建立健全流域水环境执法机构六个方面提出了相应的生态保障措施。