基于物质流分析的可持续发展方法探讨——以珠江三角洲为例

文章以珠江三角洲为例,选取区域物质总需求、区域过程总排放、区域总排放等指标,对珠江三角洲社会经济系统的物质流进行核算,结果表明:(1)珠江三角洲区域物质总需求、区域总排放年均递减率在7%以上,资源使用密度、单位GDP物质排放年均分别减少10.3%、11.4%。说明珠江三角洲产业结构开始升级,环境朝着利好方向发展。(2)隐藏流在各类相关指标中占有比例较高,占区域总排放的比例年均高达98%。说明推行减量化生产,提高物质利用率,进一步推动循环经济发展已迫在眉睫。(3)物质排放强度地域差异明显,惠州、肇庆、中山、江门历年均低于珠江三角洲平均水平,深圳、东莞远高于平均水平;IPAT分析显示,A呈上升趋势,T值呈逐年下降的趋势。总体来看,珠江三角洲发展循环经济具有极大的潜力,也具有极强的现实意义。     

机场终端区飞行流量的优化算法研究

为解决繁忙机场飞行终端区的交通拥挤问题,研究了遗传算法在跑道分配和飞机排序中的应用。建立多条跑道多架飞机的数学模型,使用遗传算法仿真计算寻求飞机进场总延迟时间最小的排序方案,并与传统的先到先服务算法进行了对比。结果表明:遗传算法与先到先服务排序相比较,总延迟时间减少了53%,说明了该算法排序结果明显优于先到先服务的排序结果。遗传算法具有全局寻优,且优化效率高的特点,有助于空中交通流量管理优化方案的建立。     

煤矿独头巷道受限贴附射流数值计算及结果分析

独头巷道压入式通风的风筒一般布置在独头巷道的侧壁,风筒出口的位置在巷道侧壁的中部,与迎头保持一定的最小距离。根据现场实际情况,同时为了便于分析,通过建立独头巷道受限贴附射流通风物理模型,确定边界条件和网格划分,进行数值计算,得到流场等值线图,表明了贴附射流的形成过程,并对其结果进行分析。     

京津冀地区城市三生空间碳代谢效率特征及演进模式

探究城市三生空间系统的碳代谢效率有助于实现区域要素整合和空间优化.基于城市代谢视角,采用物质流分析法构建了京津冀地区三生空间碳代谢效率评估框架,并运用超效率DEA模型和Malmquist指数分析了2000~2020年三生空间碳代谢效率的时空分布、动态变化及演进模式.结果表明：①2000~2020年,京津冀地区三生空间碳代谢效率呈波动增长趋势,各城市碳代谢效率空间分异明显,碳代谢效率水平整体偏低,呈中部高、南北低的分布格局.②京津冀地区碳代谢效率全要素生产率呈增加趋势,技术进步变化和纯技术效率贡献作用不显著.超过50%的城市全要素生产率呈改善趋势,仅有38.46%的城市在碳代谢效率改善过程中存在技术进步现象,超过1/2地区的纯技术效率呈下降趋势,大部分城市的技术效率和规模效率变化指数大于1.③各城市碳代谢效率呈现不同的类型特征,按照其发展路径划为稳定式、反复式、渐进式和突变式这4种演进模式.各城市应据此采取差异化措施,合理配置三生空间资源,提高技术水平和规模效率,以期提高城市碳代谢效率水平.     

中国磷消费结构的变化特征及其对环境磷负荷的影响

本研究先建立物质流分析模型,分析1980～2008年期间我国磷消费结构的变化特征及其对环境磷负荷的影响,随后探讨若干社会经济因素同我国磷消费污染之间的关联性.结果表明,城市生活和农村生活的人均磷养分输入分别由0.83 kg.a-1和0.75 kg.a-1增加到1.20 kg.a-1和0.99 kg.a-1,而城市生活磷养分循环比例则由62.6%下降到15.6%;畜禽养殖和种植业的磷养分输入持续增加,但前者磷养分循环比例由67.5%下降到40.5%,后者大量磷养分蓄积在农业土壤;人口、城市化水平、种植业发展水平以及畜禽养殖业发展水平与我国磷消费污染总负荷的相关系数达到0.90以上,说明它们是我国磷消费污染的重要诱因;环境Kuznets曲线研究表明我国目前仍处于初级发展阶段,牺牲环境质量以换取经济发展.研究表明,我国磷消费体系正向线性开放的代谢结构演变,磷养分流失持续增加,环境磷负荷大大加重.     

流动注射分光光度法测定水中痕量氟化物

研究并建立了测定水中痕量氟化物的氟试剂（ＡＬＣ）－流动注射分光光度法。将水样注入到水载流中,与ＡＬＣ－Ｌａ丙酮水溶液混合,在５０℃时反应生成蓝色三元络合物,在分光光度计上于波长６１８ｍｍ处进行检测。Ｆ＾－测定的线性范围为０．０４－３．０ｍｇ／Ｌ,检出限为０．０３６ｍｇ／Ｌ。     

基于替代模型的地下水DNAPLs污染源反演识别

应用基于核极限学习机替代模型的模拟-优化理论和方法研究解决了地下水DNAPLs污染源及含水层参数的同步反演识别问题.结果表明：1）核极限学习机替代模型对模拟模型有较高的逼近精度,能够识别并模仿模拟模型的输入-输出关系,绝大部分相对误差小于5%,平均相对误差仅有2.98%;2）以替代模型代替模拟模型,大幅度地减小了模拟-优化过程的计算负荷,将反演识别时间由传统方法的83天减少到3小时,并能够保持较高的计算精度;3）应用基于模拟退火的粒子群优化算法求解优化模型,能够以较快的速度搜寻到全局最优,同时避免搜索过程陷于局部极小解.     

A multidecadal oscillation in precipitation and temperature series is pronounced in low flow series from Puget Sound streams

In Pacific Northwest streams, summer low flows limit water available to competing instream (salmon) and out-of-stream (human) uses, creating broad interest in how and why low flows are trending. Analyses that assumed linear (monotonic) change over the last ~60 years revealed declining low flow trends in minimally disturbed streams. Here, polynomials were used to model flow trends between 1929 and 2015. A multidecadal oscillation was observed in flows, which increased initially from the 1930s until the 1950s, declined until the 1990s, and then increased again. A similar oscillation was detected in precipitation series, and opposing oscillations in surface temperature, Pacific Decadal Oscillation, and Interdecadal Pacific Oscillation series. Multidecadal oscillations with similar periods to those described here are well known in climate indices. Fitted model terms were consistent with flow trends being influenced by at least two drivers, one oscillating and the other monotonic. Anthropogenic warming is a candidate driver for the monotonic decline, and variation in (internal) climatic circulation for the oscillating trend, but others were not ruled out. The recent upturn in streamflows suggests that anthropogenic warming has not been the dominant factor driving streamflow trends, at least until 2015. Climate projections based on simulations that omit drivers of multidecadal variation are likely to underestimate the range, and rate of change, of future climatic variation.     

中国铜产业体系演化的碳中和实现机制研究

本文研究了我国铜产业采选、冶炼、加工和再生等环节的演化趋势,构建了铜产业直接碳排放-能源间接排放-其他间接排放相结合的多层级碳排放核算模型,分析了我国铜产业各环节碳排放演变规律及碳中和实现机制。结果表明：①1980-2020年我国铜精矿、精炼铜、铜加工材、再生铜产品分别增长了6.6倍、 25.1倍、 88.5倍、 37.1倍,受碳中和目标实现对电力需求量增加的影响,预计2060年铜资源消费总量将较2020年提升62.3%,铜资源社会存量将达到3.9亿t,再生铜将于2030年超过原生铜成为主导资源类型。②2020年铜产业的碳排放总量达到2968.2万tCO₂e,其中,采选环节的吨铜碳排放量最高,达到了3.4tCO₂e,是第二位冶炼的2.3倍;冶炼环节的碳排放总量最大,达到铜产业的39.3%;再生环节的降碳效果突出,相较原生采选冶炼环节减少1251.2万tCO₂e;进出口贸易则进一步降低了该产业43.7%的碳排放总量。③预计2060年铜产业碳排放总量将达到1499.8万tCO₂e,通过促进国际贸易、循环经济、技术创新及环境市场建设等举措,可大幅降低产业的碳排放总量,其中国际贸易及循环经济情景的碳减排效果在2030年前均较显著、随后逐渐下降,技术创新及环境市场建设是该产业碳中和目标实现的根本,在2060年的减排潜力分别达到535.9万t及607.9万t。为了更好地促进该产业可持续发展及“双碳”目标实现,建议依托国内国际双循环格局合理调控铜产业结构,秉持全生命周期理念加快构建铜产业绿色供应链,紧随碳中和发展趋势促进资源循环减污降碳协同增效。     

邀山阁游客流量控制研究

邀山阁是一座4层砖石结构楼阁,目前西北角墙体倾斜严重且墙体、石柱存在竖向裂缝。基于保护邀山阁的需要,应用等效体积单元(RVE)进行墙体的有限元分析,通过调整弹性模量和优化有限元模型来模拟砌体带裂缝时的工作状态;在应力值及其变化值比较大的关键部位选取了26个控制点,进行应力包络分析;在合理的安全系数和游客荷载最不利工况下,得到了邀山阁游客的合理控制数量。本研究将有益于古建筑的长期保护和合理开发利用。