耕地结构变化下水土资源匹配时空特征效应分析——以黑龙江省为例

基于耕地利用水资源的供需视角,在综合考虑耕地利用类型、作物种植结构、作物生长期等条件的基础上,结合黑龙江省的国家气象站数据,对耕地利用需水量与有效供水量从微观尺度上进行分析,并以此对1990—2018年内不同生长期耕地利用水土资源匹配的时空动态进行分析。结果表明：1990—2018年间黑龙江省耕地结构不断变化,旱改水现象在2010— 2018年间最为普遍;作物生育前期与中期需水量较多,后期需水量较少,需水量逐年上涨,与水田占比变化保持较为一致,并且空间上需水量高值地区偏移规律与同时段内的旱地水田化现象保持高度一致;1990—2018年间,作物各生育期水土资源匹配程度均先降后升,大部分的水土资源匹配高值地区分布在有效降水量的高值地区与旱地地区的交接地带,可见天然降水仍是满足耕地作物用水的主要来源;近年来三江平原南部地区水土资源匹配程度严重下降,粮食单产下滑,建议该部分地区减少旱改水工程量,同时,松嫩平原西部地区水土资源匹配水平与粮食单产逐年上升,可适当进行旱改水工程。     

复杂DNAPL污染源区溶解相污染通量的升尺度计算

重非水相液体(DNAPL)污染场地中NAPL相污染物会持续溶解于地下水中,释放出溶解相污染羽,对人体健康产生威胁.准确评估DNAPL污染场地源区下游的溶解相污染通量至关重要.由于介质的非均质性常形成复杂DNAPL污染源区,其溶解相污染通量往往呈现出阶段性变化.目前溶解相污染通量计算普遍采用Christ等提出的双域升尺度模型,但该模型仅适用于弱非均质性的污染源区.本文基于大量强非均质性条件下的污染源区数值算例,修正了Christ双域模型中污染源区衰减指数的经验公式,将该模型的适用范围推广至强非均质性的复杂污染源区.通过蒙特卡罗数值算例及两个二维砂箱试验数据验证了修正模型的适用性和精度.对比结果表明:修正模型可广泛适用于不同结构的复杂DNAPL污染源区,与以往的计算方法相比,修正模型计算的溶解相污染通量精度提高了约35%.     

面向实施的市级国土空间规划传导思路与技术方法

规划传导是保障国土空间规划实施的关键环节,从理念层面的治理转型、规则层面的事权匹配、空间层面的要素管理入手,对市级规划传导的技术思路与方法途径进行了研究。研究表明：空间规划具有的基础性、有限性和动态性等特征是规划传导的基础出发点,应建立起涵盖理念宽度、事权力度和要素精度的规划传导框架。在此基础上提出双向反馈、权责清单、刚弹结合、尺度容差、动态平衡等技术思路来分步推进规划传导,并以广州为例提出了规划传导实施层面的方法途径,为建立能用、管用、好用的规划传导政策规则和体制机制,为完善国土空间规划体系和推动规划有效实施提供研究支撑。     

近40年盐城海岸带湿地景观结构动态研究

基于地理信息和遥感技术,应用景观格局指数法,以1980年盐城海岸带植被图和4期（1991年,2000年,2008年,2018年）遥感影像为数据源,提取了5个时期的湿地景观信息,通过计算能够准确反映景观结构变化的景观多样性指数、优势度指数、均匀度指数、分形维数、破碎化指数和廊道密度指数等,分析了研究区近40年的湿地景观结...     

三峡库区腹地土壤侵蚀动态演变研究

以三峡库区腹地5个区县为研究区，以1988、2000、2010和2015年4期遥感数据为数据源，借助RS和GIS技术，得到研究区土壤侵蚀数据，采用土壤侵蚀综合指数，从区域尺度、乡镇尺度分析三峡库区腹地土壤侵蚀时空演变规律及其差异性。结果表明：（1）在27a间，区域尺度的土壤侵蚀状况呈现波动性演变，2000年以前研究区土壤侵蚀状况在恶化，而2000年以后侵蚀状况逐渐好转并趋于稳定;（2）在乡镇尺度上，进一步分异，出现4种演变类型：持续性变好、持续性变差、波动性变好、波动性变差；主体演变类型与整体大体一致，但在云阳县和长江沿岸存在与整体相反的演变类型；（3）侵蚀状况始终严重或持续性变差的12个乡镇为治理重点区域，而波动性变差的24个乡镇为治理的次重点区域。研究结果有助于该区域水土流失的精准治理。 关键词： 土壤侵蚀演变；土壤侵蚀综合指数；多尺度研究；三峡库区腹地     

双尺度低氮燃烧技术在国产330MW机组的应用

为了达到宁夏地区要求现役330 MW级别火电机组NOx排放值100 mg/Nm³以下和改善环境的目的,青铜峡铝业发电有限责任公司对1号锅炉的燃烧器进行技术改造。结果表明:改造后锅炉在330 MW负荷下NOx排放平均值为240 mg/Nm³,比改造前降低45%;锅炉效率达到93.39%(高于设计值0.01%)、飞灰含碳量2.98%(低于设计值0.02%)、过热器减温水量和再热器减温水量均小于设计值;有效解决了锅炉改造前的结焦和超温现象。     

区域地下水环境风险评价技术方法

针对我国在地下水环境风险评价技术方法储备不足的问题,提出区域地下水环境风险评价技术方法应遵循逐级筛选、分类分级评价的思路,突出对不同尺度的控制,将区域地下水尺度划分为区域(流域、平原)、局部地区(城市、单元)和场地(水源地、污染场地)3个层次. 通过分析区域地下水环境中风险源—受体—危害分析—生态终点的暴露响应途径,提出适宜大尺度区域地下水环境风险的评价方法;选用区域土地利用类型表征区域污染源,以地下水水质以及供水量变化为生态终点,采用相对风险模型分析大尺度区域环境风险. 针对大尺度区域内高环境风险区,采用源—路径—受体控制模型建立城市区域尺度地下水污染风险评价理论模型,并结合当地污染源特征、水文地质条件及水质现状进行局部地区地下水污染风险评价. 针对局部地区的高污染风险区,基于健康风险评价理论,突出水质安全保障,确定小尺度场地地下水健康风险的内涵与评价方法,提出场地地下水健康风险评价流程采用过程模拟方法确定污染物在包气带—地下水中的迁移转化,定量分析其对人体健康的影响. 下辽河平原区域地下水环境风险评价结果显示,高环境风险区位于沈阳浑河冲洪积扇区域,而细河是区域内地下水高健康风险区,应有针对性地采取保护措施.      

基于多尺度分析的高压输电塔损伤识别数值模拟研究

由于结构整体动态特性对于局部损伤的不敏感性,只有当结构中的损伤严重到显著影响动态特性的程度,才可能造成结构特性参数的明显变化。宏观尺度模型只能识别出构件层次上的损伤,而对于识别结构中的小损伤或者微损伤以及构件连接节点处的损伤则无能为力。建立了高压输电铁塔一致多尺度数值分析模型,对输电铁塔上下曲臂连接节点处构件内部的不同损伤进行了识别。以小波包能量曲率差为损伤因子,利用小波变换技术,建立了高压输电铁塔的智能损伤识别方法,最后利用RBF神经网络对损伤程度给予判定。研究表明,该方法识别效果比较理想。     

黄土丘陵沟壑区大空间尺度林草植被减沙方程的尺度适应性

黄土丘陵沟壑区大空间尺度植被减沙方程是分析黄土高原植被变化产沙效应的有效工具,其在不同空间尺度的适应性对于黄河水沙情势变化研究十分重要。运用数值试验方法,研究黄土丘陵沟壑区大空间尺度林草植被减沙方程在小流域、子流域和栅格等3种空间尺度的适应性。结果显示,黄土丘陵沟壑区大空间尺度林草植被减沙方程在各空间尺度的总体估算偏差（D）由小到大排序为小流域（D=52.26%）<子流域（D=60.07%）<栅格（D=92.17%）,纳什效率系数（NSE）由大到小排序为小流域（0.21）>子流域（-0.31）>栅格（-0.80）。可见,黄土丘陵沟壑区大空间尺度植被减沙方程在约500 km²以上的流域单元较为适用,在500 km²以下的子流域和栅格单元不适用。该研究成果可为黄土丘陵沟壑区大空间尺度林草植被减沙方程的推广应用提供参考。     

广州市流溪河河岸带土壤反硝化作用的多尺度影响因子

以广州市水源地流溪河二级支流的河岸带为研究对象,分析嵌套结构的多尺度因素对河岸带土壤反硝化作用的影响,确定调节河岸带土壤反硝化酶活性的不同尺度控制因素.结果表明:以土壤反硝化酶活性表征的反硝化潜力,其在研究区内的剖面尺度空间变异性显著大于断面尺度和流域景观尺度;反硝化酶活性的空间变异受多尺度因子的作用,其中剖面尺度中土壤有机碳、全氮、硝态氮等因子对其空间分布起主要的直接控制作用,而断面尺度的景观位置、植被密度与流域景观尺度的地形指数、高程及土地利用类型等因子通过影响土壤性质而间接调控反硝化酶的空间分异性;研究区的反硝化酶活性在剖面尺度中表层最高,随着深度增加呈急剧减小的趋势;断面尺度中活性值最高位于河岸区中间的景观位置,因该位置具有良好的景观连接性和较高的植被密度;流域景观尺度中,除受人为扰动严重城市化地区外,河岸带土壤反硝化酶活性沿流域从上游至下游呈不断增加的趋势.