循环经济理论思索

循环经济是对近现代人类社会长期、大规模、高强度、未善待大自然的开发活动导致自然资源和生态环境逼近其耐受极限而进行反思的产物.从经济-社会-科技-自然多元复合人工自组织系统角度,研究了循环经济的科学内涵,指出循环经济是建立在组织结构协同基础上的物质循环与能量梯级利用,是集约经济的高级形态和理想模式.针对循环经济包含的若干属性特征,论述了5个基本理论问题,包括守恒与平衡、循环与协调、互动整合与倍增效应、聚集经济与产业集群、生态学基本原理应用和生态系统服务.并就生态工业系统规划设计涉及的基本方法、关键环节、人力投入等给出了政策建议.      

冬季溅水充氧滴滤池处理农村生活污水的启动研究

研究与开发了一种适合于农村生活污水处理的溅水充氧滴滤池污水处理装置,在冬季低温条件下,通过自然挂膜,人工挂膜和强制挂膜3种不同的方式启动了以陶粒和球形塑料为滤料的溅水充氧滴滤池.自然挂膜的COD去除率为18.5%,人工挂膜的COD去除率为43%.2种方法的NH4 -N去除率在10%左右,TN和TP都低于10%.而在利用污泥强制回流的强制挂膜期间,COD去除率高于其他2种方法,平均达到65%,且出水比较稳定.硝化效果明显较好,NH4 -N平均去除率达到60%.TN和TP去除率达到20%以上.试验结果证明了3种挂膜方式中强制挂膜在溅水充氧滴滤池挂膜成功,能够完成系统的启动.分析了冬季溅水滴滤池工艺不易挂膜的原因,提出了一种以陶粒为滤料的滤池启动成功的方法,通过强制污泥回流实现了低温条件下难以挂膜填料滤池的快速启动.     

长三角地区城市洪涝灾害韧性时空演变及其关联性分析

洪涝灾害是长三角地区主要自然灾害之一。开展长三角地区城市洪涝灾害韧性研究,可为加快该地区韧性城市建设、实现区域一体化高质量发展提供有力保障。运用强制确定法、熵值法和空间自相关分析,从社会、经济、基础设施和环境四个维度对2008～2018年长三角地区27个城市洪涝灾害韧性时空演变特征及其关联性进行研究。结果显示：(1)时间序列上,长三角地区城市洪涝灾害韧性水平整体呈上升趋势,城市韧性指数均值从0.256 5增加到0.354 2;城市间韧性指数差异程度有所增大,韧性水平处于非均衡化发展阶段。(2)空间格局上,长三角地区各城市洪涝灾害韧性水平存在明显分异,呈现“中心-外围”韧性递减的分布特征;各韧性等级城市数量结构从以上海为核心的单核分布模式向以上海-南京-苏州-杭州为核心的橄榄型分布模式演变。(3)空间关系方面,除2009年外,长三角地区城市洪涝灾害韧性指数均具有正向的空间自相关性,但全局莫兰系数偏低,空间集聚效应不明显,并且经历了“分散-集中-分散”的变化过程;城市洪涝灾害韧性指数局部空间集聚现象显著的城市数量约占20%,其中“低-低”集聚类型区持续占据主导地位,区域一体化发展有待提高。     

中原城市群城市土地利用效率时空差异及影响因素研究

基于2006～2016年中原城市群各地市面板数据,运用超效率SBM模型和Malmquist模型测算城市土地利用效率并分析其时空差异,基于此借助空间计量模型分析中原城市群城市土地利用效率的影响因素,旨在促进土地要素的合理配置和区域协调发展.研究结果表明:(1)2006～2016年中原城市群城市土地利用效率整体水平不高,呈现先下降后上升波动变化趋势.高效率聚集区主要分布于中原城市群的西部,而东部的高效率聚集区逐渐向北部迁移.(2)城市土地利用过程中要素投入以及非期望产出的冗余是造成中原城市群土地利用效率损失的主要原因之一.(3)中原城市群城市土地利用效率存在正向的空间自相关.(4)经济发展水平、产业结构对于提高城市土地利用效率具有显著的促进作用,而财政压力、城市房地产投资对提升城市土地利用效率具有显著的抑制作用.(5)研究区域的城市土地利用效率存在空间溢出效应.因此要提高城市土地利用效率,中原城市群需要进一步加强城市之间的联系,建立联动发展机制,增强城市土地利用的系统性和整体性.     

基于物联网技术的多能源设备数据采集方法

针对宁东新能源化工基地水、电、气、热、冷等多能源设备数据采集速率低,质量差的问题,提出了1种基于物联网技术的多能源设备数据采集方法。本方法综合考虑水、电、气、热传感设备的监测细粒度、联动控制策略等因素,建立多能源设备数据采集模型。在此基础上,基于物联网技术,对多能源设备进行并发数据采集,实现多采集策略协同处理和高速采集,并按目标时间将多能源设备采集数据分类存储在智能融合终端中,以开展综合能源边缘控制。应用结果表明：本方法可面向综合能源多尺度采集性能指标和差异化数据结构,实现多能源数据自趋优协同采集,提高多能源采集的准确性与传输效率。     

基于源网荷互动的分布式能源消纳方法

分布式能源发电的不确定性给电网公司消纳新能源带来了极大的挑战,电力物联网全域感知技术为分布式能源消纳提供了有效的数据支撑,故提出了一种基于源网荷互动的分布式能源消纳方法,构建了分布式能源总功率预测方法,采用自回归移动平均算法对新能源发电功率进行预测,并建立分布式能源发电波动影响因子,分析新能源发电波动对电网带来的影响。根据源网荷的互动情况,采用离群点自趋优算法,实现新能源机组有功功率精准控制,有效推动分布式能源的消纳。仿真验证表明：采用离群点自趋优的新能源机组控制算法能根据电网运行情况,自动调控分布式能源、电网资源,实现分布式能源最大化消纳,有效提高了园区分布式能源的经济运行水平。     

基于ACF-AMDF的气井环空液面回波特征提取方法

为了精确有效地提取声波法检测气井环空液位的回波周期,在分析环空中测试波的传播特征及基音周期检测的基础上,提出1种基于检测信号短时自相关函数(ACF)及平均幅度差函数(AMDF)的液面回波周期提取方法;利用自主搭建的室内模拟实验系统开展了不同初始环空压力下环空液位检测实验;对检测信号进行中心削波处理并计算ACF/AMDF,提取出液面回波周期并与理论计算值对比分析;同时分析了现场环空液位检测信号,提取其回波周期。研究结果表明:提出的新方法能有效地用于提取环空液面回波周期;室内实验中,该方法最大误差绝对值为1.54%;该方法能够有效抑制液面回波信号中的随机噪声及接箍反射波等,处理后的信号曲线在回波周期处峰值更加突出、集中,而在其他位置更加平滑,提高了对液面回波周期特征的辨识能力。     

泛长三角产业发展与环境污染的空间关联性研究

基于2003-2010年产业和环境数据,运用区域重心、地理集中指数等方法,探讨泛长三角地区产业发展与环境污染重心演变特征及其空间分布格局,并构建双变量空间自相关模型,揭示产业集聚与环境污染的空间关联性。结果表明:①泛长三角地区产业发展与环境污染重心均位于几何重心的东北方向,两者重心轨迹均朝西南方向移动,其中环境污染重心移动的速度和规模远远高于产业发展重心的移动,两者的轨迹演变趋势存在着一定耦合关系;②产业发展与环境污染地理集中度的空间分布均呈现东高西低格局,其中地区间产业发展极化程度下降明显,不均衡性趋于减缓;而环境污染极化程度无显著变化,地区间差异仍比较显著;③根据产业集聚与污染格局的空间关联程度,将泛长三角地区划分为高集聚—高污染、高集聚—低污染、低集聚—高污染、低集聚—低污染四种类型区。本研究可从空间效应角度为产业转型—转移与环境污染之间关联机理探讨提供新的视角。     

中国城市化与能源强度关系的交互动态响应分析

基于1990-2009年的统计数据,建立城市化率和能源强度间的向量自回归模型,运用协整分析、脉冲响应函数和动态方差分解法,从不同视角对两组变量的交互动态响应关系进行分析和预测,旨在揭示我国城市化水平与能源利用效率的内在联系、互动机制与发展趋势。分析结果表明:尽管在短期内呈现波动态势,我国城市化水平与能源强度之间存在长期均衡关系;两组变量的动态脉冲响应为负,体现出城市化率和能源强度之间的反向变动走势;与城市化相比,能源强度的脉冲曲线波动剧烈,说明单纯依靠能源系统内部来改善能源效率缺乏可持续性;方差分解时序值显示,能源强度对城市化变动因素的累计贡献较低,而城市化水平对能源强度变动的影响显著且增长迅速,说明能源强度的降低并不是城市化率提高的主要动力,反之城市化水平的提高对能源强度的下降具有较强的促进作用。由此可见,通过城市的优化开发与系统建设,能够有效促进能源的可持续利用,实现能源消费与经济增长间的均衡发展。