排水管网规划评价指标体系构建及分形维数应用

针对截流合流制排水管网规划指标体系的构建问题,分别从排水管网的规模、结构、服务质量、经济效益等方面,构建了反映排水管网规划特征、涵盖15个指标的评价体系框架,确定了各评价指标的定义和量化方法. 评价指标定量计算所需要的基础数据,易于在排水管网规划阶段获取,使评价具有较强的可操作性. 在排水管网规划评价指标体系中引入了新的评价指标——排水管网分形维数,用以描述管网的空间分布特征,并采用计盒法计算了排水管网分形维数,经验证,计算结果与实际情况较接近.      

吉林省经济增长和环境变化的动态关系

以吉林省为例,采用无残差完全分解方法和柯布-道格拉斯生产函数,分别提取环境变化和经济增长的驱动因子,在分析共同影响因子对环境系统和经济系统作用差异的基础上,应用异速生长模型分析经济子系统和环境子系统的相对变化关系.结果表明:经济增长和环境变化具有不同的增长维度,环境变化中的规模效应依赖于经济系统中资源要素的投入水平,而驱动经济增长的技术变化因子仅仅是引起环境变化技术效应的一个方面,环境系统的技术变化具有一定的独立性;经济增长和环境变化既有关联性也有差异性,经济系统主导形成二者倒“U”型的数量关系,而环境系统影响因子进一步决定了在何种污染程度上穿越环境高山;环境变化和经济增长的相对速率具有广义分维性质,环境系统和经济系统的负异速生长是实现可持续发展环境目标的根本途径.      

基于分形理论及信息熵的广州边缘区绿地空间结构分析——以番禺区为例

以信息熵和分形理论为指导,在遥感和GIS技术支持下构建绿地空间结构熵模型,以番禺区为例对广州市边缘区绿地结构在空间上的分异进行分析,结果表明：III梯度区得益于良好的水资源及地形等自然条件,斑块平均面积最大、边缘密度最低、斑块结合度指数最高,生境破碎化程度最小,熵值最高,为-12524,稳定性最好;II梯度区熵值最低,为-62553,主要由于受游移多变且支流众多的水系胁迫导致绿地空间结构被切割破碎,稳定性最差;而I梯度区熵值为-36819,处于II、III梯度区之间,但由于距城市最近受人为干扰最强烈,连通性最差、生境破碎化程度最高,其稳定性很大程度取决于人为干扰活动的剧烈程度和政府行为对用地结构的调控。     

ZnCl_2/CuCl_2复合活化剂制备污泥活性炭及其分形研究

以污水处理厂剩余污泥为原料,以氯化锌和氯化铜为复合活化剂,采用低温炭化及中温活化方法制备了污泥活性炭。经正交优化得到最佳制备条件为:活化温度为534℃,活化时间为60 min,ZnCl2浓度为3.0 mol/L,CuCl2浓度为0.3 mol/L,碘吸附值达到534.0 mg/g。所得污泥活性炭含有大量微孔,同时也含有部分中孔和大孔,BET比表面积为784.89 m2/g,Langmuir比表面积为1 053.69 m2/g;利用污泥活性炭吸附制药废水,实验结果符合Freundlich方程,由此建立的分形吸附模型证明制备的污泥活性炭具有分形特征,其分形维数越高,则粗糙度越大,碘吸附值越高。     

分形维数在城市排水管网规划中的应用

城镇体系空间结构是城镇体系的重要特征之一,对其的定量研究对城市规划具有重要意义.以分形理论为基础,采用集聚维数研究了东莞市各镇区体系的空间相关性.结果表明:镇区之间的集聚程度不大,其大小与经济发展状况和地理位置有较好的对应关系.通过对几个镇区排水管网的长度-半径维数的测算,揭示出镇区排水管网也具有分形特征.综合分析镇区排水管网的规模指标数值可发现规划中存在的问题,并提出如下调整措施:①对于排水管网分形维数较好,规模指标欠佳的镇区,应加快排水管网的规模建设;②对于排水管网规模指标较好,而分形维数较差的镇区,应优化排水管网的平面布置规划;③对于排水管网分形维数及规模指标均欠佳的镇区,需要从排水管网的平面布置规划和建设规模两方面进行优化和调整.      

NAPLs污染物指进锋面形态的指间距离预测

选取4种不同性质的NAPLs(非水相流体)污染物,分别应用分形维数方法和毛细压力函数方法对NAPLs迁移过程中有效界面张力和指进过程中指间距离的大小进行预测,同时建立二维可视化砂箱模型,模拟污染物在多孔介质中的非稳态指进迁移过程,获得指进迁移形态影像75幅. 结果表明,与试验观测值比较,对于相同迁移过程中的指间距离,毛细压力函数方法预测误差绝对值介于1%~93%,分形维数方法预测误差绝对值介于2%~25%,分形维数方法的预测误差小于毛细压力函数方法. 毛细压力函数方法对指间距离的预测随着NAPLs密度的增加而增大,对DNAPLs(重非水相流体)的预测误差明显增加,更适用于预测密度与水的密度相差不大的物质;分形维数方法的预测值与观测值呈显著线性相关(R2=0.957),相比于传统毛细压力函数方法,分形维数方法对指间距离的预测更准确,更适合用来预测不同密度NAPLs污染物的指进距离参数.      

退耕还湖后安庆沿江湿地土壤颗粒分形特征

以安庆沿江不同退耕还湖方式(白荡湖区,低坝高网式养鱼;菜子湖区,自然恢复湿地)和不同历史利用方式(水耕和旱耕)的湿地土壤为研究对象,分析退耕还湖后湿地土壤的颗粒分形特征变化。结果表明,退耕还湖后白荡湖区湿地土壤颗粒分形维数和<0.01 mm粒径颗粒含量降低,且历史水耕湿地土壤颗粒分形维数降幅小于历史旱耕湿地;菜子湖区湿地土壤颗粒分形维数和<0.01 mm粒径颗粒含量升高,且历史水耕湿地土壤颗粒分形维数增幅大于历史旱耕湿地。2个湖区湿地土壤颗粒分形维数与土壤细黏粒、粗黏粒和细粉粒含量呈显著正相关(P<0.01),与粗粉粒、细砂粒和粗砂粒含量呈显著负相关(P<0.01),与土壤有机质、全磷和有效氮含量呈显著正相关(P<0.05),土壤颗粒分形维数和土壤养分含量的聚类分析结果总体相似。土壤颗粒分形维数可作为评价退耕还湖后湿地生态恢复过程中土壤演变状况的重要参考指标。     

北京城区道路灰尘季节性粒度分布及分形特征

对采集的北京城区道路灰尘样品用扫描电镜及X射线能谱进行形貌特征分析,用激光粒度仪进行粒度测定.结果表明:北京城区四季道路灰尘包含矿物颗粒,轮胎磨损颗粒及球型燃烧颗粒,四季道路灰尘粒度分布频率曲线均呈双峰态分布,第一峰值粒径介于256~303μm,第二峰值粒径介于74~88μm.四季道路灰尘粒度分布分形维数为1.7533~2.3137,平均粒径为188.08~200.20μm,分选性差,呈极不对称的极正偏宽峰态到很窄峰态,属砂土.四季道路灰尘均主要是局地灰尘跃移搬运形成,直接通过大气运移沉降的远源灰尘相对较少.平均粒径春季>秋季>夏季≈冬季,分选系数夏季≈秋季>冬季>春季,峰度冬季>秋季>夏季≈春季,偏度无较大区别.春季灰尘可吸入颗粒物最高,并含有可入肺颗粒物,对人体健康和大气环境的危害潜力不容忽视.     

长江三角洲跨区域抢险救援体系 --基于分形细化原则的功能模型开发研究

对长江三角洲跨区域抢险救援体系这一类典型的复杂系统进行了系统构建的总体原则分析,在复杂系统开发的并行工程开发组织和总体结构模型研究的基础上,进行了相关分形建模及开发研究,并在长江三角洲跨区域抢险救援体系的递阶控制体系结构的总体模型指导下,得到了分形细化后各级子系统的功能模型结构.     

不同时间尺度气候变化的分维研究

探讨了从一维时间序列中提取气候分维的方法，计算了不同时间尺度气候变化的分数维，并讨论了维数与气候变化的相关系。