中国城市用水面临挑战

污染问题和管理不善使得中国原本已经紧张的用水供应问题更加严重,但是政府已决定在未来5年的时间里将投资1250亿美元解决此问题。中国在城市用水问题上处于“十字路口”,如果以提高水费来让居民节约用水,低收入家庭对此会有很大意见。在波士顿,一吨水的价格是5美元；在法国,每吨水的价格是2．5欧元；但在中国要实行这样的水价就会行不通。     

岛屿硬化集水面雨水弃流方案与分质收集策略研究

通过研究海南岛文昌市水泥屋顶和水泥路面上的雨水径流特征,建立了岛屿地区不同硬化集水面的雨水弃流方案和分质收集策略.在降雨初期,水泥路面和水泥屋顶均发生明显的冲刷效应,水泥路面雨水径流污染物浓度远高于水泥屋顶,且不同硬化集水面上前30%雨水中的污染物浓度均高于后70%的雨水.通过与相关水质指标对比得出,水泥屋顶雨水径流可作为饮用水水源,水泥路面雨水径流经处理可作为城市杂用水使用.通过建立雨水径流污染物累积-冲刷经验模型,可计算不同硬化集水面的弃流雨量,并以此为依据制定了弃流方案.以两种典型硬质化集水面径流污染物传输特征、水质特征和弃流方案为基础,分别提出了屋顶雨水收集方案和多种生态方法协同作用的路面雨水收集方案,可为岛屿地区的雨水收集利用方案提供参考依据.     

北京地区人工景观生态服务价值估算

以生态系统服务价值定量评价的现有成果为手段,针对北京市的具体问题,对北京市人工草地与人工林木、人工景观水面与人工湿地的生态服务价值进行了估算和对比分析.结果显示北京地区的人工草地和人工景观水面的生态服务价值皆为负值,而人工林木和人工湿地的生态服务价值较高,所以种草不如种树,造水面不如建湿地.     

基于TM影像的北京市热环境及其与不透水面的关系研究

城市化进程将自然景观转换为以不透水面为主体的人工景观,改变了地表与大气间的水分和能量交换过程,导致了城市热岛效应。城市热岛效应对区域气候、生态环境等产生了一系列影响,其空间分布特征以及影响因素分析已经成为城市气候与环境研究的重要内容。基于2011年7月26日的Landsat/TM卫星影像运用单通道算法反演了北京市的地表温度来表征城市热环境,运用线性光谱分解及VIS模型提取了北京市不透水面盖度来,在此基础上对北京城市热环境的空间分布特征及其与不透水面盖度之间的关系进行了分析讨论。研究表明:北京主城区的地表温度明显高于郊区,城市热岛效应非常显著,其空间分布呈现单核特征,且南部城区的热岛效应要强于北部城区。北京市高温热岛区域和不透水面盖度较高的区域基本重合,两者在空间分布上具有显著的一致性。地表温度随着不透水面盖度的增加而升高,并且其变化速率依赖于不透水面盖度。当不透水面盖度低于40%时,地表温度随着不透水面盖度增加呈指数关系迅速上升,而当不透水面盖度高于40%时,地表温度呈线性缓慢上升。研究结果揭示了不透水面与地表温度的关系,表明不透水面盖度可以作为城市热环境的一个重要指示因子,为城市规划建设及环境评价等提供了科学参考。     

巢湖水体的表观光学特性测量与分析

实地测量了巢湖水体的表观光学特性和固有光学特性,利用可测量的4 个水面以上表观光学特性计算水面以下辐照度比R(0-)值.根据巢湖水体的固有光学特性分析R(0-)的光谱特征,发现波长624nm 附近藻胆素及706nm 附近叶绿素a 的吸收峰在R(0-)光谱上特征明显.利用生物光学模型拟合了R(0-)与水体的吸收散射系数之间的关系.结果表明,系数f 随不同光学类型水体和光照条件的变化而变化.     

水面型湿地工艺设计方法研究

本文改进了美国水面型湿地工艺设计方法。以土壤生物活性取代生物体附着所需介质的比表面积(A_v),以坡长、投配速率与c_e/c_o值的函数关系为模型基础。当水力负荷小于4cm/d时,c_e/c_o值上升缓慢,大于4cm/d时,以指数形式上升。BOD值沿处理床长度方向以负指数形式变化。模型结果检验表明,理论计算值与全年实测值的平均相对误差为0.35％—13.86％,标准差为6.6％—14.57％。本文所提出设计方法比美国湿地工艺设计方法的平均相对误差减少33.51％—90.1％,标准差减少3.32％—37.87％。     

美国水面舰船电磁脉冲防护标准浅析

为了提高强电磁脉冲的防护能力,必须面对雷电、核电磁脉冲高功率微波的挑战。首先分析了水面舰船电磁脉冲能量的耦合方式和途径,包括"前门"耦合,"后门"耦合,并在此基础上分析了国外水面舰船,主要是美国水面舰船强电磁脉冲防护的标准及要求,为我国水面舰船的强电磁脉冲防护标准制订提供技术参考。     

大型水面舰船目标雷达波散射特征分析

针对大型水面舰船超电大尺度和复杂外形结构特点,论述了大型水面舰船的雷达波散射机制,结合电磁理论,对大型水面舰船的各类散射源进行了结构划分,并运用现代计算电磁学和计算机图形学,计算分析了典型大型水面舰船的雷达波散射特征及各主要结构对全舰RCS的影响.结果表明,大型水面舰船上层建筑的平面直反射和面与面之间的多次散射是主要散射源.     

偏振遥感中水面溢油偏振度随太阳天顶角的变化规律研究

水面溢油是最常见的水体污染源之一,在反射、散射和透射电磁辐射的过程中,将表现与它们自身性质有关的偏振特性.因此.对水面溢油的多角度偏振信息探测成为水体定量遥感的一种新手段本文从理论上证明了光倾斜入射到溢油表面时,其反射光存在偏振现象,并进一步推导了偏振度与太阳天顶角之间的函数关系.总结出其中的变化规律.太阳天顶角是影响辐照度的主要因素,研究偏振度随太阳天顶角的变化规律,可以为偏振遥感解译提供重要参数,对溢油的精确识别和反演有重要的现实意义.     

溢油清除水面机器人在海洋石油污染处理中的应用

为解决现有清除溢油技术存在的效率低、自动化程度低、成本高等问题,针对其无法适应海面油污清理的机械化、智能化的需求,自主研发了一种超疏水亲油材料,即泡沫金属基浮油收集材料,设计并制作了溢油回收装置,结合自主水面机器人平台,研制出溢油清除水面机器人系统,该系统具有自主持续性吸油、自主巡航、自动识别油污等功能。实验表明,该超疏水亲油材料吸油效果良好,效率高,且吸油材料能够循环利用。通过水面机器人模拟测试分析可知,该溢油清除水面机器人系统能够实现海面油污清除的智能化、自动化,且具有较好的发展前景和应用前景。