基于生态和碳足迹的灾后区域生态可持续研究——以绵竹市“十二五”规划生态绿蓝网研究为例

为了更好地反映绵竹市的生态承载力与生态需求的相对关系,从生态足迹和碳足迹的角度,分析评价了2008年汶川地震前后绵竹市经济发展和能源消耗情况。分析结果表明：绵竹市汶川地震前后一直处于生态赤字状态,在地震后的城市恢复重建过程中,由于采取了低碳重建策略,震后在经济恢复的同时,生态赤字有所降低,说明在实现经济增长的同时,也可提高环境质量。根据研究成果,提出了绵竹市的生态环境建设策略。     

河套灌区总排干沟扬水站排水“按方计费”管理办法的实践与思考

河套灌区排水泵站大多属于国管工程,全灌区的25座大大小小扬水站又都集中在了总排干沟两侧。总排干沟隶属于河套灌区排水事业管理局管理,在25座扬水站中,排水事业管理局管理8座较大型扬水站,在近十年运行管理中运用"按方计费"管理模式积累了一定经验,取得了一定成效。但由于排水事业管理局属于纯公益性事业单位,扬水站排水还没有市场化,因此,在这里探讨"按方计费",实质上是一种在现有管理体制下如何节约成本、调动职工积极性、提高工作效率的管理方式的探讨,而不是真正意义上的"按方计费"。尽管如此,"按方计费"的实施,在排水运行管理中具有一定的积极意义,希望能为灌区各排水运行管理单位提供参考。     

黄河下游平原区典型城市“三生”国土空间特征分析

为研究黄河下游平原地区城市内部“三生”空间特征,指导区域国土空间开发与生态环境保护,通过建立“三生”国土空间评价体系,基于“要素-结构-功能”框架,分析山东省德州市德城区2019年12个街道(镇)“三生”空间分布特征。结果表明：对于土地要素禀赋,市区街道多样化水平高,集中化程度低,用地组合类型丰富,且以生活用地为主,而市郊镇则相反,并逐渐过渡到以工业、农业生产用地为主导;对于结构区位,市区各街道和袁桥镇的城镇居住用地和非农生产用地区位意义显著,市郊镇的农业生产、农村居住用地区位意义显著,生态用地除赵虎镇外均具有区位意义;对于功能格局,生产功能强弱呈梯度特征,生活功能由核心区向外减弱,生态功能呈四周高、中间低态势,“三生”功能空间呈圈层分布。     

郑州市“三生空间”用地转型及其生态效应

城市地区尤其是特大城市存在土地集约利用效率低下,生态空间、生产空间和生活空间失调等问题。以河南省郑州市为研究对象,利用1990—2019年4期土地利用数据,在构建“三生空间”分类体系的基础上,探讨了郑州市“三生空间”用地转型及其生态环境效应的时空变化规律。结果表明：（1）1990—2019年,生产与生态用地面积分别减少353.33、186.43 km²,生活用地面积增加539.76 km²,用地类型中转换面积最大的是农业生产用地,主要转换为城乡生活用地。（2）生产用地重心以东南向转移为主,生态用地重心迁移变化不大,生活用地重心东移3 106 m。（3）郑州市生态环境质量呈现“西高东低”的格局,并于1990—2000年逐渐恶化,2000年以后生态环境恶化趋势在主城区外围持续蔓延,同时在中牟绿博园区和航空港区恶化明显。（4）郑州市同时存在着生态环境改善和恶化两种趋势,农业生产用地向城乡生活用地转移、水域和林地生态用地向农业生产用地转移是生态环境恶化的主要因素。     

工程与信息融合的水电工程“三甲医院”探讨

以"三甲医院"视角介绍了水电工程运行期工程安全技术服务体系,对水电工程"三甲医院"的定义、基本构成、主要特征等进行了探讨,并对"三甲医院"的健康诊断采用的关键技术的研究与应用进行了阐述,给出了从事相关业务资格评级评等的基本框架。认为以工程为对象,从"三甲医院"视角,才能更好地建立和完善水电工程安全全产业链、全生命周期服务的理论与方法体系。     

“一带一路”西亚地区降水时空特征及空间均衡分析

以"一带一路"西亚主体水资源区为研究对象,提取全球高分辨率降水数据集中1961—2016年的数据,运用M-K秩次相关检验和小波分析等方法,分析了"一带一路"西亚主体水资源区的降水时空变化及其空间均衡特征。结果表明:研究期内,降水量均值大小从高到低分别为土耳其地区、伊朗地区和阿拉伯半岛地区;土耳其地区降水量呈轻微上升趋势,伊朗和阿拉伯半岛地区降水量均呈下降趋势,伊朗地区下降趋势更加明显;土耳其、伊朗分别存在8~10 a和20~25 a周期变化特征,阿拉伯半岛地区存在8~10 a和22~25 a两类周期变化特征,其中8~10 a周期为主;阿拉伯半岛西部和中东部地区为研究区内降水最缺乏的地区。     

一种基于混沌理论的“量”-“型”相似预测模型

相空间相似点模型是一种基于混沌理论的预测方法,提出“量”-“型”耦合的相似性识别技术对该方法进行改进。将以欧氏距离描述两个相点的空间接近程度定义为相点的“量”相似,以累积单位阶跃函数描述两个相点的内部结构相似程度定义为相点的“型”相似,建立双目标相似点寻优模型并采用宽容分层序列法求解,实现混沌预测。以丹江口水库流域月降雨序列为研究对象,对改进方法进行应用研究。结果表明,相较于原模型,新方法的预测精度有较明显提高,以逐月降雨预报为例,相对误差（取绝对值后的平均值）从44%降低到23%。改进后的混沌“量”-“型”相似预测模型有效可行,为月降雨预报提供了一种新途径。     

黄河流域生态保护和高质量发展制约因素与对策——基于“要素-空间-时间”三维分析框架

针对黄河流域生态保护和高质量发展的国家重大战略需求,本文指出缓解生态系统负荷"过满状态"和发展的矛盾是黄河流域生态保护和经济社会发展的主要矛盾,推进社会经济生态转型是解决这一矛盾的根本出路。在此基础上,首先,提出"要素-空间-时间"三维分析框架,明确推进黄河流域社会经济生态转型、实现生态保护和高质量发展应运用这一框架;其次,识别出落后的社会经济物质代谢、低效的人与自然共生空间格局、低效的路径依赖是制约黄河流域社会经济生态转型、实现黄河流域生态保护与高质量发展的关键因素;最后,提出了推进黄河流域经济物质代谢转型、空间重构和路径创造的关键性战略对策,即:做实以水定城、以水定人和以水定产,加快建设能源互联网黄河流域,推进别具一格创新驱动发展,打造信息网络强河以及推进流域经济深度一体化全球化。本文对深刻认识和把握黄河流域生态保护和高质量发展机理和方略具有一定理论和现实价值。     

黔中水利枢纽工程区“三生”空间用地生态环境效应

基于TM/Landsat8 OLI影像数据和土地利用变化数据,采用生态环境质量指数和分布指数,分析了贵州省黔中水利枢纽工程区2000—2020年的“三生”空间用地变化和生态环境效应,以及“三生”空间用地变化和生态环境效应对地形地貌的响应特征。结果表明：2000—2020年黔中水利枢纽工程区的“三生”空间用地总体特征为生态用地最多,生产用地次之,生活用地最少,其中生态用地面积先减少后增加,生产用地面积先减少后增加再减少,生活用地面积则呈持续增加趋势;草地生态用地、林地生态用地和农业生产用地三者之间的相互转换高于其他用地类型之间的相互转换,草地生态用地面积转移最大;工程区生态环境质量整体呈波动变化,东部和西部的生态环境质量总体优于中部地区,其中海拔大于1 700 m、坡度大于15°的区域及东坡和南坡生态环境质量较好,而低海拔区生态环境质量呈逐渐变好趋势,非喀斯特区和纯喀斯特区生态环境质量好于亚喀斯特区,但非喀斯特区和纯喀斯特区生态环境质量呈下降趋势。     

西安市“源-汇”景观对碳排放量与可吸入颗粒物的协同效应

【目的】大气污染与温室效应等环境问题,已成为影响城市可持续发展的重要因素,在减污降碳的实施路径方面亟需开展相应研究。【方法】以西安市主城区为研究对象,通过构建景观指数加权变异模型,分析城市“源-汇”景观格局的结构特征;基于反距离加权插值与约束性排序分析法,探究碳排放量与可吸入颗粒物的空间分布特点,揭示“源-汇”景观对“碳污”的协同影响。【结果】结果显示,“源-汇”景观格局的特征尺度为距离研究区几何中心3 km、7 km、14 km的幅度边界处;碳排放量、PM_2.5、PM₁₀的反距离加权插值模型判定系数R²分别为0.854 1、0.823 8与0.788 5;“碳污”与景观指数之间的多元多重回归模型判定系数R²为0.754 0;16个“源-汇”景观关键指数对“碳污”的累计解释率达到66.2%,与“碳污”相关性的累计贡献率达到87.9%。【结论】结果表明,研究区环路界限可反映景观空间结构的扩展过程与分布特点;冬季采暖期碳排放量与可吸入颗粒物的空间异质性显著,呈现出不同的空间分布特点;通过对街区内绿地斑块...     

“自然-社会”递进式地表水文模拟方法及应用

本文在基于GIS的分布式水文模型的基础上,充分考虑了水利工程措施（如蓄、引、提、灌等取用水工程）的影响,并结合最严格水资源管理制度等非工程措施,构建了一套较为完整的总量控制格局下基于GIS的“自然-社会”递进式地表水文模拟模式。     

“自然-社会”递进式地表水文模拟方法及应用

本文在基于GIS的分布式水文模型的基础上,充分考虑了水利工程措施(如蓄、引、提、灌等取用水工程)的影响,并结合最严格水资源管理制度等非工程措施,构建了一套较为完整的总量控制格局下基于GIS的"自然-社会"递进式地表水文模拟模式。     

1990—2020年青海省“三生”空间格局演化及影响因素研究

基于1990—2020年青海省4期土地利用数据，构建“三生”空间分类体系，探究青海省“三生”空间格局演化及影响因素。结果表明：1990—2020年青海省各空间类型间均发生不同程度的转化，2010—2020年整体表现为潜在空间转向生产-生态空间和生态空间、生产-生态空间与生态空间之间相互转移的特征，高程与坡度对空间类型分布影响较大；2020年青海省生产-生态空间面积占全省面积比例最高，面积为408 011.90 km²,而生产-生活空间面积仅为1 769.47 km²;30 a间青海省“三生”空间景观格局破碎化、复杂化的趋势有所减缓，异质性降低、连通性升高；经济规模、城镇化水平、交通条件、碳排放强度是青海省“三生”空间格局的主要影响因子。     

桁架拱渡槽安全检测与“多-单”评估方法研究

结合某运行24 a的钢筋混凝土桁架拱渡槽的安全检测与复核成果,提出了将“多参数综合评估方法”与“单参数危险边界评估方法”相结合进行安全评估的“多-单”评估方法。多参数综合评估方法包括反映结构安全性和耐久性的10个评价参数,用以综合评估结构的整体量化安全级别。单参数危险边界评估是考虑多参数中某一个参数处于危险边界的评估方法。参考各设计规范并结合参与结构安全检测的经验,在“单参数危险边界评估方法”中提出了“二倍危险规则”。“多-单”评估方法可用于钢筋混凝土渡槽及具有类似结构的桥梁的安全性评估。     

基于“投资-效益”准则的RC桥墩全寿命总费用

基于性能的抗震设计于20世纪90年代兴起以来,目前在土木建筑方面的文献较多,但是关于桥梁的研究成果较少。采用五级钢筋混凝土桥墩结构性能水平,以钢筋混凝土桥墩墩顶位移角为量化指标,建立了钢筋混凝土桥墩性能水平与钢筋混凝土桥墩位移角限值之间一一对应的关系。将地震危险性分析与最优设防烈度结合起来,建立基于投资-效益准则的RC桥墩全寿命总造价计算的通用框架。     

数字孪生周公宅-皎口梯级水库防洪“四预”应用

响应宁波市智慧水利建设,落实数字孪生工程建设先行先试工作,提高水库防汛调度能力、工程运行管理水平和综合决策水平,开展了数字孪生周公宅-皎口梯级水库建设,通过构建数字孪生平台和防洪“四预”业务应用,对梯级水库及下游影响区进行预报、预警、预演、预案全过程闭环模拟,在防汛防台、洪水风险应对等多种场景下为水库防洪形势分析、洪水作业预报、调度方案制定、下游人员避险转移等提供技术支撑,为大型水库工程数字孪生建设提供思路。     

“自然-社会”递进式地表水文模拟方法及应用（Ⅱ）--流域节点水源条件模拟研究

济宁市以琵琶山坝作为取水口,通过工程措施引水入济宁进行补源,将大汶河流域水资源调入淮河流域,实现济宁区域内两流域水资源的优化配置。本文以引汶补源入济工程为例,以工程引水口琵琶山坝作为流域节点,应用总量控制格局下基于GIS的“自然-社会”递进式地表水文模型模拟琵琶山坝水源条件,为引汶补源入济工程的工程运行调度提供了技术支撑。