石家庄地区水资源利用与经济发展协调模型研究

运用大系统递阶优化控制理论对石家庄地区水资源开发利用与经济发展协调管理问题进行分析和研究,提出该地区水资源开发利用与经济发展协调管理的三级递阶模型;探讨了模型系统优化识别问题和系统协调管理模式及其优化方法。通过数字仿真、灵敏度分析,说明模型运行结果准确可靠,可作为管理部门决策的依据。     

大规模地下水系统经济管理模型及算法研究

本文根据大系统递阶控制理论提出了大规模地下水系统的经济管理模型与相应的优化技术．该模型具有三级递阶优化结构，针对此结构提出了一种新的优化技术－－梯度分解－协调方法．该算法简便，计算工作量较小，是一种求解大规模地下水资源系统优化管理模型的有效方法，特别是在水文地质条件复杂，抽水井多的地区．文中给出了新算法的详细寻优步骤．     

中国城市LID技术设施的成本效益区域差异

随着城市化进程不断加快,人口和城市规模不断扩张,对现代城市雨洪管理提出了新要求。本文运用情景分析法研究中国城市典型低影响开发(Low Impact Development, LID)技术设施的成本效益。分别以80%与95%降雨场次控制率对应的场次降雨为情景,以30年为服务期计算技术设施的雨水管理效益。研究发现：北方城市的建安成本与维护费用均值高于南方城市,同时受区域降雨量差异的影响,南方城市LID技术设施的雨水处理效益普遍高于北方。而北方城市之间效益差异亦较大,其中京津冀地区及西北地区的城市雨水处理效益尤低。不同技术设施之间差异表现为：原地入渗设施的雨水处理成本在6~188元/m3之间,显著高于具有汇流功能的设施。对降水较少的北方城市建议采用成本低、效果好的下沉式绿地结合雨水湿地的方式;对雨量大、雨强高的南方城市建议采用生物滞留设施结合调节塘的方式,可增大调蓄能力达到降雨场次控制率的要求,同时能够净化地面径流、增强雨水下渗。     

MODIS大气廓线产品在青海省空气温度遥感估算中的应用研究

气温是反映生态环境的重要参数之一,准确估算气温的时空分布对于气候变化研究具有重要意义。论文基于2011—2019年青海省气温实测数据、MODIS产品和SRTM DEM数据,在像元尺度分别开展了晴天条件和有云条件下瞬时空气温度的遥感估算研究,并评价了不同气温估算方法的精度差异,进而通过多元回归模型生成研究区高精度月空气温度产品,对青海省气温的时空分布格局进行分析。研究结果表明,在未使用气温实测数据进行校准的情况下,通过将MOD07_L2大气廓线产品反演的空气温度与MOD06_L2地表温度平均的方法,能够显著提高气温的估算精度。晴天条件下相关系数(r)为0.93,均方根误差(RMSE)为4.71 ℃;有云条件下r为0.89,RMSE为5.16 ℃。在使用气温观测值进行校准的情况下,通过引入高程参数,多元回归模型月尺度空气温度估算的决定系数(R²)和RMSE总体分别保持在0.8以上和2.5 ℃以下。将上述回归模型应用到栅格尺度,从而生成整个青海省高精度卫星过境时刻的逐月气温产品,进而分析其时空分布格局。具体来说,青海省月最高气温出现在7月,全省平均气温为13.59 ℃,最低气温出现在1月,全省平均气温为-9.44 ℃;气温的空间分布主要受海拔控制,全省平均气温直减率为4 ℃/km。上述研究表明MODIS大气廓线产品在全天气气温估算方面具有独特优势,特别是在地面气温实测数据的支持下能够有效降低遥感估算的系统性误差,实现大尺度复杂地形条件下气温的高精度估算。     

关键块体概率分析在复杂构造条件下大型地下工程开挖中的应用

锦屏一级水电站泄洪洞位于雅砻江右岸埋深大于100m的大理岩中,构造条件复杂,确定隧洞开挖面是否可能产生关键块体对工程安全具有重要意义。本文在对泄洪洞中导洞地质调查和研究基础上,将随机概率模型引入关键块体理论,分析关键块体的生成概率、体积大小与安全系数,得出关键块体形成概率服从负指数分布,主要取决于J②、J④组裂隙迹长的分布情况;关键块体的体积与主要结构面迹长成正比,最终收敛于结构面对关键块体完全切割时的关键块体体积;关键块体的安全系数随主要结构面迹长的增加而降低,但是同样收敛于结构面对关键块体的完全切割情况。为设计有效的加固方案提供了依据,具有积极的工程应用价值。