Optimal placement of dampers and actuators based on stochastic approach

A general method is developed for optimal application of dampers and actuators by installing them at optimal location on seismic-resistant structures. The study includes development of a statistical criterion, formulation of a general optimization problem and establishment of a solution procedure. Numerical analysis of the seismic response in time-history of controlled structures is used to verify the proposed method for optimal device application and to demonstrate the effectiveness of seismic response control with optimal device location. This study shows that the proposed method for the optimal device application is simple and general, and that the optimally applied dampers and actuators are very efficient for seismic response reduction.     

长江流域地下水资源特征与开发利用现状

为提升对长江流域水文地质和地下水资源的认知程度,突破以往单独从地表水或地下水角度进行评价的局限性,长江流域水文地质调查工程以地球系统科学理论和水循环理论为指导,充分考虑地表水与地下水的转化关系,将水文地质单元和地表水流域有机结合,划分长江流域地下水评价单元,建立典型地下水资源评价模型,开展了新一轮长江流域地下水资源评价。评价结果表明:(1)长江流域水循环要素时空分布不均,降水以中游最多,并由东南向西北递减;地表径流主要集中在夏季,且长江北岸比南岸集中程度更高;蒸散发量总体上呈现东部高于西部的特征,最大值集中在长江中游一带;长江流域地下水位总体保持稳定,丰枯季水位变化总体不大,一般小于2 m;长三角超采区的地下水漏斗面积已明显减小,相关环境地质问题得到了有效控制。(2)2020年长江流域的地下水资源总量2421.70亿m~3/a,其中山丘区地下水资源量2092.79亿m~3/a,平原区地下水资源量331.35亿m~3/a;地下水储存量较2019年整体略有增加趋势,其中四川盆地最为明显,共增加23.72亿m~3。(3)长江流域的水质上游优于下游,优质地下水主要分布在赣南地区和大别山南麓一带,部分地区水质较差的主要原因是原生劣质水的广泛分布。长江流域地下水开发利用水平整体很低,局部地区由于过往不合理的开发所引发的环境地质问题已得到缓解,岩溶塌陷、地面沉降等问题得到了较好控制。建议适当开发利用赣南地区和大别山南麓一带优质的基岩裂隙水。     

河南省境内淮河南北气候变化的小麦适应度比较

适应度是气候变化下适应性研究的关键环节,本文提出气候变化适应度的概念及其定量评价方法,并对淮河南北的小麦适应度进行比较分析。结果表明,目前河南省境内的南北气候分界线并非淮河干流区,而是由原位置北移约300 km处的最大支流地带,冬小麦的适应度空间变化大致围绕该分界线呈经向分布。淮河分界线以南地域适应度为62.57%,高于以北地域的56.81%,研究结果表明,欲达到河南农业可持续发展,距离完全适应仍有较大空间需要人为调控,且北部相比较南部其调控压力更大。在年际变化上,随着20世纪80年代气候的突变,各地小麦温度适应度骤增,水分适应度骤减,之后随着气候的日趋稳定,各气候要素的适应度不断上升,但在21世纪初上升速度下降,甚至有降低趋势,表明气候变暖的环境对小麦的负面影响日渐突出。     

全球实施碳税政策对碳减排及世界经济的影响评估

该研究模拟了全球各区域2008-2050年的经济发展和碳排放状况,并将该模拟结果设定为基准情景。在基准情景中全球GDP随时间增长,而全球的碳排放同样表现出增长趋势。为了模拟碳税政策的减排效应及其对经济的影响,本文构建了其他3种碳税政策情景。情景1,将碳税收入作为一般性财政收入,此时全球升温减缓,世界碳排放下降显著,但中国、印度、俄罗斯、马来西亚和印度尼西亚等发展中国家经济发展严重受创,世界经济不均衡加剧。情景2,将各区域的碳税收入汇总之后按照比例统一分配,该情景下,世界碳减排规模较情景1略有下降,但世界各区域的经济较基准情景得到更好的发展。情景3,碳税税率随时间阶段性增长,此时,碳税政策对全球升温的控制更显著;世界各区域,尤其是发展中国家（地区）,经济增长更迅速。另外,碳税收入用来提升区域技术进步,在一定程度上促进了产业的优化升级。碳税政策与技术进步的协同减排政策,考虑了区域经济发展的不均衡性,兼顾了气候治理的公平性,是一种有效、可行的全球气候治理政策。     

A fundamental theorem for eco-environmental surface modelling and its applications

We propose a fundamental theorem for eco-environmental surface modelling(FTEEM) in order to apply it into the fields of ecology and environmental science more easily after the fundamental theorem for Earth's surface system modeling(FTESM). The Beijing-Tianjin-Hebei(BTH) region is taken as a case area to conduct empirical studies of algorithms for spatial upscaling, spatial downscaling, spatial interpolation, data fusion and model-data assimilation, which are based on high accuracy surface modelling(HASM), corresponding with corollaries of FTEEM. The case studies demonstrate how eco-environmental surface modelling is substantially improved when both extrinsic and intrinsic information are used along with an appropriate method of HASM. Compared with classic algorithms, the HASM-based algorithm for spatial upscaling reduced the root-meansquare error of the BTH elevation surface by 9 m. The HASM-based algorithm for spatial downscaling reduced the relative error of future scenarios of annual mean temperature by 16%. The HASM-based algorithm for spatial interpolation reduced the relative error of change trend of annual mean precipitation by 0.2%. The HASM-based algorithm for data fusion reduced the relative error of change trend of annual mean temperature by 70%. The HASM-based algorithm for model-data assimilation reduced the relative error of carbon stocks by 40%. We propose five theoretical challenges and three application problems of HASM that need to be addressed to improve FTEEM.     

河南省资源环境数据库系统设计

河南省资源环境数据库建设是国家空间数据基础设施(NSDI)在河南省的具体实现,属于省级空间数据基础设施的一部分,也是以3S技术为基础的资源环境数据的生产和成果存档、管理、分发服务系统在信息时代的具体表现形式。对国内各省份资源环境数据库建设现状进行研究,提出河南省建立资源环境数据库的必要性及意义。采用地理空间数据库建库技术,对河南省资源环境数据库架构、数据库标准、数据库结构及数据库功能进行了详细的设计和论述,并对数据库的应用前景进行了分析,为资源环境数据库建设及其应用提供了技术上的支持。     

我国省市自治区碳排放权配额研究

我国减排行动的落实离不开各省市自治区的参与.本文就我国省市自治区碳排放权分配的初始配额原则展开了研究,对比分析了世袭制原则、平等主义原则和支付能力原则对省市自治区碳排放配额的影响.研究结果表明: 在世袭制原则下,获得排放权配额较多的省区为山西、河北、山东,排放缺口最大的为山东,该配额原则造成了排放权赤字和排放权盈余的省市自治区在数量上极为悬殊,且排放权盈余量过度集中于内蒙古和黑龙江,不利于我国未来省级尺度上排放权交易市场的运转; 在平等主义原则下,获得排放权配额较多的为河南、山东、广东,面临排放权赤字最大的为山西,而排放权盈余最多的为四川,该配额原则下排放权赤字与排放权盈余省区在数量上接近一比一,有利于排放权市场的良性竞争; 基于支付能力原则的结果与平等主义原则的配额结果较为类似,所不同的是人均GDP水平落后的西南各省市自治区在支付能力原则下获得了更多的排放权配额,而经济发达的东部省市自治区则被要求承担更多的减排责任,在空间上呈现"东部赤字内陆盈余"的格局,盈余的省份以华中地区和西南地区的四川、广西、湖南、云南等为主,赤字的省市自治区则涵盖我国主要煤炭产地山西以及东部地区的山东、辽宁、河北、上海、江苏、广东等省,有助于引导资金流从东部经济发达省市自治区流向内陆经济较欠发达的省市自治区.因此,相对而言,支付能力原则是较适合我国省级尺度上排放权配额的原则方案.     

Developmental characteristics of aeolian dunes and environmental changes in the adjoining region of Puruogangri ice sheet, North Tibetan Plateau

A large area of moraine sediments and cryogenic weathering products, formed by glacial action and a cold environment, are the main source of aeolian sand in the high and cold region of the Qinghai–Tibetan Plateau in China. The evolution of aeolian dunes is closely related to the periglacial environment. Owing to the freezing of dune-land surfaces, the evolution of sand dunes is dominated by expanding dune bases and vertical accretion, thereby forming large barchan dunes. The migration rates of these large barchan dunes are very slow at an average rate of 1.7–0.7 cm·a^–1. The temperature mainly controls the environmental changes in the adjoining region of Puruogangri ice sheet. The ¹⁴C dating of humus layers in the studied area of the sand dune are 10,780±130, 9,549±130, 8,320±110, 7,450±100, 5,970±95, 5,330±90, 4,420±80, 3,460±80, 2,280±70, 980±70 aBP, respectively. The regions high temperature rising up during summer from the southwest monsoon intensity might be an important factor. As long as both water and temperature conditions are suitable, the plants will grow well, sand dunes will be stabilized, forming humus layers. Otherwise, sand dunes are bare and re-activate.     

地基土地震液化数学分析的新思路

该文用概率方法研究了土性、地质条件和地震动特性三方面的不确定性对液化判别的影响，得到了液化引起的破坏范围与震级的方程和关系曲线，提出了关于影响土的液化势的几乎所有重要因素作为自变量而液化值作为变量的完整方程。这种全因素液化分析的的数学模式，为液化的研究提供了一个新的思路。