郑州矿区排供环保结合和水资源合理分配研究

中国煤田地质条件复杂, 随着开采深度的增加和排水量的增大, 排水、供水和环境保护的矛盾也越来越严重. 排、供和环保三位一体优化结合的科学管理能较好地解决这一矛盾. 文中采用的菲力浦多目标单纯形法首先寻找一个可行解, 接着进行搜索以确定是否存在将使这个具体的解达到最大的权数. 改进了传统的加权法人为确定权数的随意性和难度. 在水资源优化调度模型中, 有些效益系数是一个模糊值, 且比较高. 模糊层次分析法可以充分地考虑这些模糊因素, 将定性与定量分析相结合, 特别是将决策者的经验判断给予量化, 对目标结构复杂且缺乏必要数据的情况更为实用. 应用以上两种方法解决了郑州矿区的供、排方案和水资源优化分配方案.     

基于快速城市化的饮用水系统适应能力评估——以江苏省太湖地区为例

江苏省环太湖地区快速城市化和工业化加剧饮用水危机,整合研究水源地、供水、用水、排污处理和技术5个方面对于支撑该地区可持续发展的适应能力,对揭示饮用水供需关系、存在问题、部门协调与综合决策等具有现实意义.本文以构建5个子系统适应能力指标体系为主线,通过分指数与综合指数评价的运算,得出研究地区饮用水系统适应能力等级水平、地域分异特征及影响因素分析;针对各子系统存在问题,提出维护和提升适应能力的对策措施.研究表明,适应能力较强的地区占总面积29.1%,其5个子系统适应能力均较强.适应能力中等地区占41.2%,一类是各子系统适应能力基本均等,另一类是排污处理子系统适应能力较强,但用水子系统得分较低.适应能力较差地区占29.7%,主要是技术子系统分值低,其它子系统适应能力处于中等偏下.因此需加大对各子系统适应能力的调控与提升.     

中国水库生态学研究的回顾与展望

水库是通过人工筑坝形成的水体,其早期功能主要是防洪、发电、灌溉和航运等,但随着全球水资源供需矛盾的加剧,水库供水成为缓解供水压力的最主要途径.水坝是人类影响地球表面水体最重要的工程建筑,筑坝修建水库利用水资源对全球水环境系统产生了巨大的影响.中国是水资源短缺的国家,水库供水在国民经济发展中发挥着重要作用,大量水库的建成也对我国水环境系统产生了多方面的影响.刘建康先生在1955年发表了我国水库生态学研究的第一篇论文,揭开了我国水库生态学研究的序幕.我国水库生态学大致分为三个阶段,1955-1975年的起步阶段、1976-2000年以水库渔业生产为目标的研究阶段和2001年至今以水库水质管理为目标的研究阶段.当前,水质、水质模拟、富营养化、环境容量和生态调度等已成水库生态学研究中的关键词.我国水库研究主要集中在珠江流域和长江流域,以大型供水水库为对象.在水利学科领域,有大量有关水库水文、水动力学和调度的研究论文,这些工作还未能被以生物和化学为研究基础的生态或环境科学的学者所重视.多数以水库为对象的生态学研究还没有很好地体现水库作为人工湖泊的特殊性.近10年来,中国水库生态学经历了从任务导向到学科导向的生态学研究过渡,有不断增加学科交流的趋势.有理由相信,作为水库大国,中国水库生态学和湖沼学今后将会有一很大的发展,并对我国淡水生态学和湖沼学作出重要的贡献.     

土-桩-钢结构相互作用体系的振动台模型试验

本项试验是研究土-结构相互作用对结构TLD减震控制影响的系列振动台模型试验的组成部分,主要目的是提供相应的对比试验数据。在这组试验中,突出的问题是TLD、上部被控结构和土层三个子系统模型基频间的协调。为了尽可能降低土层模型基频,文中采用了一种具有低剪切波速特性的土层模拟介质。最后,通过土-桩-钢结构系统的振动台模型试验,研究了土-结构相互作用对钢结构动力特性和地震反应的影响。     

大地震专题信息系统SEIS的开发与应用

大地震专题信息系统(Significant Events Information System,SEIS)是一个针对单个大地震的综合性专题信息管理软件.通过其数据存储子系统保存数据,通过其数据管理子系统处理和管理数据,通过其数据服务子系统提供数据.较之国内外同类软件,具有信息的集成性、资料的区域性和数据的实用性等主要特点.随着SEIS系统在实际工作中的全面应用,大地震专题信息数据逐步实现了存储的规模化、管理的科学化与自动化以及服务的多样化,并积累了丰富的资料,提高了数据服务的质量.     

流域科学:连接水文学与流域可持续管理的枢纽

近几十年来,为了更好地认识和管理不同时空尺度的水循环,许多水科学和管理项目相继问世,如生态水文学、全球水文学、社会水文学、供水管理、需水管理和水资源综合管理(Integrated Water Resources Manage-ment,IWRM)等.与此同时,示踪、制图、遥感、机器学习和模拟等先进技术也广泛应用于水文过...     

水生态评价方法研究进展及展望

水生态系统是人类赖以生存的基础,近年来气候变化和水资源开发、水体污染、过度捕捞等人类活动导致水生态系统严重受损,水生态系统的保护和修复已成为全球面临的重大挑战。科学合理的水生态评价方法是实现水生态系统稳定、健康和可持续管理的基本保障,也是目前我国各相关管理部门高度重视的关键问题,多个部门围绕水生态评价展开了积极探索与实践。本文系统回顾了水生态评价方法的发展历程并阐释了水生态评价的内涵,梳理了常用的水生态评价方法,明晰了各方法的基本理念和应用场景,分析了各方法的优点和不足,提出了基于生态完整性的水生态健康评价方法,最后对目前我国水生态评价需进一步完善的工作进行了展望。本文以期与相关领域研究者和管理者在水生态评价理论和方法方面进行探讨,为我国水生态考核工作提供理论支持。     

沈阳市主干供水管网系统抗震可靠性优化

供水管网是城市生命线系统中的薄弱系统,易于遭受地震破坏.通过管网拓扑优化,可以达到经济、合理的抗震设计目的.选用模拟退火算法作为系统抗震优化设计的工具,提出了一种结合单元灵敏度分析进行基于网络功能可靠性分析的抗震优化设计方法.将该方法应用于沈阳市主干供水管网的抗震可靠性优化设计中,针对三种不同的节点最低可靠度约束条件,给出了不同的优化改造方案.结果显示,采用建议的优化方法对系统进行优化改造,不但系统可靠度可以大幅度提高,而且系统造价大大降低.     

基于流域的我国生态功能区划方法研究

生态功能区划是我国正在开展的一项关于资源与环境管理的重大基础性工作.生态功能区划的理论和方法是当前生态学、环境科学、地理学等学科面临的一项新的热点课题.本文首先讨论了生态功能区划的概念,从认识区划看,生态功能区划属于生态系统区域划分的范畴,从实践的角度,则强调人文活动对生态系统可持续能力产生的影响,指出自然生态区不是生态功能区,生态功能区须反映人类的利用和价值判断.生态功能区划,不单是以自然要素或自然系统的"地带性分异"为基础,更是以生态系统的等级结构和尺度原则为基础,用生态系统完整性的评价测量人类活动对生态系统的影响,将生态功能区划的科学基础落在"基于生态系统的管理"平台上.文章提出了基于流域的我国生态功能区划的初步思想,讨论了区划的原则和方法,建立了生态系统完整性评价和功能区划分的指标体系.其基本内容是,认识并按照生态系统的自然边界划分生态系统单元;进行生态系统完整性评价;在此基础上划分不同的生态功能区,确定主导生态功能.     

基于SD模型分析的环鄱阳湖地区发展模式探讨

系统动力学(SD)模型在模拟复杂的区域发展问题中具有明显优势,本文在深入分析环鄱阳湖地区区域发展各子系统、各要素之间关系的基础上,构建了区域发展SD模型,并通过设立4种发展情景模拟了不同发展模式下区域发展特征.结果表明,惯性发展不仅发展速度较慢,同时将带来严重的生态与环境问题;高经济增长低环保投入发展尽管保持了经济的高速增长,但对生态环境将造成较大程度的破坏;高经济增长高环保投入方式通过加大环保投入,能较好地解决经济高速增长所带来的污染问题;而强调经济结构调整的产业优化升级发展方式在保证经济较高速发展的同时,较好地维持了区域生态环境的良性循环.充分考虑环鄱阳湖地区区域特征,本文综合各模式优劣势,提出了推荐发展模式,以实现经济增长与生态环境保护之间的平衡.     

基于脆性理论的灾害作用下生命线系统耦联分析

一个城市或地区的承灾能力主要看其基础设施的承灾能力,其中最重要的一个部分就是生命线系统的承灾能力。在分析评价生命线系统承灾能力时,不仅要考察复杂性、均衡性和可靠性这些网络特征,还要考虑各子系统间的关联性。这种关联对生命线系统整体的承灾能力有削弱作用。根据复杂系统脆性理论的思想和脆性联系熵的方法,提出了用系统综合脆性联系熵来反映和评价生命线系统整体的关联特性,并通过判断各子系统间的相互影响关系,量化了生命线系统整体的易损性。经耦联关系分析和计算,灾害破坏下,从生命线系统相互作用来看,电力系统受其他子系统的影响最大;而由于供水系统的关键性和其影响方式的不确定性,灾后首先要恢复的是供水系统的工作或供给。证明了该方法为优化系统组织管理、控制灾后的修复工作和协调子系统间的关系提供了依据。     

城市供水管网抗震能力评价研究

供水管网是城市重要的基础设施,为了高效合理地评估现有供水管网的抗震能力,本文从结构安全性角度出发,构建了供水管网综合抗震能力评价指标体系和供水管网综合抗震能力评价模型。综合分析管道各项指标,运用主成分分析法得到指标权重并建立供水管道抗震能力模型,基于图论理论构建了供水管网基础抗震能力评价模型。从物理、社会和时间效应三个维度出发,将管网基础抗震能力通过环境评价修正系数进行修正,构建了精细化的供水管网综合抗震能力评价模型,以此表征管网的易损性,为地震灾害风险评估工作提供支持。通过对深圳市供水管网进行抗震能力评价,将结果与传统震害预测结果对比,说明了评价模型的合理性。     

区域供水管网综合抗震能力评估方法

为了评估大区域供水管网的综合抗震能力,分析了城市供水管网脆弱性的影响因素,并基于行业年鉴等数据资源建立了中国大陆区域供水管网综合抗震能力分析数据库。利用突变理论和模糊综合评价模型,建立了区域供水管网抗震能力评估指标体系,提出了区域综合抗震能力评估方法,结合720个城市供水管网管材、场地类别、城市类别、抗震设防等数据和评估影响指标,计算了每个城市基础抗震能力、供水管网自身抗震能力和综合抗震能力指数。建立了区域基础抗震能力分级和供水管网综合抗震能力分类标准,对中国大陆城市供水管网进行了分级和分类。利用ArcGIS计算并绘制了区域基础抗震能力分级图和供水管网综合抗震能力分类图。     

基于水质-水位二元响应关系推求过水型湖泊适宜生态水位研究

适宜的生态水位能够反映湖区生态系统的多种需求,是湖泊长期稳定健康运转的基本保障.目前湖泊适宜生态水位的推求大多侧重恢复天然水位情势.然而过水型湖泊承担着防洪、供水、航运等多种功能,频繁的人类活动导致湖泊水位情势异常复杂.同时随着社会经济的快速发展,水质恶化对过水型湖泊生态系统造成了较大的负面影响,仅恢复天然水位情势难以反映过水型湖泊的生态需求.因此,在IHA-RVA法的基础上,本文针对过水型湖泊吞吐性强的特点,利用水质-水位二元响应关系系统地提出了一套逐月修正过水型湖泊适宜生态水位阈值,并确定适宜水位变动率的方法.以洪泽湖为应用实例,结果表明:1)根据湖泊水文情势和入湖污染物变化情况,湖泊调度周期可以划分为平水期(1-4月)、泄水期(5-6月)、蓄水前期(7-9月)和蓄水后期(10-12月);2)各时期内,洪泽湖水位和水质呈现较强的相关性,其中平水期、泄水期和蓄水后期水质均随着水位上升而下降,平均Pearson系数达-0.77,仅在蓄水前期水质随水位上升而改善;3)现阶段洪泽湖的自净能力和污染物滞留比例竞争关系激烈,逐月适宜生态水位阈值为:12.92～12.99、12.79～12.99...     

基于文献的国内生命线工程抗震防灾研究

通过对生命线工程抗震防灾相关文献的查阅,基于社会网络分析建立了生命线工程抗震防灾研究网络图,对其核心内容的相对研究程度进行了量化分析,并对生命线工程系统的韧性做了讨论.研究发现,现有生命线工程抗震防灾研究以"震害预测"为重点,对生命线工程的"可靠性"进行了大量研究,"供水管网"、"交通系统"等重点子系统是生命线工程网络...     

湖泊底泥环保疏浚决策研究进展与展望

环保疏浚的决策研究主要涉及"是否疏浚"、"疏浚多少"、"如何疏浚"、"能否疏浚"等问题,关系到工程是否立项、资金投入、工艺选择和疏浚效果等.本文首先简要回顾了50年来环保疏浚研究和发展历史,系统总结了国内外在针对湖泊富营养化、潜在生态风险以及湖泛污染控制方面开展环保疏浚的研究进展,分析了疏浚决策理念的差异和需要完善的问题.然后就疏浚工程量设计,分析了湖泊环保疏浚区域的选定和疏浚面积的确定方法和实例,围绕环保疏浚深度的确定,介绍和分析了视觉分层法、拐点法、背景值法、标准偏差倍数法、频度控制法、生态风险指数法、分层释放法和吸附解析法等方法及其优缺点.接着总结了应用不同工艺疏浚过程中产生的底泥扩散、泄漏和残留原因及影响方面的研究成果,提出了疏浚决策对疏浚工艺的选用要求.最后从重视疏浚后环境效果的过程回溯、悬浮态颗粒物影响以及实质性融入生态风险理念等方面,对湖泊环保疏浚决策的研究进行了展望.本文认为,湖泊的疏浚效果未达到预期多与忽视决策研究有关.决策上的主观性和任意性,不仅可能造成资金的浪费,还容易造成生态环境效益的损害.湖泊的环保疏浚不可能一劳永逸,也不是每个污染的湖泊都需要或可以采用疏浚方式来改善水环境,即使达到了环保疏浚的必要性研究和工程量设计水平,仍需要外源的有效控制和高精度、低扩散、低泄漏的疏浚工艺作为保证.     

沈阳市供水系统抗震功能可靠性分析

城市供水管网的抗震研究能够服务于供水管网的规划、设计和改造。以沈阳市供水管网系统为背景,介绍了一类求解大型供水网络节点及系统功能可靠度的方法。对沈阳市主干供水网络进行了抗震功能可靠性分析。研究结果证明,建议方法是合理评价供水管网地震后工作性能的工具,可以为大型供水管网的抗震可靠度分析及抗震设计服务提供基础。     

SD模型在洱海流域营养物削减策略研究中的应用

针对洱海富营养化问题,本文在深入分析洱海流域营养物输运转移特征的基础上,应用VENSIM-DSS构建了洱海流域的社会、经济、技术、环境SD耦合模型.模型由7个子系统组成,确定了一套适用于洱海流域的耦合模型特征参数.对入湖TN、TP进行追根溯源,模拟结果表明洱海流域入湖TN主要来源于种植业子系统、畜牧业子系统、生活污水子系统和干湿沉降子系统,以上4大子系统占入湖TN的88%;入湖TP主要来源于种植业子系统、畜牧业子系统、生活污水子系统和水土流失子系统,以上4大子系统占入湖TP的89%.以此为基础通过设置4种不同的营养物削减情景,模拟未来10年入湖TN、TP的变化,并通过构建的政策评价子系统和DILLON模型定量评价不同削减方案的可行性,提出最优洱海流域营养物削减方案.     

地下逸出气地震信息系统

地下逸出气地震信息系统（ＧＧＥＩＳ）包括观测数据管理、文字信息管理、实用工具和系统维护等子系统，可根据台站信息自动产生观测数据库，能够对数据库进行交叉管理和数据查询。在本文中介绍了该系统的总体设计、数据库设计、功能子系统和主要技术特点     

基于网络分析的生命线系统节点重要性评价——以广州市部分城区供电网络为例

地震灾害对各种生命线系统(如供电网、供水网和供气网等)的影响是巨大的,震后对各种生命线系统的营救也是减灾救灾的重要任务之一。而高效的减灾救灾是建立在对生命线系统的充分认识和有效评估的基础之上的:准确的评价生命线系统中各个节点的重要性能有效地帮助决策者做出高效的减灾救灾决策,比如针对各个节点分配减灾救灾资源。本文从网络分析的角度出发,基于度中心度(Degree Centrality),紧密中心度(Closeness Centrality),介数中心度(Betweenness Centrality)三种中心度度量的方法来评价生命线系统中节点的重要性,然后通过广州市部分中心城区中的23个电站(或者变压器)组成的供电网络来验证这三种中心度度量,评价出这23个电站(或者变压器)的重要性。该项研究突出从网络的角度来分析生命线系统节点的重要性,帮助决策者认识和评估生命线系统,提高减灾救灾效率。