检索结果-内蒙古大学图书馆

黄土高原是我国水土流失最为严重的区域之一;为遏制严重的土壤侵蚀,政府在该区域实施了一系列的生态修复措施;这些生态修复措施使土地利用/覆盖发生了显著变化,深刻影响着黄土高原的水文过程。评估预测水文过程对土地利用/覆盖变化的响应,对于干旱半干旱地区的水资源管理尤为重要。本文以实施大规模生态建设的黄土高原典型区域——北洛河流域为研究对象,在分析流域气候和土地利用/覆被变化的基础上,使用流域对比、方差分析与Mann-Kendall趋势检测（M-K）等方法,分析北洛河流域径流及其组分变异性与稳定性;运用相似生境法与适地适树原则,模拟区域未来植被恢复潜力与植树造林的适宜区,预测未来土地利用/覆盖变化及其对水文过程的影响;考虑到水文过程的复杂性,尝试运用地理探测器模型,探索环境要素对径流分布的影响机制,为黄土高原未来生态修复与水资源管理提供重要的参考。得到的主要结论如下:（1）分析了北洛河流域气候和土地利用/覆被在近60年内的变化。1958—2019年北洛河流域年均降雨量与潜在蒸散发多年平均值分别为570.22mm与984.46mm,降雨总体上呈自西北向东南递增的分布格局,但降雨整体变化呈中等程度变异,年降雨量以-0.76mm/a速率呈不显著降低趋势;而潜在蒸散发高值区位于中游的黄陵与头区间范围内,低值区则出现在北洛河上游,而多年潜在蒸散发属弱变异,年平均值以0.29mm/a的速率呈不显著增加趋势。1970—2020年土地利用变化较大,特别是自1990年代后,主要变化类型以耕地转林地、耕地转草地为主,发生变化的位置主要位于北洛河流域上中游。此外,1980—2020年北洛河上游的吴旗、志丹与刘家河区间的植被盖度较低,分别为34.27%、47.56%与51.62%,而中游的张村驿、黄陵、交口河区间以及头区间内的植被盖度最高,年均植被覆盖度分别为74.68%、81.93%与65.72%,自退耕还林后,流域上中游的植被覆盖度增加显著。（2）研究了流域生态修复下径流及其组分多时间尺度下的稳定性与变异性。1958—2019年少林区与森林区平均年径流量分别为25.07?34.22和21.55?48.02mm/a。少林区基流占总流量的比例为32–44%,而森林区则为58-61%。M-K趋势检测显示,少林区年总径流和地表径流均呈显著下降趋势。与2000年之前相比,2000—2019年期间少林区的平均总径流量减少了58%,而地表径流的平均贡献从66%减少到35%。然而,冬季基流随着植被恢复则不断增加。相反,森林区的总径流及其组分在不同年代间、年度和季节性等时间尺度上的趋势仅表现出轻微的波动。总径流量和地表径流量与植被覆盖率均呈幂函数关系,当植被覆盖率大于60–70%时总径流与地表径流呈现相对稳定的水文情势。（3）模拟了北洛河流域未来土地利用/覆被变化及其对径流过程的影响。北洛河流域内的丘陵沟壑区（刘家河流域）2020年平均植被盖度为61.90%,未来20～30a仍有9.29%左右的上升空间,植被可恢复土地面积约占丘陵区的36.42%。土石山林区尚有11.48%的土地面积具有恢复余地,高塬沟壑与阶地平原区域植被盖度恢复余地很小。未来植被造林情景模拟显示,高塬沟壑区与阶地平原区分别有279.16、233.73km2面积可植树造林,而丘陵沟壑区大片可退耕土地适宜于自然恢复。未来土地利用变化主要集中在丘陵沟壑区,与2020年相比,其耕地将减少47.40%,而林地与草地会增加0.71%与15.77%。土石山林区耕地将减少22.95%,林地与草地分别会增加0.22%与35.98%。利用SWAT模型,对实施了大规模植被修复的刘家河流域内径流过程进行模拟,结果显示,1980—2020刘家河流域的植被恢复已使年均径流和土壤含水量分别减少了42.03%和43.87%,蒸散量增加了12.56%,而未来土地利用/覆盖变化将使径流和土壤含水量较2020s分别减少15.64%和11.11%,蒸散发增加1.13%。（4）识别了1980—2020年刘家河流域土壤、土地利用/覆被以及气候对径流时空分异的综合影响机制。刘家河流域的土壤容重年均值为1.20 g/cm3,在1980—2020年间呈下降趋势,空间上呈现东南低,西北高,退耕还林后,各子流域内的土壤容重普遍减少,尤其在东南部;而土壤总孔隙度、饱和导水率、土壤有机质与>0.25mm土壤水稳性团聚体的年均值分别为51.49%、0.24mm/min、5.74g/kg与32.06%,在空间上呈东南高、西北低的分布特征,在实施退耕还林后,各年均值呈逐渐增加的趋势。地理探测器的结果显示,总孔隙度、土壤饱和导水率和土壤有机质等土壤水文物理性质对径流的影响力明显大于土地利用/覆被与气候的影响,是刘家河流域1980—2020径流变化的主要驱动因素,尽管自2

关键词：土地利用/覆被生态修复模型模拟水文过程黄土高原

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城市交通与土地利用一体化模型的核心算法进展及技术创新

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地球信息科学学报 2020年第4期22卷 792-804页

作者：赵鹏军万婕北京大学城市与环境学院城市规划与交通研究中心北京100871

交通与土地利用的协调发展是缓解城市交通拥堵、提升交通水平的关键。城市交通与土地利用一体化模型则是分析和模拟城市交通与土地利用相互作用过程的重要科学支撑。多年来不同国家学者已研发出一些操作模型,并用于城市空间政策的制定研... 详细信息

交通与土地利用的协调发展是缓解城市交通拥堵、提升交通水平的关键。城市交通与土地利用一体化模型则是分析和模拟城市交通与土地利用相互作用过程的重要科学支撑。多年来不同国家学者已研发出一些操作模型,并用于城市空间政策的制定研究,但这些模型的核心算法仍需进一步升级完善。本文首先梳理了当前已有主流模型的理论特征,解析了这些模型的核心算法发展及其优缺点;然后针对关键算法的不足,提出新的综合均衡模型,就区位可达性、用地混合度与强度、出行成本3个关键变量的核心算法展开讨论;最后,进一步形成模型各子模块的算法创新,包括考虑增量离散选择过程的居住与就业区位决策模块、细分房地产类型并将土地开发结果动态反馈至城市用地演变的房地产开发模块、采用改进的阻抗函数、小汽车拥有情况和动态出行成本的交通综合模型。本文对于定量化分析模拟城市复杂系统、研发我国城市交通与土地利用一体化模型具有一定的参考价值。

关键词：城市交通土地利用一体化模型算法特征关键变量创新区位决策房地产开发模型模拟

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污染场地环境污染损害鉴定方法的研究进展

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环境生态学 2023年第9期5卷 94-99页

作者：郭冰儿李爽马会强赵心语辽宁石油化工大学环境与安全工程学院辽宁抚顺113001

我国污染场地问题日益突出,污染场地不仅会对环境自身造成损伤,还会对人身健康和财产造成损害。我国针对污染场地出台了一系列从调查到治理修复及赔偿的指导手册,其中污染损害鉴定的方法是污染场地环境污染损害治理修复及赔偿的关键环... 详细信息

我国污染场地问题日益突出,污染场地不仅会对环境自身造成损伤,还会对人身健康和财产造成损害。我国针对污染场地出台了一系列从调查到治理修复及赔偿的指导手册,其中污染损害鉴定的方法是污染场地环境污染损害治理修复及赔偿的关键环节。对国内外污染场地环境污染损害鉴定方法进行梳理,提出污染场地环境污染损害鉴定的基本工作程序,并将污染损害鉴定方法划分为4个类别:调查确认法、溯源鉴定法、模型模拟法、损害价值量化法。对日后污染场地环境污染损害鉴定、环境污染损害鉴定价值货币化及赔偿工作的实施和发展提供了参考。

关键词：污染场地损害鉴定方法损害量化模型模拟

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浦东新区水文预报系统研究与应用

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水资源研究 2023年第6期12卷 595-604页

作者：钟敏周全黄琳煜李迷上海市浦东新区水文水资源管理事务中心上海

依托水文、闸泵调度、河道工情等实时信息以及气象、潮位等相关预报信息,实现快速水情形势分析和风险评估,是区域防汛防台应急指挥工作亟待解决的问题。系统以浦东新区为研究区域,引入先进、成熟的水文时序数据服务和数学模型实时模拟技... 详细信息

依托水文、闸泵调度、河道工情等实时信息以及气象、潮位等相关预报信息,实现快速水情形势分析和风险评估,是区域防汛防台应急指挥工作亟待解决的问题。系统以浦东新区为研究区域,引入先进、成熟的水文时序数据服务和数学模型实时模拟技术,构建水文预报模型系统平台,实现了内河水位的实时预报,在作业预报及其预报精度上均取得了理想的成果,为浦东防汛应急指挥工作提供了科学有效的辅助决策信息。

关键词：水文预报模型模拟防汛应急闸泵调度

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原油污染对黄绵土和风沙土水分入渗的影响

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应用生态学报 2021年第9期32卷 3341-3348页

作者：王丽静尚振坤张兴昌甄庆西北农林科技大学资源环境学院陕西杨凌712100 西北农林科技大学水土保持研究所陕西杨凌712100 中国科学院水利部水土保持研究所陕西杨凌712100

原油进入土壤后会堵塞土壤孔隙,影响土壤斥水性,改变土壤水分运动状况。本研究利用土柱模拟的方法,研究了不同原油污染程度(0、0.5%、1%、2%、4%)对黄绵土和风沙土水分入渗过程的影响。结果表明:随着原油含量的增加,两种土壤湿润锋的推... 详细信息

原油进入土壤后会堵塞土壤孔隙,影响土壤斥水性,改变土壤水分运动状况。本研究利用土柱模拟的方法,研究了不同原油污染程度(0、0.5%、1%、2%、4%)对黄绵土和风沙土水分入渗过程的影响。结果表明:随着原油含量的增加,两种土壤湿润锋的推进速度和入渗速率均减小,土壤原油污染程度为4%时湿润锋运移到土柱底部的所需时间最长,污染程度为0时湿润锋运移到土柱底部的所需时间最短,黄绵土湿润锋达到土柱底部所需最长时间是最短时间的5倍,风沙土最长时间是最短时间的48倍;当湿润锋运移到土柱底部时,黄绵土的累积入渗量随原油含量的增加而减小,而风沙土的累积入渗量先增大后减小;在高浓度(2%、4%)原油处理下,风沙土的累积入渗量曲线出现"翘尾"现象。Kostiakov入渗模型和Philip入渗模型比Green-Ampt模型能更好地模拟不同原油处理下的黄绵土土壤水分入渗过程,但对风沙土而言,两种模型对低浓度(0、0.5%、1%)原油处理的土壤水分入渗过程拟合较好。原油污染能够显著影响土壤水分入渗过程,且对风沙土的影响更大。

关键词：原油土壤质地土壤水分入渗模型模拟

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中国历史氮肥数据重建与农田生态系统氧化亚氮（N2O）排放评估

中国历史氮肥数据重建与农田生态系统氧化亚氮（N2O）排放评估

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作者：刘敬南京信息工程大学

学位级别：硕士

为了满足我国日益增长的粮食需求,化学氮肥已经在农业生产活动中被广泛使用。然而,氮肥的超量使用十分普遍,造成了一系列环境问题。由于过高的氮肥投入和较低的利用率,土壤中氮素会通过径流的方式进入水体,或以气态的形式进入大气中,这... 详细信息

为了满足我国日益增长的粮食需求,化学氮肥已经在农业生产活动中被广泛使用。然而,氮肥的超量使用十分普遍,造成了一系列环境问题。由于过高的氮肥投入和较低的利用率,土壤中氮素会通过径流的方式进入水体,或以气态的形式进入大气中,这对我国的水质和大气环境造成了巨大的负面影响。农田生态系统中氮肥的使用是氧化亚氮（N2O）排放的重要来源之一。N2O作为三大主要温室气体之一,不仅在气候变化中扮演重要角色,而且对臭氧层破坏能力也较强。目前,我国农田的历史氮肥施用量还存在不确定性,故对N2O排放的评估也可能存在偏差。本研究基于不同来源文献资料的氮肥统计数据,重新构建了我国1952-2019年各主要农作物氮肥施用速率,并使用DNDC（De Nitrification-De Composition Model）模型估算了中国农田N2O的排放量。本研究进一步选取2019年中国主要作物类型N2O排放模拟结果进行深入分析,并探讨了相关的减排策略,为我国环境的保护和相关政策的制定提供了重要的理论依据。有以下相关结论:（1）我国总氮肥施用量已从1952年的0.06Tg增长到了2014年的31.15Tg,增加了约52倍。同时,平均施肥速率也从对应年份的0.05N m-2 yr-1增长到18.83g N m-2 yr-1,增加了约377倍。氮肥的使用量在华北平原和四川平原等传统农业区最高。这些数据表明,我国农田生态系统的生物地化循环过程可能发生了显著变化。（2）基于DNDC的模拟结果表明,1952-2019年中国农田生态系统N2O排放量呈逐年增加的趋势,其中华东平原、成都平原、两湖地区、东北平原和华东地区等区域为排放热点。在2019年,玉米、小麦和水稻等粮食作物的N2O排放量占当年整个农田生态排放量的58.8%,其中玉米的N2O排放量最高,为0.0863Tg,占2019年农田生态系统总排放量的27.5%,也是N2O排放量最高的作物类型。

关键词：气候变化模型模拟氧化亚氮氮肥

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石油污染地下水自然衰减研究

石油污染地下水自然衰减研究

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作者：刘涵钰中国石油大学(北京)

学位级别：硕士

自然衰减修复技术是一种二次污染小、成本低的石油类污染修复技术,应用前景广阔。本文依托某石化污染场地（下称场地A）与某炼化厂的石油泄漏污染区域（下称场地B）,对地下水各指标进行监测,识别自然衰减作用。特别关注源区,分析污染物... 详细信息

自然衰减修复技术是一种二次污染小、成本低的石油类污染修复技术,应用前景广阔。本文依托某石化污染场地（下称场地A）与某炼化厂的石油泄漏污染区域（下称场地B）,对地下水各指标进行监测,识别自然衰减作用。特别关注源区,分析污染物主要降解机制,利用碳通量法与质量通量法定量源溶解相自然衰减速率。基于BIOSCREEN、REMfuel及Source DK三个自然衰减模型,模拟石油污染物迁移转化过程,分析模型适用性,预测污染羽时空变化规律。结论如下: （1）两场地pH、温度符合自然衰减要求,且NO3-、SO42-等电子受体被消耗、Fe2+、CO2等还原产物生成、溶解无机碳浓度增加、氧化还原电位减小等证据均明显指示有自然衰减发生。（2）碳通量法测算得到场地A的源溶解相自然衰减速是279.62-428.69g C/d,场地B的源溶解相自然衰减速率为28.72g C/d。即场地A源区含水层每年可降解掉102.06-156.47kg碳氢化合物,场地B源区含水层每年可降解掉10.48kg的碳氢化合物（按C计算）。（3）质量通量法测算得到场地A源溶解相自然衰减速率为253.34-388.41g C/d,场地B源溶解相自然衰减速率为13.97g C/d。即场地A源区含水层每年可降解掉92.47-141.77kg碳氢化合物,场地B源区含水层每年可降解5.10kg的碳氢化合物（按C计算）。另外,场地A主要氧化还原过程为硫酸盐还原作用与发酵,占比分别为50-70%、10-35%。场地B地下水中提供生物降解能力最多的是发酵与硝酸盐还原反应,其次为硫酸盐还原反应,这三者总占比能达到约95%。（4）对比两个方法,碳通量法在计算速率时具有更大的实际效用,因为需要的固体数据更少,假设更简单,质量通量法会低估铁、锰还原反应的作用。（5）BIOSCREEN与REMfuel的一阶衰减模块相同,但REMfuel可以改变修复时间以及不同时空的污染物一阶衰减系数,更好贴近实际。Source DK能够降低源质量估计的不确定度。BIOSCREEN与REMfuel的模拟结果显示泄漏初期对LNAPL进行人为干预措施且修复80%时,源区苯耗尽时间可从43年加快至9年,地下水苯修复时间可从60年加快至22年,污染羽范围由纵向约650m,横向跨度约240m减小至纵向约500m,横向跨度约220m,苯峰值从70mg/L下降至25mg/L,人为主动修复前后污染羽扩大与稳定时间基本15-20年保持不变。Source DK的模拟结果显示源质量估计不确定度为2时,场地修复时间范围为20-81年。

关键词：石油污染场地地下水自然衰减速率模型模拟场地修复

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中国废弃物焚烧处理温室气体排放情景模拟与预测

中国废弃物焚烧处理温室气体排放情景模拟与预测

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作者：严薇东北师范大学

学位级别：硕士

全球地表温度不断攀升,为有效控制温室气体排放,减少极端灾害的发生,各国家和地区纷纷制定了温室气体减排目标,积极采取行动应对全球气候变化。2020年9月中国明确提出了碳达峰和碳中和目标,废弃物的综合利用与减污降碳协同增效成为减缓... 详细信息

全球地表温度不断攀升,为有效控制温室气体排放,减少极端灾害的发生,各国家和地区纷纷制定了温室气体减排目标,积极采取行动应对全球气候变化。2020年9月中国明确提出了碳达峰和碳中和目标,废弃物的综合利用与减污降碳协同增效成为减缓气候变暖的重要路径。如今我国固体废弃物的处置方式已由填埋向焚烧过渡,但焚烧处理温室气体排放缺乏系统、全面的研究,固废处置方面尚有诸多问题亟待解决。因此,明确废弃物(城市生活垃圾（城市固体废弃物）、危险废弃物、污泥)焚烧处理中温室气体的排放特征及其影响因素,对未来制定温室气体减排政策和措施,提供重要的理论支持。本文首先分析了我国废弃物产生量和焚烧处理量等数据的变化规律,描述了各省市级废弃物产生量的时空演变特征,以及与主要影响因素之间的相关关系。同时编制了2002-2020年我国省市级的废弃物焚烧处理温室气体排放清单;其次,利用系统动力学方法构建了焚烧处理温室气体排放模型,并分别设立了单一和综合技术减排情景,对2010-2050年的温室气体排放量进行模拟和预测;最后,分析未来焚烧处理温室气体减排潜力,提出相应的减排对策和建议。主要结论如下:（1）2020年我国城市固体废弃物焚烧处理量增加了14332.36万t（相比2002年增长了近52.06%）,于2019年首次超过了卫生填埋处理量。此外,近20年间,废弃物产生量的演变趋势总体呈现由南至北,由东至西,由大城市向中小城市逐渐增加的趋势。我国单位GDP、人均和地均（单位城市面积）城市固体废弃物产生量与总产量呈现明显的空间分布不一致性,东南沿海城市的人均废弃物产生量较高,而单位GDP废弃物产生量呈现由北向南递减的趋势,不同城市规模的社会经济指标和废弃物排放量则呈现显著增长的趋势。（2）2002-2020年我国焚烧处理温室气体排放量呈现增长的趋势,年均增长率达到21.9%,且空间分布不均衡,其中,与社会经济指标中GDP和建成区面积等因素呈现出显著正相关关系（p<0.01）。全国近92%的（310个）地级及以上城市固体废弃物温室气体排放呈现增长趋势,位于东北地区欠发达的中小型城市地均温室气体排放量最少,均小于0.01万t CO2e/km2。（3）根据城市固体废弃物的产生量与社会、经济和人口等影响因素之间的相关关系,利用系统动力学模型方法,嵌入IPCC计算公式,构建了一套适用于我国废弃物焚烧处理温室气体排放模型。并将不同减排情景中焚烧处理温室气体排放的模拟结果进行可视化分析,实现了温室气体减排潜力的定量分析。（4）未来30年间,单一技术减排情景下温室气体排放量均呈现增长趋势;综合技术减排情景相比单一技术减排情景可以实现温室气体排放提前达峰;末端（S7情景）处理过程减排潜力最好。因此,在全过程实施有效的减排技术措施,继续强化源头分类、完善处理过程、加强末端利用等政策制度,更有利于推动焚烧处理行业实现绿色低碳发展。

关键词：城市固体废弃物焚烧处理温室气体排放排放情景模型模拟

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基于生态约束的城市开发边界模拟研究——以南京为例

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自然资源学报 2021年第11期36卷 2913-2925页

作者：孙伟刘崇刚王苏宁中国科学院南京地理与湖泊研究所中国科学院流域地理学重点实验室南京210008 河海大学水文水资源学院南京210098

城市开发边界划定是国土空间规划的重要内容,也是实施国土空间管治、城乡建设管理和生态安全管控的关键抓手,对于推动城市空间高质量发展具有基础性和约束性作用。综合利用回归分析模型、InVEST模型和CA模型,探索构建基于生态约束的城... 详细信息

城市开发边界划定是国土空间规划的重要内容,也是实施国土空间管治、城乡建设管理和生态安全管控的关键抓手,对于推动城市空间高质量发展具有基础性和约束性作用。综合利用回归分析模型、InVEST模型和CA模型,探索构建基于生态约束的城市开发边界划定方法,并以南京市中心城区为例,在评价城市生态用地重要性和建设用地空间扩展潜力基础上,开展不同目标年份的城市用地扩张模拟,据此划定城市开发边界。研究表明:城市建设用地扩张具有动态性、复杂性、系统性特征,受到多因子相互作用,基于生态约束的城市开发边界模拟能够兼顾城市空间发展需求和居民高品质生态环境诉求,促进城市发展与生态保护相统一、人口经济和资源环境相协调,有助于丰富城市开发边界划定方法研究,为国土空间规划编制提供科学参考。

关键词：城市开发边界生态约束扩张潜力模型模拟空间管控

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