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煤炭地下气化粗煤气爆炸极限及安全性研究

煤炭技术 2025年第1期44卷 160-166页

作者：袁淑霞李荫虎王创业吴松李嘉豪西安石油大学机械工程学院西安710065 中石油煤层气有限责任公司北京100028

煤炭地下气化的产物为可燃气体,可能存在着火爆炸风险。因此,研究粗煤气的爆炸极限对确保煤炭地下气化安全有重要意义。但高温高压下可燃气体的爆炸极限实验极其困难,根据热自燃着火理论,通过计算常压下的着火界限并与常压下爆炸极限的... 详细信息

煤炭地下气化的产物为可燃气体,可能存在着火爆炸风险。因此,研究粗煤气的爆炸极限对确保煤炭地下气化安全有重要意义。但高温高压下可燃气体的爆炸极限实验极其困难,根据热自燃着火理论,通过计算常压下的着火界限并与常压下爆炸极限的实验值进行对比,计算得到修正系数,用修正系数对高温高压下的着火界限进行修正,得到可燃组分的爆炸极限,再将各可燃气体的爆炸极限按组分加权平均得到粗煤气的爆炸极限。结果表明,高温高压下可燃气体的爆炸下限极低,空气中含有微量的可燃气体就可能引发着火爆炸。为防止着火爆炸需在启停阶段采用氮气置换气化通道中的空气,营造安全气化环境。而正常气化时,粗煤气中的氧含量很难达到高温高压下粗煤气的爆炸上限,反而比较安全。研究提供了一种高温高压下计算气体爆炸极限的方法,为煤炭地下气化爆炸安全性分析提供了参考。

关键词：煤炭地下气化爆炸极限着火界限温度压力

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3DS MAX家居设计100例

丛书名：实用创作百例

2008年

作者：李嘉豪高远

18200602

ISBN: (纸本)9787113083960

18200602

关键词：图形软件,3DS MAX 计算机辅助设计

来源：畅想之星图书光盘版（南... 评论

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盾构隧道变阻滑移锚式接头抗剪性能研究

同济大学学报（自然科学版） 2023年第4期51卷 495-505页

作者：张稳军李嘉豪张高乐天津大学建筑工程学院天津300350 广西大学土木建筑工程学院广西南宁530004

盾构隧道管片接头是整体衬砌结构的薄弱环节,接缝张开量超限极易导致结构出现不同程度的损伤和破坏。针对盾构隧道环间大变形问题,提出了一种变阻滑移锚式接头,并基于有限元软件ABAQUS,建立了接头-管片三维精细化数值模型,考虑管片厚度... 详细信息

盾构隧道管片接头是整体衬砌结构的薄弱环节,接缝张开量超限极易导致结构出现不同程度的损伤和破坏。针对盾构隧道环间大变形问题,提出了一种变阻滑移锚式接头,并基于有限元软件ABAQUS,建立了接头-管片三维精细化数值模型,考虑管片厚度、强度、轴力等影响因素对接头-管片结构抗剪性能及破坏机理展开深入研究。结果表明:管片强度对接头-管片结构抗剪刚度及结构损伤影响较小;不同轴力下管片损伤及套杆应力分布情况不一致,随着轴力的逐渐增加,摩擦力增大后会分担一部分剪力,造成管片损伤相应减小,而套杆损伤程度相对增加;管片较薄时难以充分发挥接头力学性能,甚至会在管片内侧表面出现裂缝进而影响衬砌结构安全。该研究成果可为新型接头的设计与加工提供技术参考。

关键词：盾构隧道抗大变形锚式接头抗剪性能数值分析

真空堆载联合预压下软土地基加固效果及优化研究

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真空堆载联合预压下软土地基加固效果及优化研究

作者：李嘉豪南昌航空大学

学位级别：硕士

蓄水调蓄工程对于促进我国经济发展、改善生态环境,保护历史遗址群等起到巨大的作用。我国沿海地区以及江河流域平原地区广泛分布着沉积软弱淤泥质土,而淤泥土普遍具有高压缩性、低渗透性、承载能力差等特性,无法在天然地基上进行施工作... 详细信息

蓄水调蓄工程对于促进我国经济发展、改善生态环境,保护历史遗址群等起到巨大的作用。我国沿海地区以及江河流域平原地区广泛分布着沉积软弱淤泥质土,而淤泥土普遍具有高压缩性、低渗透性、承载能力差等特性,无法在天然地基上进行施工作业,需进行加固处理。真空堆载联合预压由于它成熟的工艺被广泛用于软土地基加固,但在施工作业时仍存在一些实际问题,如排水板淤堵、不均匀沉降、加固边界土体水平位移过大等。因此本文针对真空预压法实际工程问题,以吉林省某蓄水调蓄工程实际案例为背景,采用FLAC3D数值软件,模拟了真空堆载联合预压加固地基的变形过程,同时考虑使用真空加载阶段的改进方法——分级真空,并进行了分级真空加载的敏感性分析。研究成果可为分级真空预压的推广应用提供参考。本文研究内容与主要成果如下:(1)地基土工程性质室内试验与原位试验。在现场取样后对试样进行了室内击实、渗透、固结、三轴试验等,并对加固效果采用了十字板试验进行检验。试验结果表明,该项目地基存在较厚淤泥质土层,部分区域土体基本处于流塑状态,经过真空堆载联合预压后抗剪强度有明显增大,加固效果明显。(2)现场真空度、孔隙水压力、变形监测。对现场地基各项数据进行阶段性监测,分析了真空预压法在处理软土地基时地基的变化特征,在出现地基表层裂缝后对部分隆起区域进行原位试验,分析土体开裂影响因素并给出了补救措施。监测数据表明,传统真空预压加载可能引起加固区边界沉降不均、土体水平位移过大的问题,从而导致初期堆载时裂缝的出现。现场补救措施表明,在出现裂缝后通过延长反压平台可缓解裂缝的扩大,并保障建筑整体稳定性。(3)真空堆载联合预压与分级真空预压的数值模拟研究。基于现场数据(真空度、孔隙水压力、地基变形)采用FLAC3D软件分别开展了真空堆载联合预压与分级真空预压的模拟分析,根据现场监测数据对比验证了FLAC3D软件模拟真空堆载联合预压的合理性。通过模拟分级真空进行对比分析,验证了分级真空预压的可行性,并对表层、淤泥土层土体的水平位移进行了敏感性分析,再经过各项结果数据对比,获得了分级真空预压的加固效果与适用于该软土地基的分级加载方案。模拟结果表明,FLAC3D软件可以基本反映真空堆载联合预压下软土地基的变形过程;在分级真空加载下,加固区边界土体水平位移相对较小,同时分级加载可相对减少加固区边界处不同深度的土体水平位移差,有利于控制裂缝的出现,其中20-40-85k Pa更适用于本次分级加载。

关键词：软土真空预压地基变形数值模拟

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全级配混凝土组成结构设计与抗侵蚀性能研究

全级配混凝土组成结构设计与抗侵蚀性能研究

作者：李嘉豪华南理工大学

学位级别：硕士

在建设海洋强国等国家战略推动下,海洋基础设施建设发展迅速,而海洋环境中的侵蚀性离子会加速混凝土劣化,严重影响海洋工程的耐久性。混凝土可视为由水泥浆体与骨料骨架组成,其抗侵蚀性能主要也取决于水泥浆体密实程度与骨料堆积特征。... 详细信息

在建设海洋强国等国家战略推动下,海洋基础设施建设发展迅速,而海洋环境中的侵蚀性离子会加速混凝土劣化,严重影响海洋工程的耐久性。混凝土可视为由水泥浆体与骨料骨架组成,其抗侵蚀性能主要也取决于水泥浆体密实程度与骨料堆积特征。从水泥浆体方面,可以通过增加辅助胶凝材料（SCMs）用量、掺入功能组分等方式改善微结构密实度、提高对侵蚀性离子的固化能力。从骨料堆积优化方面,提高混凝土骨料体积分数能减少离子迁移通道,并增加氯离子迁移路径曲折程度。然而,SCMs掺量过高会导致混凝土的早期力学性能显著降低,而提高骨料体积也会提高界面过渡区（ITZ）含量,有加速有害离子迁移的风险。因此,制备高抗蚀混凝土的关键在于如何实现浆体抗蚀性与力学性能的协同提升,并在提升骨料体积分数同时避免表面积显著提升。本文通过全级配设计理念,一方面提升了水泥浆体堆积密度与水化效能,另一方面提高骨料体积分数同时降低ITZ增量,通过水泥浆体与骨料层面的梯级设计,最终制备了一系列氯离子扩散系数1.08-1.46×10 m/s、28天抗压强度59-82 MPa的高抗蚀全级配混凝土,具体研究成果如下:基于Dinger-Andersen颗粒级配模型,分别将粉煤灰、矿渣与硅酸盐水泥置于粗、中、细粒度区间,并引入偏高岭土作为固氯功能组分,以40%硅酸盐水泥制备了多元级配复合水泥。多元级配复合水泥浆体初始堆积密度高、水化产物持续填充,3天与28天抗压强度接近硅酸盐水泥。随着SCMs的高效水化,浆体孔隙率低、孔径细化显著、孔隙曲折度高,氯离子迁移难度大。此外,水化产物中AFm与C-S-H凝胶含量高,对氯离子的化学固化与物理吸附能力强。因此,28天RCM氯离子扩散系数降低了81%,氯离子固化量达54.09 mg/g。SCMs的高效水化也降低了体系碱度,抑制膨胀性硫酸盐侵蚀产物生成,抗硫酸盐侵蚀性能也表现较好。通过胶凝材料种类、掺量与颗粒级配设计,实现了水泥浆体力学性能与抗蚀性协同优化。采用CPM模型与激光扫描三维重构技术,建立了骨料级配数据库,通过骨料级配定向设计,分别阐明了骨料体积分数以及表面积对混凝土力学性能及抗氯离子渗透性能的影响。混凝土抗压强度随骨料体积分数提高而提高,但受骨料表面积影响较弱。混凝土抗氯离子渗透性能随骨料体积分数提高而增强,且随表面积的增加而显著劣化。通过骨料优化设计,混凝土抗压强度可提高25%,氯离子扩散系数可降低51%。ITZ厚度随骨料粒径的减少而减小,可从96μm降低为5μm。提出了“骨料影响因子”评估骨料级配对氯离子扩散系数的影响,在明确骨料粒径与ITZ厚度关系的情况下,基于骨料对ITZ中氯离子迁移路径的偏转作用,引入曲折效应修正了“骨料影响因子”,进而实现基于骨料级配特征的混凝土氯离子扩散系数准确评估（R高达0.97）。基于抗侵蚀性能对混凝土组成、结构的要求,利用基于氯离子扩散系数的骨料级配调控方法进行骨料粒度分布设计,并引入多元级配复合水泥,制备了系列高抗蚀全级配混凝土,其骨料体积分数为52-74%,氯离子扩散系数比相同水胶比的普通混凝土降低了52-86%。通过胶凝材料与骨料级配的梯级调控,实现了混凝土抗侵蚀性能与力学性能、工作性能协同优化。高抗蚀全级配混凝土微结构密实程度高、ITZ的厚度小,高骨料体积分数的同时保持低ITZ体积分数,有效阻滞了有害离子迁移,显著提升了混凝土抗侵蚀性。本文遵循全级配研究思路,一体化考虑了混凝土中骨料与胶凝材料的级配设计,在提高骨料体积分数的同时避免了ITZ含量的显著提升,再依托胶凝材料组成的优化匹配,成功提出了高抗蚀全级配混凝土的设计与制备方法。研究成果丰富了骨料特征评价手段,提出了高抗离子渗透性混凝土的定向设计方法,有助于水泥基材料耐久性及结构服役寿命提升,对降低海洋工程建筑全寿命周期的环境负荷具有重要意义。

关键词：全级配混凝土抗侵蚀性能复合水泥骨料级配界面过渡区

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猪舍环境智能巡检与监控机器人系统研究

猪舍环境智能巡检与监控机器人系统研究

作者：李嘉豪江西理工大学

学位级别：硕士

随着人们对猪肉及其产品需求的逐年增加,我国已成为世界上最大猪肉消费国。健康的养殖环境在生猪养殖过程中尤为重要,不仅能为猪肉消费者提供优质猪肉,还可减少疾病的发生,提升生猪养殖场的生产效益。因此,猪舍养殖环境检测、评价与控... 详细信息

随着人们对猪肉及其产品需求的逐年增加,我国已成为世界上最大猪肉消费国。健康的养殖环境在生猪养殖过程中尤为重要,不仅能为猪肉消费者提供优质猪肉,还可减少疾病的发生,提升生猪养殖场的生产效益。因此,猪舍养殖环境检测、评价与控制已引起广泛关注,具有很大的研究价值。本文以猪舍环境监控系统为对象,分析和综述了当前猪舍环境检测、评价和控制方面的国内外研究动态,总结了目前猪舍环境在自动监控方面存在的问题,确定了猪舍环境监控系统的研究思路,进行了猪舍环境监控系统环境感知、环境评价和环境控制方面的研究。主要研究成果及结论总结如下。首先,分析了猪舍环境影响因素、猪舍环境评价方法和猪舍环境控制方法,本文设计了三层式猪舍环境移动式智能监控系统,主要功能包括猪舍环境检测、环境数据融合、数据通信传输、猪舍环境评价与猪舍环境自动控制等;三层式猪舍环境移动式智能监控系统分别由智能监控机器人、猪舍环境控制节点和中控服务器组成,并详细阐述了各自特点和所需集成的功能。其次,为实现生猪养殖环境无人化检测工作,研究设计了智能监控机器人系统。通过分析生猪养殖场的生产工艺流程、工作环境及猪舍内部构造,总结智能监控机器人的设计要求及环境检测方案,在此基础上,完成智能监控机器人机械结构部分和控制软件部分的设计。本文设计的智能监控机器人可同时检测养殖环境信息及生猪生长状态多维度信息,在完成环境数据检测上,同时完成对生猪姿态和声音数据的采集。再次,为实现生猪养殖环境的准确评价,中控服务器软件部分基于模糊集理论,建立猪舍环境多参数评价模型。评价模型根据猪舍环境评价体系,建立各环境评价指标的隶属度函数,使用熵值法建立评价指标权重向量,最后利用加权平均模糊算子,将权重向量和模糊关系矩阵合成模糊综合评价结果矢量,完成猪舍环境的综合评价。本文设计的猪舍环境评价模型综合考虑了多个猪舍各环境因素,评价结果可反映养殖环境突变情况更加合理,符合在生猪养殖中所需的复杂环境要求。最后,为实现生猪养殖环境的智能控制,根据设计的猪舍环境控制节点,在中控服务器软件部分融合了强化学习控制算法,并建立南方夏季和冬季两种优化控制策略,实现不同季节猪舍环境控制。首先根据猪舍环境特点确定温湿度、CO、NH和HS作为主要控制参数,根据猪舍综合评价模型中的评价体系对各参数区域划分675种环境状态;其次根据设计的猪舍环境控制网络,设计出两套控制策略,并完成奖励值函数的设计;最终实现猪舍各环境因素的平滑控制。本文设计的猪舍环境评价模型可针对不同猪舍及季节进行多环境因素综合调控,最后将算法集成在猪舍环境监控系统中的中控服务器软件系统中。

关键词：猪舍环境感知机器人 LoRa 环境综合评价环境控制模型强化学习

企业社会责任与股票收益关系研究——以新冠疫情期间为例

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企业社会责任与股票收益关系研究——以新冠疫情期间为例

作者：李嘉豪西南财经大学

学位级别：硕士

在2020年初发生的新冠疫情的肆虐下,企业社会责任与ESG逐渐成为主流趋势,新冠疫情的发生凸显了企业承担社会责任的重要性,在这种情况下,一批企业由于在新冠疫情期间所作出的巨大努力而被人们所熟知,公众和投资者们对该类积极承担社会责... 详细信息

在2020年初发生的新冠疫情的肆虐下,企业社会责任与ESG逐渐成为主流趋势,新冠疫情的发生凸显了企业承担社会责任的重要性,在这种情况下,一批企业由于在新冠疫情期间所作出的巨大努力而被人们所熟知,公众和投资者们对该类积极承担社会责任的企业更加有信心,在此疫情背景下,本文对企业社会责任和股票市场上的股东财富之间的关系进行具体的研究,同时对疫情发生前的进行简单回顾,并且继续对后疫情时代的表现进行了探究。具体的,疫情前2015年至2020年期间的样本回归的结果表明,企业社会责任表现并无法给企业的股票带来超额收益。然而在对疫情期的截面数据和疫情后的数据研究表明企业社会责任与股价之间存在着显著的关系,在新冠疫情时期,履行社会责任可以给企业股票市场上带来显著的价值增值,而这种关系在后疫情时代则呈现出完全相反的效果。在对整体社会责任进行研究之后,本文对企业社会责任的多个维度进行了考察,实证结果表明,在中国市场上,没有证据表明员工维度的企业社会责任与股票超额收益之间存在着显著的联系。社会维度的企业社会责任与股东维度的社会责任与总体层面的社会责任表现一致,均与金融市场上的企业股票超额收益具有较强的相关性,疫情期间均为正向影响,后疫情时代均为负向影响,为了缓解可能存在的内生性问题,在对滞后一年的CSR进行回归的基础上,本文同时选取了商道融绿ESG评分和Wind ESG评分进行稳健性检验,检验结果均支持上述结果。进一步的,本文对多种影响社会责任和股票超额收益关系的因素进行探究。关于信任度因素的实证结果表明,在疫情期间信任度更低的地区中企业社会责任带来股价提升的效果最为明显,这可能是由于在空前团结的疫情时期,处于低信任层面的群体所收到的边际影响更为剧烈。针对产权异质性的实证表明,非国有企业在疫情期间获得超额收益要高于国有企业,而在疫情后受到的负向影响也高于国有企业,国有企业似乎在任何时期社会责任行为都具有更高的一致性。关于行业的研究结果表明,公用事业、耐用消费品与服装,技术硬件与设备等直接关系民生的行业中CSR行为与股价联系更为密切,而其他行业并无显著地相关性。此外,本文也对地区经济水平、企业规模等因素进行了额外的检测。

关键词：企业社会责任股票超额收益新冠疫情股票市场

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基于圆柱壳体振动陀螺的PZT薄厚膜研究

基于圆柱壳体振动陀螺的PZT薄厚膜研究

作者：李嘉豪大连理工大学

学位级别：硕士

圆柱壳体振动陀螺(Cylindrical Vibratory Gyroscope,CVG)具备结构简单、测量精度高以及生产成本相对较低的综合优势,在姿态控制和惯性导航等领域具有广阔的发展应用前景。圆柱壳体振动陀螺的驱动与检测一般通过陀螺电极压电材料层正逆... 详细信息

圆柱壳体振动陀螺(Cylindrical Vibratory Gyroscope,CVG)具备结构简单、测量精度高以及生产成本相对较低的综合优势,在姿态控制和惯性导航等领域具有广阔的发展应用前景。圆柱壳体振动陀螺的驱动与检测一般通过陀螺电极压电材料层正逆压电效应进行实现,目前采用PZT(锆钛酸铅)片材作为陀螺电极压电层材料仍存在一定不足之处,与MEMS(微机电系统)技术高兼容度的PZT膜材料具有较大研究发展空间。本文以圆柱壳体振动陀螺为研究应用基础,主要针对PZT薄膜及PZT厚膜进行了设计、制备和性能研究。主要研究内容分为四大部分,具体包括:圆柱壳体振动陀螺及PZT薄厚膜理论基础。通过圆柱壳体振动陀螺理论推导和有限元仿真,分析圆柱壳体振动陀螺基于科里奥利力效应及“圆-椭圆”四波腹振动模态的工作原理,同时进行PZT膜材料正逆压电效应原理分析以及PZT薄膜和PZT厚膜的制备与表征方法介绍,为PZT膜材料在圆柱壳体振动陀螺的应用确定理论可行性。PZT薄膜尺寸设计、制备与表征。进行PZT薄膜不同厚度与有效使用面积交叉试验,研究PZT薄膜尺寸与其物理结构和电学性能的关系。设计并使用MEMS技术和溶胶-凝胶法制备具有不同厚度与有效使用面积共15种PZT薄膜样品,对试验样品进行物理结构和电学性能表征,其中对于不同有效使用面积的PZT薄膜,厚度为1092nm(层数为18层)的PZT薄膜铁电性能和漏电性能最为稳定,当薄膜有效使用面积为6×6mm时,剩余极化强度2P为16.77μC/cm,漏电流为6.49×10A。PZT薄膜悬臂梁设计、制备与测试。进行PZT薄膜悬臂梁试验,研究PZT薄膜的激励性能。设计了9种具有不同薄膜厚度和有效使用面积的PZT薄膜悬臂梁,对悬臂梁振动模态进行了理论推导和有限元仿真,使用MEMS技术和溶胶-凝胶法完成PZT薄膜悬臂梁的制备,进行悬臂梁振动测试,其中对于1×8mm、1.5×12mm和2×16mm共3种PZT薄膜有效使用面积的悬臂梁,18层PZT薄膜激励性能最佳,一阶特征频率下最大振幅分别达到2.003μm、5.25μm和15.35μm。PZT薄厚复合膜设计、制备与表征。通过分析溶胶-凝胶法制备PZT薄膜和电射流打印法制备PZT厚膜的各自特点,设计PZT薄厚膜结合试验,研制PZT薄厚复合膜,在3种不同厚度PZT薄膜基础上进行PZT厚膜制备,并设置了电射流打印法制备的纯PZT厚膜对照组,试验表明PZT薄厚复合膜相比PZT薄膜及纯PZT厚膜具有更强的压电性能,其压电常数d达到69.4p C/N。

关键词：圆柱壳体振动陀螺 MEMS技术 PZT薄膜 PZT厚膜

1978年以来顺德水乡特色形态演变特征与机制研究

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1978年以来顺德水乡特色形态演变特征与机制研究

作者：李嘉豪华南理工大学

学位级别：硕士

2014年初,国家从战略高度提出“在保证质量的前提下,加快转变城镇化发展方式”这将进一步使制度变迁成为主动干预与引导新型城镇化,通过空间形态的系列演变来促进经济和社会发展的手段。顺德作为珠三角城镇化先发地区的典型,空间发展模... 详细信息

2014年初,国家从战略高度提出“在保证质量的前提下,加快转变城镇化发展方式”这将进一步使制度变迁成为主动干预与引导新型城镇化,通过空间形态的系列演变来促进经济和社会发展的手段。顺德作为珠三角城镇化先发地区的典型,空间发展模式已经历从传统较为缓慢的自发生长模式到改革开放以来自下而上乡村工业化、集体物业流转经营导致的分散蔓延发展模式,过度追求经济增长的城镇化在空间形态上体现“量”大“质”低的外延式扩张和粗放式增长,缺乏地域特色、生态意识以及人文关怀。水乡特色形态演变也反映出自上而下与自下而上两种路径之间相互冲突和协调的发展逻辑,越来越多地显示出不可持续的缺陷,其形成有独特而深刻的制度背景。如何面对问题,寻求制度变迁与水乡特色形态演变的内在关系,成为本论文的研究目的。本文以顺德为例,通过珠三角城镇化相关城乡制度梳理和具体资料调研与分析,对1978年以来顺德水乡特色形态演变进行阶段划分及特征分析,归纳出演变发展总体规律,认识其与制度变迁机制的循环适配过程。本文共分为六章。第一章对论文研究的背景、视角和相关研究综述等进行阐释,归纳梳理出城市形态学和制度变迁的研究方法与理论,尤其是如何将这些方法理论运用到顺德水乡特色形态演变的实际研究当中。在此基础上得出形态区域-形态框架-形态单元的层次分析方法与研究框架。第二章梳理顺德传统水乡聚落的形成与形态特征,作为本文研究的形态基底认识。第三章对自上而下的国家及地方城乡制度和自下而上的自组织制度进行梳理,归纳出1978年以来城乡制度发展的三个阶段。第四章对应三个阶段,以城市形态学作为理论基础,通过定量与定性相结合的方法,重点研究1978-1992年、1992-2001年以及2001-2015年的顺德水乡特色形态演变特征。第五章从形态区域、形态框架、形态单元三个层面总结出顺德水乡特色形态演变规律。第六章根据城乡制度变迁与形态演变的阶段匹配,梳理出二者在1978-1992年、1992-2001年、2001-2015年三个循环适配的过程。本文是对1978年以来顺德水乡特色形态演变的系统性研究,关注制度变迁与形态演变的内在关系,期待未来可能的一种具有地域特色的优质城镇化模式。

关键词： 1978年以来顺德制度变迁水乡特色形态演变