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面向深部煤炭流态化开采的超深井无绳提升系统设计及控制策略研究

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面向深部煤炭流态化开采的超深井无绳提升系统设计及控制策略研究

作者：戴金昊中国矿业大学

学位级别：硕士

随着我国浅部煤炭资源的不断开采,煤炭储量越来越少,而经探测发现深部煤炭资源的存储量却占煤炭总资源约60%以上,以至于未来向深部煤炭开采是必然选择。针对2000 m以深的煤炭资源开采运输难题,在2016年谢和平院士团队创造性提出深部煤... 详细信息

随着我国浅部煤炭资源的不断开采,煤炭储量越来越少,而经探测发现深部煤炭资源的存储量却占煤炭总资源约60%以上,以至于未来向深部煤炭开采是必然选择。针对2000 m以深的煤炭资源开采运输难题,在2016年谢和平院士团队创造性提出深部煤炭资源原位流态化开采的科学构想基础上,中国矿业大学鲍久圣教授团队正研究深部煤炭流态化管道主运输技术,该技术仅研究对煤炭的运输。但煤矿还需辅助运输系统对人员、材料和设备的运输,若在超深井辅助提升运输方面,使用传统钢丝绳提升不仅会因提升绳索的自重增加、提升滚筒的直径变大以及所需附属设备的繁杂导致系统的提升重量、安全性能大幅降低,而且也会增加提升系统结构复杂性。针对深部煤炭流态化开采亟待解决的超深井辅助提升难题,本文基于齿轮齿条的安全可靠性和直线电机的提升深度不受限的技术优势,提出“直线电机与齿轮齿条复合提升系统”的新型解决方案,重点研究多电机同步控制、齿轮驱动电机与直线驱动电机异类多电机协同控制策略。本文的研究内容与结果,有助于突破传统钢丝绳提升系统的束缚,提高超深井提升系统的安全可靠性,对深部矿井提升提供理论基础;也为多电机同步控制、异类电机协同控制技术的研究与应用提供依据,从而积极推动煤矿事业向深部资源开采的进展。本文首先针对深部煤炭流态化开采系统辅助提升的运输对象及工况特点,提出直线电机与齿轮齿条复合提升的方案并对其驱动设备及系统进行选型设计;其次,选定齿轮驱动电机(PMSM)与直线驱动电机(PMLSM)两种电机的矢量控制策略,分别通过对两种电机进行数学建模,并在MATLAB/Simulink中进行仿真模型搭建,从而对电机进行矢量闭环控制来研究电机的动态响应特性;接着,针对多电机的共同工作开展了多电机同步与协同控制策略的研究与分析,为了进一步提高电机间的同步性能,在此基础上采用了模糊PI优化参数方法对传统的耦合控制方式进行优化;同时对异类电机的协同控制也提出了“恒扭矩(F)-速度(ω)”的控制策略,并基于AMESim进行了动力学的仿真分析;最后,搭建了直线电机与齿轮齿条复合提升的试验平台,验证了本文提出的“F-ω”控制策略的可行性与合理性。研究结果表明:采用模糊PI环形耦合控制算法可以优化电机响应特性,提高多电机之间的跟随性能、同步性能;对于异类电机“F-ω”协同控制策略中,负载提升容器的变化与驱动齿轮电机加速度变化呈正相关,易实现控制。本论文共有图127幅,表16个,参考文献117篇。

关键词：超深井 MATLAB/Simulink 无绳复合提升多电机控制策略模糊PI算法

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3D打印技术应用引发的社会伦理问题研究

3D打印技术应用引发的社会伦理问题研究

作者：高金昊渤海大学

学位级别：硕士

3D打印技术自诞生起,便已无形地渗入到人们的生产和生活中,更被看作是第三次工业革命的重要象征,3D打印技术是基于原有制造技术的重大突破,不仅对人们的生产生活造成了无形的改变,还在生物医疗、工业生产、文化创意等很多领域都起到了... 详细信息

3D打印技术自诞生起,便已无形地渗入到人们的生产和生活中,更被看作是第三次工业革命的重要象征,3D打印技术是基于原有制造技术的重大突破,不仅对人们的生产生活造成了无形的改变,还在生物医疗、工业生产、文化创意等很多领域都起到了显著的推动作用。任何技术都会蕴藏一定的风险,3D打印技术也同样受此问题困扰,因此,对该技术所具备的双重特性能否正确看待极为重要。对此本文基于科学技术与社会（STS）的研究视角,梳理了 3D打印技术的有关概念,对其应用过程中可能导致的社会问题加以剖析,从而给出了有效的应对之策。本文一共包含三个部分:第一部分为3D打印技术发展现状及优势的梳理,包括3D打印技术的产生、3D打印技术现状、我国3D产业布局;第二部分介绍了 3D打印技术在当前的应用情况,并分析了可能导致的社会伦理问题;第三部分探讨了相关问题的成因以及有效应对的策略。首先分析引发社会伦理问题可能是人类自身的思想观念及道德品质、3D打印技术自身具有的缺陷、相关法律法规更新缓慢和国家政策局限及社会认知不够等原因导致问题的发生;其次,提出有效的对策:加强科研人员道德教育,提升其道德素质;加强宏观调控,提升3D打印技术研发水平;完善并制定3D打印技术相关的法律规范和行业标准;加强3D打印技术知识的普及,完善3D打印技术标准。

关键词： 3D打印技术社会伦理问题解决对策

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华润雪花啤酒公司的资金管理

华润雪花啤酒公司的资金管理

作者：金昊黑龙江大学

学位级别：硕士

资金是企业运行和发展中的重要资源,在现代的企业管理中,财务管理起着至关重要的作用,而资金管理更是财务管理中的重中之重。资金如血液,许多专家和学者也这样评价,尤其是快速消费品行业,资金链是重中之重的环节,如何有效的管理资金则... 详细信息

资金是企业运行和发展中的重要资源,在现代的企业管理中,财务管理起着至关重要的作用,而资金管理更是财务管理中的重中之重。资金如血液,许多专家和学者也这样评价,尤其是快速消费品行业,资金链是重中之重的环节,如何有效的管理资金则显得非常重要,快速消费品行业未来发展的首要因素非资金管理莫属。选择一种适合本企业集团特色的管理模式是企业集团资金管理的关键所在,在选定的管理模式下,结合本企业集团的自身经营状况,认真仔细的进行研究并实施。如何才能够选择出适合本企业集团的资金管理模式,并能够切实有效的实施呢?本文共分为五个部分对其进行了论述。第一部分《绪论》,对资金管理研究的目的及意义进行了阐述,并且将国内外资金管理的研究现状及发展趋势做了说明。第二部分《理论部分》,主要介绍了企业集团的概念和内容,资金管理的概念和内容,企业集团资金管理的目标和原则,价值链理论与资金管理的关系,企业集团资金管理的模式。重点在企业集团资金管理的模式和适用条件的说明上。第三部分《案例》,主要介绍了本文作者所供职的华润雪花啤酒公司的背景和早期的资金管理状况。第四部分《案例分析》,本文作者主要对华润雪花啤酒公司的资金集中管理的运行情况进行了详细分析,并根据华润雪花啤酒公司资金管理工作的现状,包括在实际运行中遇见的急需解决的问题,说出了自己的理解与心得体会。第五部分《结论》,根据本文研究的结果,对未来企业集团资金管理研究的新的理念做以展望,并得出几点结论。在此,希望大家能够从本文阐述的观点中得到一些启示,对企业集团的资金管理工作能够有一些新的认识。

关键词：华润雪花啤酒公司资金资金管理

CD4^+CD25^+调节性T细胞对乳腺癌细胞上皮间质转化和ALDH1^+干样细胞的影响

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中国肿瘤临床 2016年第5期43卷 177-182页

作者：孙立平刘军金昊李慧天津医科大学肿瘤医院免疫室国家肿瘤临床医学研究中心天津市肿瘤防治重点实验室天津市肿瘤免疫与生物治疗重点实验室天津市300060 南通大学附属医院肿瘤化疗科天津医科大学肿瘤医院胃肠肿瘤生物学研究室

目的:研究CD4^+CD25^+调节性T细胞(regulatory T cells,Tregs)对乳腺癌细胞上皮间质转化(epithelial-mesenchymal transition,EMT)、细胞迁移侵袭能力,及ALDH1^+干样细胞比例的影响。方法:采用免疫磁珠法分离乳腺癌患者外周血中CD4^+CD25^+Tregs,CD4^+CD25^+Tregs与乳腺癌BT474、MCF-7细胞系共培养(共培养组),BT474、MCF-7单独培养(对照组)。检测共培养组和对照组乳腺癌细胞EMT相关标志物表达的变化,及细胞迁移和侵袭能力的变化。此外,检测BT474细胞中ALDH1^+干样细胞、微球形成能力和自我更新能力的变化。结果:CD4^+CD25^+Tregs诱导BT474和MCF-7细胞间质性标志物表达增高,诱导MCF-7细胞上皮性标志物E-cadherin表达降低。CD4^+CD25^+Tregs诱导BT474和MCF-7细胞迁移和侵袭能力上调。共培养组BT474细胞中ALDH1^+干样细胞比例、微球体形成能力、自我更新能力较对照组增强。结论:CD4^+CD25^+Tregs可诱导乳腺癌细胞发生EMT,增强细胞体外迁移和侵袭能力,同时促进ALDH1^+干样细胞增加。

关键词：调节性T细胞乳腺癌上皮间质转化ALDH1+干样细胞

北京市朝阳区肺结核患者双向转诊工作影响因素的分析

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北京市朝阳区肺结核患者双向转诊工作影响因素的分析

作者：金昊河北医科大学

学位级别：硕士

结核病是人类有史以来经历时间最长,在全球导致人类死亡最多、危害性极大的慢性传染病。结核杆菌的传播主要通过呼吸道,引起肺部的感染性疾病称为肺结核病,痰涂阳的肺结核患者是结核病的主要传染源。近20年来,结核病全球流行形势严峻,... 详细信息

结核病是人类有史以来经历时间最长,在全球导致人类死亡最多、危害性极大的慢性传染病。结核杆菌的传播主要通过呼吸道,引起肺部的感染性疾病称为肺结核病,痰涂阳的肺结核患者是结核病的主要传染源。近20年来,结核病全球流行形势严峻,成为当今世界重要的公共卫生问题。在我国结核病患者数量、发病率、死亡率均居传染病首位,疫情依然严重。随着社会经济的发展、结核病防治水平的提高,我国在结核病防治工作取得了较好成效,但结核病依然难以真正消除,证明了当前在结核病防治工作还面临着诸多的问题与挑战。依照现行的国家结核病防治规划,当前结核病防治工作以结核病防治体系为主。由于缺少结防机构与结核病专科医院之间有效的双向转诊机制,客观上造成了结防机构门诊收治部分重症、复杂患者,专科医院又接诊部分普通轻症患者。这既增加了结防机构的医疗风险,同时也浪费了专科医院的优良资源;既不利于对患者的治疗,也不利于全市的结核病防治。目前在防治肺结核传染病方面尚未有结防机构与专科医院的双向转诊机制,通过应用新机制,加强肺结核传染源的管理对提高结核病防治水平有重要意义。目的:掌握北京市朝阳区肺结核涂阳患者双向转诊的现状,分析双向转诊工作各环节的影响因素,为制定合理有效的双向转诊工作规范,探索肺结核传染源管理新模式提供依据。方法:在北京市朝阳区,建立结防机构与结核病专科医院的双向转诊机制,结防机构对发现的涂阳患者转诊至专科医院住院隔离,待涂片阴转后转回结防机构继续治疗,实施传染期病人住院隔离的结核病传染源管理新模式。病人相关资料和信息登记收集进行编码整理后,收集的问卷进行统一编码,采用EXCEL、Epidata 3.1软件进行数据双录入并建立数据库。针对肺结核痰涂阳病人的转诊情况、年龄、性别、职业、保险类型、户籍以及拒绝转诊的原因等因素进行统计、比较、分析。1外地患者87.0%拒绝转诊,本地患者61.1%拒绝转诊。未婚患者88.6%拒绝转诊,已婚患者27.5%接受转诊治疗。伴有糖尿病患者60.3%拒绝转诊,无糖尿病患者80.1%拒绝转诊。有空洞患者70.0%拒绝转诊,无空洞患者80.2%拒绝转诊。新农合和自费患者拒绝转诊率较高,分别为100%和94.0%,公费医疗患者住院治疗率最高55.6%。家庭人均收入1万元以下的患者拒绝转诊率最高,为97.8%,随着家庭人均收入的不断增高,拒绝转诊率呈下降趋势。随着年龄的增加,拒绝转诊人数在逐渐下降,而同意转诊的患者在逐渐增加。待业、在职和退休三类工作状态,拒绝转诊的患者数远高于同意转诊的患者数。患者是否是家庭主要经济来源、文化程度、性别等因素,均无显著性差异。2经多因素分析,年龄、家庭人均年收入、所有症状得分、婚姻状况、医疗保险、胸片是否有空洞是住院的影响因素。患者年龄越高、家庭收入越高、以及症状得分越高,越倾向于入院隔离治疗;婚姻状况中,已婚相对于未婚,倾向于入院隔离治疗;医疗保险中,公费、医保相对于新农合、自费的患者,倾向于入院隔离治疗;有空洞的患者相对于没有空洞的患者,更倾向于入院隔离治疗。3大多数外地患者、伴有糖尿病患者、无空洞患者,参加新农合和自费患者、家庭人均收入在3万元以下的患者,大专及本科学历的患者、不同年龄段的患者主要拒绝转诊原因是费用太高而拒绝转诊;部分硕士以上学历患者,4万元以上的患者,公费患者和已婚患者则认为家庭或工作离不开而拒绝转诊。部分高中以下学历的患者,医保患者,有空洞患者,本地患者以及未婚患者认为没有必要住院拒绝转诊。4专科医院住院91人,其中住院期间死亡1人,排除结核1人,好转出院89人,其中转回朝阳区疾控中心结核门诊治疗78人,占88%。转回专科医院门诊11人,占12%。结论:1涂阳结核病患者拒绝转诊受户籍、年龄、职业、婚姻状况、保险类型、家庭人均收入、工作状态等因素影响,与性别、教育程度、以及患者是否为家庭主要的经济来源无关。2涂阳患者拒绝转诊的原因主要是认为费用太高、工作或家庭离不开和自觉没有必要住院。其中对于大多数群体,费用高是患者拒绝转诊的主结果:要原因,若无免费政策和强制措施的保障,肺结核传染源住院管理很难实现。3尽管患者从疾控中心转往专科医院住院的依从性较差,转诊率仅有22.6%,但从专科医院出院后转回的情况看,依从性较高,有88.0%的患者能够按要求转回疾控中心继续治疗。

关键词：肺结核双向转诊传染源管理涂阳患者

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复合式空气阀进排气特性研究

复合式空气阀进排气特性研究

作者：刘金昊太原理工大学

学位级别：硕士

复合式空气阀作为解决当前有压管道内空气问题的主要装置,其应用广泛且数量庞大。复合式空气阀常常由于内部结构设计不当或选型不合理等原因发生故障,这直接威胁到供水系统的安全运行。目前,复合式空气阀研究存在如下问题:(1)在实际运行... 详细信息

复合式空气阀作为解决当前有压管道内空气问题的主要装置,其应用广泛且数量庞大。复合式空气阀常常由于内部结构设计不当或选型不合理等原因发生故障,这直接威胁到供水系统的安全运行。目前,复合式空气阀研究存在如下问题:(1)在实际运行中,浮球常因超压破损或压瘪;(2)在进排气量理论计算中,仍沿用Wylie与Streeter提出的进排气数学模型(W-S模型),该模型采用固定的进排气系数进行理论计算,并不能完全反映复合式空气阀实际运行状态。因此,分析复合式空气阀内部流动机理及浮球受力应变特性,为浮球及其他内部结构设计提供理论基础的研究凸显重要;分析基于压差变化的动态进排气系数,进而修正复合式空气阀进排气量数学模型的研究具有重大的现实意义。本文以某厂家DN100复合式空气阀为研究对象,应用理论分析、数值模拟、试验验证对复合式空气阀进排气特性进行分析研究,以期为复合式空气阀进排气计算模型的完善、浮球等内部结构的设计以及国内规范的制定提供理论基础。研究内容及结论如下:(1)复合式空气阀进排气数学模型理论分析。基于复合式空气阀的工作原理与Wylie、Streeter提出的传统空气阀进排气量计算模型,分析了传统模型的局限性,并提出应用动态进排气系数对传统模型进行修正的方法。(2)复合式空气阀计算流体动力学(CFD)数值模拟研究。针对复合式空气阀实际运行条件和工作状态,应用气液两相流和流固耦合理论对其进行几何建模、网格划分、边界条件设置,并对模型进行求解。(3)复合式空气阀进排气数值模拟结果的试验验证。通过试验测量一定进排气流量下复合式空气阀入口处与外界的压差,并与CFD数值模拟结果进行对比,验证数值模型及模拟结果的合理性。(4)对复合式空气阀高速排气、关闭密封、微量排气与负压进气四个状态的数值模拟结果进行流场及浮球应力应变分析。在高速排气和负压进气状态下,涡流是影响复合式空气阀进排气量的主要因素之一;在关闭密封状态下,浮球所受最大应力及其产生最大应变的位置均为浮球与密封环接触面的内侧。复合式空气阀浮球及其他内部结构的设计、制造时应予以高度关注,此点是本论文的主要创新。(5)复合式空气阀进排气模型动态进排气系数研究。应用不同压差下数值模拟值代替试验测量值,使其与喷管理论计算值的比值为进排气系数;根据其变化规律,对其进行分段曲线拟合,得到基于压差变化的动态进排气系数函数关系式,进而修正Wylie与Streeter提出的传统空气阀进排气量计算模型。修正的复合式空气阀进排气数学模型为理论的工程实际应用提供技术依据,此点是本论文的又一创新。(6)复合式空气阀微量排气量参数敏感性分析。应用修正的Morris筛选法对影响微量排气质量流量的3个输入参数进行敏感性分析。各参数的敏感性从大到小为:微量排气孔直径、管内外压差、浮球外径。敏感性分析对影响微量排气量的参数进行了识别,为复合式空气阀微量排气孔径确定及浮球的设计提供理论支撑。研究成果为复合式空气阀进排气计算模型的完善、浮球等内部结构的设计以及国内规范的制定提供理论基础。

关键词：复合式空气阀进排气特性数值模拟进排气系数敏感性分析

运动平板试验评价蜂胶总黄酮滴丸治疗慢性稳定性心绞痛（气虚血瘀证）疗效和安全性的临床研究

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运动平板试验评价蜂胶总黄酮滴丸治疗慢性稳定性心绞痛（气虚血瘀...

作者：郭金昊山东中医药大学

学位级别：硕士

目的通过运动平板试验评价蜂胶总黄酮滴丸治疗慢性稳定性心绞痛（气虚血瘀证）疗效和安全性的临床研究。方法选择符合慢性稳定性心绞痛诊断，并且辨证为气虚血瘀证患者64例，采用随机、双盲法分为试验组和对照组，试验组48例服用蜂胶总... 详细信息

目的通过运动平板试验评价蜂胶总黄酮滴丸治疗慢性稳定性心绞痛（气虚血瘀证）疗效和安全性的临床研究。方法选择符合慢性稳定性心绞痛诊断，并且辨证为气虚血瘀证患者64例，采用随机、双盲法分为试验组和对照组，试验组48例服用蜂胶总黄酮滴丸每日3次，每次1袋;对照组16例服用蜂胶总黄酮滴丸模拟剂，每日3次，每次1袋。试验为期3个月,分别观察两组的临床疗效及其安全性。结果1.运动平板试验比较：试验组患者治疗12周后运动完成时间、最大运动心率、运动耐量较治疗前均明显升高，有统计学差异（P＜0.05）。试验组患者运动完成时间明显高于对照组，有统计学差异（P＜0.05）。2.缓解心绞痛的比较：蜂胶总黄酮滴丸显效率为16.67%，总有效率为45.83%，在心绞痛积分方面，试验组治疗后心绞痛总积分与治疗前和治疗6周后比较，均有统计学差异（P＜0.05，P＜0.01）;两组间的心绞痛总积分比较，有统计学差异（P＜0.05）。3.缓解中医症状的比较，试验组患者中医症状疗效总有效率75.00%;对照组总有效率25.00%。两组之间总有效率、有效率比较，有统计学差异（P＜0.01，P＜0.05）。在中医症状积分方面，治疗12周后，试验组中医证候总积分与治疗前和治疗6周后比较，均有统计学差异（P＜0.01）;两组间总积分比较，有统计学差异（P＜0.01）。4.西雅图量表比较，试验组患者治疗后心绞痛稳定状态、治疗满意程度、疾病认识程度积分较治疗前均升高，有统计学差异（P＜0.05，P＜0.01）;试验组患者治疗满意程度积分明显高于对照组，有统计学差异（P＜0.05）。5.安全性比较，试验组及对照组各项指标治疗前后比较，均无显著性差异（P＞0.05）本次临床研究过程中，试验组和对照组患者均未发现不良反应。结论蜂胶总黄酮滴丸治疗气虚血瘀型慢性稳定性心绞痛疗效明显，安全性高。能有效改善心肌供血，缓解心绞痛，改善临床症状，提高心脏储备能力。同时蜂胶总黄酮滴丸能够缓解冠心患者身心症状，提高其生活质量。

关键词：慢性稳定性心绞痛蜂胶总黄酮滴丸运动平板西雅图量表气虚血瘀证

线形元素在品牌形象设计中的应用实践 ——以毕业设计《空冥》品牌形象设计为例

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线形元素在品牌形象设计中的应用实践 ...

作者：谷金昊山东艺术学院

学位级别：硕士

点、线、面是平面设计中最基本的视觉要素,存在于任何造型艺术设计中。线形元素作为点与面的过渡元素,充满了动感与活跃的气息;与面相比,线形元素以多变的节奏和韵律更胜一筹。随着时代的变迁,线形元素作为平面艺术设计的基础造型元素,... 详细信息

点、线、面是平面设计中最基本的视觉要素,存在于任何造型艺术设计中。线形元素作为点与面的过渡元素,充满了动感与活跃的气息;与面相比,线形元素以多变的节奏和韵律更胜一筹。随着时代的变迁,线形元素作为平面艺术设计的基础造型元素,为艺术设计创作提供了丰富多彩的造型语言,处处彰显着别具一格的造型美感与视觉魅力,为艺术设计的创新提供了新的思路与方式。本文立足于线形元素在品牌形象设计中的应用为背景,探索线形元素与品牌形象设计的交互融合。首先是对毕业设计的理念与创意进行确定。其次是进行线形元素在品牌形象设计、商业印刷品设计、平面广告设计以及品牌衍生品设计的艺术表现实践,分别从品牌形象设计的形态、色彩、空间、造型等表现手法入手,整合平面设计的“形态”与品牌形象设计的“表现”交互的必然与可能,最大限度的发挥线形元素在品牌设计中的视觉效果和艺术魅力。通过线形元素在品牌形象设计中的实践与应用,旨在探索传统文化与现代平面设计形式的融会与贯通,寻找线形元素在品牌形象设计表现中的无限可能。现代设计表现形式与传统文化内涵的创新实践,是提升我国现代艺术设计的一个重要践行途径,具有很强的理论研究价值与实际应用价值,不仅丰富了人们对于品牌形象的视觉与美感认知,也促进了品牌形象设计多元化的创新与发展,为我国经济建设的健康发展提供了积极的借鉴作用与参考价值。

关键词：线形元素品牌形象表现形式

基于SWAT模型和FLUS模型的布尔哈通河流域土地利用变化对面源污染的影响研究

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基于SWAT模型和FLUS模型的布尔哈通河流域土地利用变化对面源污染...

作者：石金昊延边大学

学位级别：硕士

面源污染具有随机性、复杂的迁移转化机理、时空变化幅度大等特点。据2010年《第一次全国污染源普査公报》数据显示,面源污染已经成为我国水体的主要污染源,是我国湖泊水质恶化的主要原因。本研究选取图们江的布尔哈通河流域作为研究区... 详细信息

面源污染具有随机性、复杂的迁移转化机理、时空变化幅度大等特点。据2010年《第一次全国污染源普査公报》数据显示,面源污染已经成为我国水体的主要污染源,是我国湖泊水质恶化的主要原因。本研究选取图们江的布尔哈通河流域作为研究区,运用SWAT模型模拟布尔哈通河流域的面源污染情况,分析了1986—2016年四期土地利用变化特征,利用SWAT模型分析不同土地利用变化对流域面源污染产生的影响,并利用FLUS模型模拟了流域2036年不同情景下的土地利用,再运用SWAT模型评估不同土地利用情景下的面源污染特征。本研究主要的研究结果如下:(1)基于e Cognition9.02软件对布尔哈通流域1986、1996、2006、2016年的Landsat影像进行面向对象分类,最终得到1986、1996、2006、2016年四期布尔哈通河流域土地利用分类图。通过对比分析四期的土地利用图发现,林地作为布尔哈通河流域的主要土地利用类型,并且从1986年到2016年间林地的面积增加3577hm。由于开垦历史较早,农业在流域内的面积占比仅次于林地,在1986年达到23.36%,但到2016年缩减到了22.80%。建设用地在1986到2016年间,总体上呈不断扩张的趋势,其面积占比增长了0.66%,其余土地利用类型仅有小幅变动。(2)收集整理SWAT模型所需的空间数据和属性数据,构建了布尔哈通河流域SWAT模型,对模型参数进行了敏感性分析,筛选了23个对径流和水质影响较大的参数。利用SWAT—CUP软件对敏感性参数进行率定和验证,并结合磨盘山和延吉下站点的实测数据对模型月尺度精度进行评估,径流在校准期的R和N分别达0.91、0.91,在验证期的R和N分别达0.78、0.69,总磷在校准期的R和N分别达0.76、0.72,在验证期的R和N分别达0.92、0.86,,总氮校准期的R和N分别达0.79、0.61,结果表明构建的SWAT模型可以对流域水文水质状况进行模拟。(3)以不同土地利用数据作为研究基础,分析土地利用变化对面源污染的影响,不同土地利用对面源污染的贡献率也不同。基于SWAT输出的601个水文响应单元的污染输出信息,分析不同土地利用的氮磷输出强度。在布尔哈通河流域,对面源污染贡献率较大的土地利用类型依次为农田、建设用地、林地。总氮总磷输入负荷方面:在1986到2016年间,总氮的输出强度从379.6kg/hm下降到了375.8kg/hm,总磷的输出强度从75.6kg/hm下降到了71.3kg/hm,流域内总氮总磷的输出量呈下降趋势。空间分布特征方面:总磷的空间分布特征与总氮的基本一致,负荷量较大的区域主要是流域下游农田与城镇较为集中的地区及河流两岸的低洼区域。(4)在准备好FLUS模型所需的驱动因子数据后,以2006年土地利用数据为基础,调整模型参数,模拟流域2016年土地利用并与实际土地利用相比,Kappa系数>0.75,模拟精度可以对该流域未来土地利用进行模拟。设置了自然发展情景、经济发展情景、生态发展情景,模拟了流域2036年这三种情景下的土地利用变化。自然发展情景:林地增加2%,农田减少2%,其余用地基本不变。经济发展情景:林地减少3%,农田增加1%,建设用地增加2%,其余土地利用类型不变。第三种生态保护情景:林地增加3%,农田减少3%,其余土地利用小幅变动。(5)将FLUS模型模拟的三种情景土地利用图作为SWAT的输入数据,模拟2036年流域不同情景下的面源污染输出负荷,结果表明:生态发展情景下,2036年的布尔哈通河流域总氮的年输出强度为357.4kg/hm,总磷的输出强度为63.9kg/hm。经济发展情景下,2036年的布尔哈通河流域总氮的年输出强度为384.9kg/hm,总磷的输出强度为75.5kg/hm。在流域土地利用变化不受政策干扰的情况下,模拟2036年自然情景下的面源污染发现,总氮的年输出强度为363.4kg/hm,总磷的输出强度为65.8kg/hm。相较于2016年,自然和生态发展情景下,流域面源污染会持续改善,而经济发展情景下的面源污染负荷风险会有所增加。

关键词：布尔哈通河流域 SWAT模型 FLUS模型面源污染土地利用变化