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向家坝水电工程影响下区域土地利用及景观格局变化

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南水北调与水利科技 2018年第5期16卷 77-84页

作者：王维琛蔡宴朋孙炼杨薇易雨君徐俏北京师范大学水环境模拟国家重点实验室北京100875 北京市流域环境生态修复与综合调控工程技术研究中心北京100875

为研究向家坝水电工程建设对周围区域土地利用和景观格局变化的影响,本研究采用面向对象分类方法对水电站建设前(2006)与建设后(2017)两个时期的研究区遥感影像进行土地利用和景观格局变化分析,并以2006年为基准年,采用CLUE-S模型对研究... 详细信息

为研究向家坝水电工程建设对周围区域土地利用和景观格局变化的影响,本研究采用面向对象分类方法对水电站建设前(2006)与建设后(2017)两个时期的研究区遥感影像进行土地利用和景观格局变化分析,并以2006年为基准年,采用CLUE-S模型对研究区2017年"自然发展状态"下土地利用进行模拟,与2017年实际情形进行对比分析。研究结果表明:(1)2006-2017年间,在水电站外部工程和社会发展的双重作用下,水体面积大幅度增加,裸地得到开发利用,建筑区扩张,林地和耕地减少较多;(2)相较于"自然发展状态",水电工程影响下的建筑区面积略有下降,园地/草地面积下降且与林地之间交叉分布增多;(3)相较于"自然发展状态",水电工程影响下研究区景观格局变化表现出不同的特点:景观水平上,自然发展对研究区整体的聚集作用减弱;类型水平上,研究区景观格局呈现出三种趋势:耕地与园地/草地呈增强趋势,建筑区与裸地呈延缓趋势,林地呈相反趋势。

关键词：土地利用/覆盖变化面向对象分类景观格局变化 CLUE-S模拟水电工程

基于光纤光栅监测固化工艺参数对层合板内部残余应变的影响

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南京航空航天大学学报 2024年第1期56卷 144-153页

作者：胡彦鹏侯进森郝旭峰蔡登安南京航空航天大学航空航天结构力学及控制全国重点实验室南京210016 上海复合材料科技有限公司上海201112

复合材料以其比强度、比模量高,具有较好设计性等优点,成为轻量化装备的重要材料。复合材料生产过程中产生的残余应变是制约其快速发展和应用的重要因素之一,因此研究成形过程中材料内部应变变化十分必要。本文采用内埋光纤布拉格光栅(F... 详细信息

复合材料以其比强度、比模量高,具有较好设计性等优点,成为轻量化装备的重要材料。复合材料生产过程中产生的残余应变是制约其快速发展和应用的重要因素之一,因此研究成形过程中材料内部应变变化十分必要。本文采用内埋光纤布拉格光栅(Fiber Bragg grating,FBG)的方法,对T700/C11预浸料在不同工艺参数下成形时内部应变及温度进行实时监测,探究了工艺条件对其内部应变的影响,建立了预测层合板残余应变数值分析模型,从而优化复合材料固化工艺参数。结果表明,合理地降低升温速率、使用较低热膨胀系数和导热系数的模具材料以及避免铺放误差可以有效降低残余应变。

关键词：光纤布拉格光栅工艺参数残余应变固化监测复合材料

气候变化条件下基于河岸带生态韧性的防洪堤高程优化模型

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南水北调与水利科技（中英文） 2021年第3期19卷 614-624页

作者：张湘洁乔昌凯万航蔡宴朋谭倩广东工业大学环境生态工程研究院广东省流域水环境治理与水生态修复重点实验室广州510006 南方海洋科学与工程广东省实验室(广州) 广州511458

针对基于河岸带生态韧性的防洪堤高程优化过程中存在的不确定性问题,建立一个区间混合整数随机鲁棒优化模型(IMISRO)。该模型不仅能够通过防洪堤高程的优化设计来达到调控河岸带应对洪水的生态韧性的目的,还可以处理防洪堤高程优化设计... 详细信息

针对基于河岸带生态韧性的防洪堤高程优化过程中存在的不确定性问题,建立一个区间混合整数随机鲁棒优化模型(IMISRO)。该模型不仅能够通过防洪堤高程的优化设计来达到调控河岸带应对洪水的生态韧性的目的,还可以处理防洪堤高程优化设计中以概率分布函数和区间值形式存在的包括洪峰水位、经济成本等参数的不确定性。同时,决策者可以通过在模型中设置不同的风险参数对系统稳定性与经济性进行权衡。将所开发的IMISRO模型应用于城市河道两岸的3个规划区域,在不同的洪峰水位及河岸带生态韧性条件下可得出最优的防洪工程设计。该案例验证了模型能够为决策者提供考虑河岸带生态韧性的防洪优化策略,可为气候变化条件下城市防洪堤安全策略的研究提供借鉴。

关键词：生态韧性河岸带防洪堤不确定性优化模型

广东省新型城镇化时期生活用水变化及驱动机制

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南水北调与水利科技（中英文） 2021年第2期19卷 273-280页

作者：陈磊乔昌凯夏琳琳蔡宴朋杨志峰广东工业大学环境生态工程研究院大湾区城市环境安全与绿色发展教育部重点实验室广州510006 南方海洋科学与工程广东省实验室(广州) 广州511458

运用多区域对数平均迪氏分解方法(logarithmic mean divisia index,LMDI)分解模型,从区域及时空变化角度,对比分析广东省21市人口变迁、城镇化等因素对生活用水变化的驱动效应,探究不同地区城镇化发展对于用水产生的影响机制。结果表明... 详细信息

运用多区域对数平均迪氏分解方法(logarithmic mean divisia index,LMDI)分解模型,从区域及时空变化角度,对比分析广东省21市人口变迁、城镇化等因素对生活用水变化的驱动效应,探究不同地区城镇化发展对于用水产生的影响机制。结果表明:研究期内,广东省生活用水总量稳中有增,其中城镇生活用水量逐年增加,年均增长率1.4%;新型城镇化建设以来,农村生活用水量降低,人均生活用水量呈逐年下降趋势;分区域看,各地区城镇生活用水量占生活用水总量比重不断增加,尤以粤北地区增加最为明显,城镇生活用水比重由2009年的43.8%增长至2018年的52.8%;人口变化效应是导致生活用水总量增加的最主要的正向驱动指标,其次为人口分布与城乡结构效应;而用水强度效应是负向驱动指标,延缓了生活用水总量的增加。城乡结构效应对珠三角城市群生活用水量增加呈正影响,而与非珠三角地区生活用水总量呈负影响。

关键词：生活用水广东省驱动机制 LMDI

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广东省生产用水结构时空变化及影响因素

南水北调与水利科技（中英文） 2021年第1期19卷 92-102页

作者：陈美琳陈磊夏琳琳蔡宴朋杨志峰广东工业大学环境生态工程研究院大湾区城市环境安全与绿色发展教育部重点实验室广州510006 南方海洋科学与工程广东省实验室(广州) 广州511458

基于多区域LMDI方法和信息熵原理,研究2005-2018年广东省4大区域21个城市生产用水结构时空演化机制,解构人口规模、人口分布、经济发展、产业结构和用水强度等5个驱动因素对广东省生产用水的影响。结果表明:广东省生产用水总量总体上呈... 详细信息

基于多区域LMDI方法和信息熵原理,研究2005-2018年广东省4大区域21个城市生产用水结构时空演化机制,解构人口规模、人口分布、经济发展、产业结构和用水强度等5个驱动因素对广东省生产用水的影响。结果表明:广东省生产用水总量总体上呈现降低趋势,珠三角地区降低幅度明显,三大产业的用水强度都逐年下降,区域间差别显著;三大产业用水占比基本保持稳定,珠三角地区用水结构较为均衡,粤东西北地区用水结构趋向于单一,以第一产业用水为主;经济发展为主导正向驱动力,用水强度为第一负向驱动力,产业结构为第二负向驱动力且其驱动效应逐年下降,人口规模为正向驱动力但效应较不明显,人口分布驱动效应最不明显,但人口分布在珠三角城市中主要表现为正向驱动力,在粤东西北地区则呈现为负向驱动力。该研究结果对协调区域产业发展和水资源的关系,制定合理的水资源规划具有一定的参考价值。

关键词：生产用水用水结构广东省驱动机制 LMDI 时空演变特征信息熵

粤港澳大湾区CO_(2)排放趋势、驱动因素及减排路径

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Engineering 2023年第4期23卷 138-148,M0007页

作者：周雅李柯君梁笙曾雪兰蔡宴朋孟靖单钰理关大博杨志峰 Key Laboratory of City Cluster Environmental Safety and Green Development Ministry of EducationSchool of EcologyEnvironment and ResourcesGuangdong University of TechnologyGuangzhou 510006China The Bartlett School of Construction and Project Management University College LondonLondon WC1E 7HBUK Integrated Research for Energy Environment and Society(IREES)Energy and Sustainability Research Institute GroningenUniversity of GroningenGroningen 9747 AGNetherlands Department of Earth System Sciences Tsinghua UniversityBeijing 100080China

粤港澳大湾区是我国为建设世界级城市群提出的国家战略,其CO_(2)排放趋势、社会经济驱动因素和减排路径对区域经济高质量发展具有重要意义。本研究编制了2000-2019年粤港澳大湾区CO_(2)排放清单,采用对数平均迪氏指数法探究CO_(2)排放... 详细信息

粤港澳大湾区是我国为建设世界级城市群提出的国家战略,其CO_(2)排放趋势、社会经济驱动因素和减排路径对区域经济高质量发展具有重要意义。本研究编制了2000-2019年粤港澳大湾区CO_(2)排放清单,采用对数平均迪氏指数法探究CO_(2)排放的关键驱动力。结果表明,粤港澳大湾区CO_(2)排放在2017年后明显放缓,已经与国内生产总值(GDP)增长脱钩。经济增长和能源强度分别是驱动和抑制粤港澳大湾区CO_(2)排放增加的主要因素。能源生产和重工业对粤港澳大湾区CO_(2)排放增长的推动作用降低,服务业正成为主要驱动力。粤港澳大湾区通过产业结构调整和升级实现低碳发展取得了显著成效。深圳和香港地区的产业升级以及深圳、广州和佛山的技术进步抑制了粤港澳大湾区CO_(2)排放增长。粤港澳大湾区各城市异质性增加了减排指标分配难度和制定区域碳中和路线图的复杂性。本研究提出了粤港澳大湾区城市分级减排策略和碳达峰碳中和建议,为制定粤港澳大湾区城市碳达峰和碳中和行动方案以及其他城市和地区的低碳发展提供了科学依据。

关键词： Guangdong-Hong Kong-Macao Greater Bay Area CO_(2)emissions Driving factors Low-carbon development Carbon neutrality

系统动力学方法在水资源系统中的研究进展述评

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水资源与水工程学报 2015年第2期26卷 32-39页

作者：朱洁王烜李春晖蔡宴朋北京师范大学环境学院水环境模拟国家重点实验室北京100875 北京师范大学环境学院水沙科学教育部重点实验室北京100875

系统动力学方法具有反馈控制理论在水资源系统的动态变化及系统运行的因果机制分析中优势显著。本文简要介绍了系统动力学方法的特点及发展历程,随后从水量、水质和水生态3方面系统地分析评述了系统动力学方法在水资源系统研究中的应用... 详细信息

系统动力学方法具有反馈控制理论在水资源系统的动态变化及系统运行的因果机制分析中优势显著。本文简要介绍了系统动力学方法的特点及发展历程,随后从水量、水质和水生态3方面系统地分析评述了系统动力学方法在水资源系统研究中的应用及其进展状况,指出系统动力学方法能很好地适应水资源系统自身特点和发展趋势,并提出了系统动力学方法在未来水资源系统研究中的发展趋势主要包括扩展研究尺度,关注水资源系统的复杂性,聚焦自然—人工复合系统和注重方法耦合互补等方面。

关键词：系统动力学水资源系统水量-水质-生态耦合系统述评

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基于复合多目标方法的灌区水资源优化配置

农业机械学报 2021年第11期52卷 297-304页

作者：张帆任冲锋蔡宴朋杨志峰王烜北京师范大学环境学院北京100875 长安大学水利与环境学院西安710064 广东工业大学环境生态工程研究院广州510006 南方海洋科学与工程广东省实验室(广州) 广州511458

针对传统灌区水资源多目标模型求解过程中难以兼顾多维配置要求的问题,基于目标协调度、可持续发展指数、目标实现度3个指标提出了一种复合多目标方法。为验证该方法有效性,以甘肃省黑河中游17个灌区间水资源优化配置为例,以经济效益、... 详细信息

针对传统灌区水资源多目标模型求解过程中难以兼顾多维配置要求的问题,基于目标协调度、可持续发展指数、目标实现度3个指标提出了一种复合多目标方法。为验证该方法有效性,以甘肃省黑河中游17个灌区间水资源优化配置为例,以经济效益、社会效益、生态效益为目标函数构建多目标优化模型,并分别使用传统方法与复合多目标方法进行求解。结果表明,使用复合多目标方法所获得的优化配置方案可以将灌溉水利用系数提高5.42%~7.57%。结果验证了传统多目标模型在协调多个冲突目标方面较单目标模型有显著优势,而复合多目标方法所获得的优化方案更能体现决策者对研究区域种植业发展与灌区水资源配置的多元要求。

关键词：灌区水资源管理优化配置综合满意度黑河中游复合多目标方法

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城市气候承载力定量化评价方法初探

气候变化研究进展 2016年第6期12卷 476-483页

作者：闫胜军何霄嘉王烜曾维华李春晖蔡宴朋北京师范大学环境学院水环境模拟国家重点实验室北京100875 北京师范大学环境学院水沙科学教育部重点实验室北京100875 中国21世纪议程管理中心北京100038

本文从气候天然容量、城市气候压力和城市协调发展能力3个方面选取24个指标构建较完整的城市气候承载力评价指标体系。气候天然容量指数采用内梅罗指数法计算,城市气候压力指数和城市协调发展能力指数采用基于熵权的综合评价方法计算,... 详细信息

本文从气候天然容量、城市气候压力和城市协调发展能力3个方面选取24个指标构建较完整的城市气候承载力评价指标体系。气候天然容量指数采用内梅罗指数法计算,城市气候压力指数和城市协调发展能力指数采用基于熵权的综合评价方法计算,进而构建城市气候承载力综合评价函数以量化评价结果。以上海市为例,对其气候承载力进行定量化评价。研究表明,本文建立的气候承载力评价指标体系是可行的,它可以描述某一城市时域上的变化,也可以对区域气候承载力开发利用过程中存在的问题进行甄别,并可作为气候预警响应的依据,为我国建立区域气候安全管理机制提供技术参考。分析上海市2004—2013年这10年间气候承载力的变化趋势,结果表明研究期内上海市气候承载力整体劣于基准年值,且因深受气候天然容量的影响而处于较大波动状态。

关键词：气候承载力定量评价上海市城市气候