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道路大排水交叉口流场高精度降维表征模型

重庆大学学报 2024年

作者：邵知宇任宇亭孙卓徐雷冯旺张琦龚华凤柴宏祥林同棪国际工程咨询(中国)有限公司重庆大学环境与生态学院重庆大学三峡库区生态环境教育部重点实验室

极端降雨情况下，城市道路作为地表行泄通道联合雨水管道有组织地高效排放洪涝，是一种经济高效的内涝防治技术。但由于道路交叉口的分流缺乏可用计算工具，难以确定下游路段排涝流量而导致该技术应用存在障碍。本研究以城市道路T型交... 详细信息

极端降雨情况下，城市道路作为地表行泄通道联合雨水管道有组织地高效排放洪涝，是一种经济高效的内涝防治技术。但由于道路交叉口的分流缺乏可用计算工具，难以确定下游路段排涝流量而导致该技术应用存在障碍。本研究以城市道路T型交叉口为对象，分别针对自由出流、主路顶托、两端顶托三种下游边界条件，开展了水工试验和计算流体力学（CFD）数值模拟试验，使用所获取数据构建了高精度低阶的交叉口流量分配模型，计算误差在±15%以内。该模型可为工程应用提供简明计算工具，而且可以与国内外广泛应用的一维城市雨洪模型（stormwater management model，SWMM）耦合提高其对交叉口节点计算精度以进行道路大排水设计。

关键词：内涝防治极端降雨道路大排水交叉口计算流体力学

高精度道路交叉口流量分配算法及与SWMM集成

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中国给水排水 2024年第7期40卷 130-136页

作者：邵知宇王菲李霜龚华凤柴宏祥重庆大学三峡库区生态环境教育部重点实验室重庆400045 重庆大学环境与生态学院重庆400045 林同棪国际工程咨询<中国>有限公司重庆400045

高重现期降雨情景下,城市道路作为地表行泄通道联合雨水管道快速排放暴雨径流,可大幅度提高城市内涝防治水平,但存在着排涝流量在道路交叉口下游难以精确界定的问题。SWMM是目前最常用的城市雨洪管理模型,但由于其为一维模型,无法模拟... 详细信息

高重现期降雨情景下,城市道路作为地表行泄通道联合雨水管道快速排放暴雨径流,可大幅度提高城市内涝防治水平,但存在着排涝流量在道路交叉口下游难以精确界定的问题。SWMM是目前最常用的城市雨洪管理模型,但由于其为一维模型,无法模拟道路交叉口处的复杂流动特征,故在计算交叉口的流量分配方面存在较大误差。为此以山地和丘陵城市一进两出T型道路交叉口为研究对象,在高重现期降雨条件下,通过综合考虑质量、动量以及能量三大守恒,建立交叉口流量分配计算的非线性控制方程,并利用Matlab软件进行求解,构建了关于道路交叉口的高精度流量分配算法。在此基础上,获取交叉口流量分配曲线,再据此定义SWMM中出水口属性,从而实现算法与SWMM的集成。从与SWMM现有的两种计算交叉口流量分配方法的模拟结果对比可以看出,该集成算法的计算精度显著优于SWMM普通节点和堰流分流方法,与前人的实验结果最为接近。其中,该流量分配算法的计算结果与Mizumura经验公式法的误差≤6.7%,与Kesserwani二维数值模型法的误差≤4.6%,计算精度得到显著提升。

关键词：城市内涝道路排水 SWMM 交叉口流量分配

装配式建筑示范城市政策对建筑业的碳减排效应及其作用机制研究

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环境科学学报 2024年第2期44卷 464-476页

作者：安敏刘明仿吴海林三峡大学三峡库区生态环境教育部工程研究中心宜昌443002 三峡大学三峡大学水利与环境学院宜昌443002 三峡大学三峡大学经济与管理学院宜昌443002

装配式建筑是一种低碳的建筑方式,中国政府从2017年开始进行装配式建筑示范城市试点工作,研究装配式建筑示范城市政策带来的碳减排效应,有助于加深社会对装配式建筑的认知,从而推动装配式建筑在建筑领域中稳步前进.以“装配式建筑示范... 详细信息

装配式建筑是一种低碳的建筑方式,中国政府从2017年开始进行装配式建筑示范城市试点工作,研究装配式建筑示范城市政策带来的碳减排效应,有助于加深社会对装配式建筑的认知,从而推动装配式建筑在建筑领域中稳步前进.以“装配式建筑示范城市”为切入点,基于2011—2019年我国16个装配式建筑示范城市和18个非示范城市的面板数据,借助双重差分模型评估了装配式建筑示范城市政策对于建筑业的碳减排效应及其作用机制.研究发现,相比非示范城市,示范城市建筑业的碳排放强度降低了约23.3%,意味着装配式建筑示范城市建设给建筑业带来的减排效果较为显著.机制分析发现,示范城市主要是通过减少建筑业能源消耗、提升绿色创新技术水平等途径来抑制建筑业的碳排放水平,其中,装配式建筑示范城市政策的实行显著降低了城市建筑业19.2%的能源消耗强度,同时提高了其4.91%的绿色创新水平.此外,异质性分析发现,装配式建筑示范城市建设对行政等级高的城市的碳减排效应大于行政等级较低的城市,城市行政等级在装配式建筑示范城市政策推行中具有影响力.本研究可为装配式建筑示范城市政策的科学评价提供量化依据,为降低建筑业碳排放提供重要的经验和启示.

关键词：装配式建筑示范城市建筑业碳减排双重差分模型政策效应

湖北省城市洪涝灾害韧性时空演变及驱动因素分析

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中国农村水利水电 2024年第6期 21-30页

作者：陈志鼎万山涛李小龙董亿李广聪三峡大学水利与环境学院湖北宜昌443002 三峡库区生态环境教育部工程研究中心湖北宜昌443002

洪涝灾害是湖北省主要自然灾害之一。开展湖北省城市洪涝灾害韧性研究,可加快该地区韧性城市建设,促进城市的可持续健康发展。以湖北省17个城市为研究对象,选取2010-2021年为研究期,从压力、状态、响应等维度构建城市洪涝灾害韧性评价... 详细信息

洪涝灾害是湖北省主要自然灾害之一。开展湖北省城市洪涝灾害韧性研究,可加快该地区韧性城市建设,促进城市的可持续健康发展。以湖北省17个城市为研究对象,选取2010-2021年为研究期,从压力、状态、响应等维度构建城市洪涝灾害韧性评价指标体系,运用CRITIC-熵权组合赋权法分析其洪涝灾害韧性时空演变,并利用空间自相关法分析其洪涝灾害韧性空间集聚特征,再用地理探测器模型分析其驱动因素。结果表明:①研究期内湖北省城市洪涝灾害韧性指数呈波浪式上升趋势,增幅达34.82%;②城市洪涝灾害韧性的空间分布主要呈现为“西高东低”和以武汉为高值向外递减,城市洪涝灾害韧性的空间集聚效应较强;③城市洪涝灾害韧性的空间分异性为多因素共同作用。其中,人口暴露程度、地形起伏情况、地表陡缓程度、医疗保障能力为主要驱动因素。研究结果可为城市防洪减灾政策提供参考。

关键词：洪涝灾害韧性 CRITIC法熵权法空间自相关地理探测器

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阴极HN-AD菌OTU数量对单室MFC启动的影响

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中国给水排水 2024年第15期40卷 36-43页

作者：熊鑫溢付国楷张玉浩刘武平左洛重庆大学环境与生态学院重庆400045 重庆大学三峡库区生态环境教育部重点实验室重庆400045 南昌市城市规划设计研究总院集团有限公司江西南昌330038 中国市政工程西南设计研究总院有限公司四川成都610081

设计了新的方法驯化取自榨菜废水处理厂的活性污泥,获得了异养硝化-好氧反硝化(HN-AD)菌OTU数量分别为1500和7500的HW1、HW2两种活性污泥。以高盐榨菜废水为处理对象,设置了HN-AD菌OTU数量分别为0、1500、7500的三组实验(S1、S2、S3),... 详细信息

设计了新的方法驯化取自榨菜废水处理厂的活性污泥,获得了异养硝化-好氧反硝化(HN-AD)菌OTU数量分别为1500和7500的HW1、HW2两种活性污泥。以高盐榨菜废水为处理对象,设置了HN-AD菌OTU数量分别为0、1500、7500的三组实验(S1、S2、S3),对比研究了阴极接种污泥HN-AD菌OTU数量对单室MFC启动的产电及污染物去除性能影响。结果显示,S3实验组启动单室MFC具有较好的脱氮性能,产电结束后NH_(4)^(+)-N及TN的去除率分别达到了(90.13±2.55)%与(90.83±1.46)%。S1实验组的最高输出电压[(0.4972±0.0335)V]、最大功率密度(11.59 W/m^(3))、最大电流密度(56.35 A/m^(3))、产电周期(116 h)及库仑效率[(16.27±0.47)%]均大于S2和S3,但是前者的NH_(4)^(+)-N及TN去除率分别仅为(6.84±1.09)%与(6.20±0.60)%,均低于后者。HN-AD菌OTU数量对单室MFC启动时的COD去除性能无显著影响。

关键词：高盐榨菜废水微生物燃料电池异养硝化-好氧反硝化菌 OTU数量

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适应水位变化的三峡库区消落带碳汇提升设计及效益评估

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风景园林 2024年第6期31卷 19-27页

作者：张展菲袁嘉唐婷陈鸿飞重庆大学建筑城规学院重庆大学山地城镇建设与新技术教育部重点实验室重庆大学三峡库区消落区生态修复与治理研究中心

【目的】三峡库区消落带受周期性的水位涨落及冬季长时间深水淹没影响,碳汇能力遭受严重破坏。如何恢复并充分发挥消落带生态系统的碳汇潜力,成为三峡库区生态治理的关键议题。【方法】针对复杂水位变化挑战,提出以林塘模式修复消落带... 详细信息

【目的】三峡库区消落带受周期性的水位涨落及冬季长时间深水淹没影响,碳汇能力遭受严重破坏。如何恢复并充分发挥消落带生态系统的碳汇潜力,成为三峡库区生态治理的关键议题。【方法】针对复杂水位变化挑战,提出以林塘模式修复消落带生态系统并提升碳汇能力的技术框架,选取位于三峡库区腹心的大浪坝消落带开展实证研究。运用CASA模型测算修复前后大浪坝消落带的净初级生产力(net primary productivity,NPP),基于植被生物量数据计算修复后大浪坝消落带与未修复对照组内不同高程带的碳汇能力,评估林塘碳汇系统的可持续效益。【结果】修复后大浪坝消落带的碳汇能力随时间推移明显提升,NPP由2012年的154.4 g C·m^(2)·a^(-1)增长至2016年的182.5 g C·m^(2)·a^(-1);各高程带的碳汇能力均显著高于对照组,并呈现出随海拔降低而减弱的趋势,170~175 m高程带碳汇能力达到1.827 kg C/m^(2),160~165 m高程带碳汇能力仅为0.830 kg C/m^(2)。林塘系统增强了生态系统的适应性和复原力,形成了适应水位变化的立体固碳模式并有效提升了碳汇效率。【结论】林塘碳汇系统是应对三峡库区复杂水位变化和长时间深水淹没挑战的适应性探索,显示出景观优化、生物多样性、经济效益与碳汇协同耦合的关键特征。研究成果能够为中国大型工程型水库消落带的治理及碳增汇提供科学依据与可复制推广的创新技术模式。

关键词：风景园林生态修复三峡库区消落带碳汇系统设计碳汇评估

近30年来三峡库区土地利用与生态环境效应研究热点演变及展望——基于Citespace的文献可视化分析

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生态学报 2024年第5期44卷 2159-2172页

作者：王清荣李阳兵赵雯欣汪荣晏诗杰夏春华邵景安重庆师范大学地理与旅游学院重庆401331 三峡库区地表过程与环境遥感重庆市重点实验室重庆401331

三峡库区作为三峡工程建设后形成的独特地理单元,梳理探讨其土地利用与生态环境效应已有研究成果,对于库区土地利用、生态可持续发展具有重要意义。基于Citespace软件及传统文献归纳方法对文献总体特征、热点演变、主要内容、存在问题... 详细信息

三峡库区作为三峡工程建设后形成的独特地理单元,梳理探讨其土地利用与生态环境效应已有研究成果,对于库区土地利用、生态可持续发展具有重要意义。基于Citespace软件及传统文献归纳方法对文献总体特征、热点演变、主要内容、存在问题与不足等分析发现:(1)土地利用与生态环境效应相关的中英文发文量持续增长,领域影响力增强,研究具有多学科、交叉性等特点;(2)研究经历了1990—2005、2006—2014、2015—2022年三个时段的演变:一阶段重点关注土地整理、土地生态保护等问题;二阶段重点关注消落带、土地利用变化的地形梯度效应等问题;三阶段重点关注景观格局变化的社会-经济生态耦合、生态系统服务等问题,与库区发展及区域政策相吻合;(3)库首、库腹、库尾关注的主要内容有所差异:库首研究以生态风险评价及生态系统服务为主;库腹侧重对坡耕地变化的社会生态经济耦合研究;库尾因建设用地较多,在土地整治及区域规划背景下进行研究;(4)土地利用变化从注重单一要素转向多要素、多功能研究,驱动因子研究从定性分析转向定性与定量相结合分析;退耕还林等生态政策实施以来区域生态系统服务总体呈上升趋势、生态风险指数明显下降;土地利用的生态环境效应研究内容更加多元化;(5)当下的研究面临着数据、方法、指标体系构建等问题,未来需要从理论构建、方法创新、实践应用等多方面进行探索。

关键词：三峡库区土地利用生态环境 Citespace 热点演变

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重庆主城区降雨径流污染特征及其社会影响因素分析

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水资源保护 2024年第2期40卷 117-125,133页

作者：陈亚松闫玉亭朱雅婷张文龙赵云鹏李轶中国长江三峡集团有限公司长江生态环境工程研究中心北京100038 河海大学环境学院江苏南京210098

为解析重庆主城区社会影响因素对降雨径流水质的影响,对2010—2021年政策影响下降雨径流水质的年际变化和降雨径流污染物指标进行相关性分析,采用对数平均迪氏指数法量化人口规模、技术创新、经济发展、产业结构4种社会影响因素对降雨... 详细信息

为解析重庆主城区社会影响因素对降雨径流水质的影响,对2010—2021年政策影响下降雨径流水质的年际变化和降雨径流污染物指标进行相关性分析,采用对数平均迪氏指数法量化人口规模、技术创新、经济发展、产业结构4种社会影响因素对降雨径流水质的影响。结果表明:重庆主城区降雨径流水质呈改善趋势,且污染物指标相关性增强,2019年屋面降雨径流水质和2021年路面降雨径流水质均提升到“较清洁与污染”之间,固体悬浮物与COD、NH_(3)-N、TN、TP呈显著相关关系(p0.75,路面降雨径流中相关系数r>0.50;空气治理政策对屋面径流污染改善效果显著,海绵城市和排水系统建设政策的有效实施则对路面径流污染控制效果显著;社会影响因素中技术改善效应和产业结构效应对水质改善起主导作用,经济发展效应和人口规模效应对水质改善呈负向作用。

关键词：降雨径流污染社会影响因素内梅罗综合污染指数 LMDI分解模型重庆主城区

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乌江彭水水电站过鱼对象复核评价体系构建

水生态学杂志 2024年

作者：王海虹孙红武廖峻峰王宇翔侯轶群杨志肖学勇饶振祺刘媛媛金瑶重庆大唐国际彭水水电开发有限公司三峡大学水利与环境学院水利部中国科学研究院水工程生态研究所水利部水工程生态效应与生态修复重点实验室当阳市住房与城乡建设局

构建乌江彭水水电站过鱼对象复核评价体系，有助于维持水电站上游鱼类种群的基因交流，为后续的生态调度等工作提供数据支持。通过对彭水坝下―银盘坝上江段蓄水前（2009-2011）、蓄水中（2012-2015）、蓄水后（2022）3次鱼类资源调查... 详细信息

构建乌江彭水水电站过鱼对象复核评价体系，有助于维持水电站上游鱼类种群的基因交流，为后续的生态调度等工作提供数据支持。通过对彭水坝下―银盘坝上江段蓄水前（2009-2011）、蓄水中（2012-2015）、蓄水后（2022）3次鱼类资源调查结果进行分析，依据洄游习性、产卵场江段重要性、库区及上游生境适宜度、特有性、保护优先性、种质资源价值和资源量现状等7个指标构建了鱼类过坝需求的复合评价指标体系，并评估了银盘水库蓄水后彭水―高谷江段鱼类的过坝需求等级。结果表明，彭水―高谷江段优先过鱼对象为岩原鲤（Procypris rabaudi）、长薄鳅（Leptobotia elongata）、鳜（Siniperca chuatsi）、长吻鮠（Leiocassis longirostris）、中华倒刺鲃（Spinibarbus sinensis）、粗唇鮠（Leiocassis crassilabris）、泉水鱼（Pseudogyrincheilus procheilus）、鲤（Cyprinus carpio）、鲫（Carassius auratus）、鲇（Silurus asotus）、黄颡鱼（Pelteobagrus fulvidraco）、瓦氏黄颡鱼（Pelteobagrus vachelli）和光泽黄颡鱼（Pelteobagrus nitidus）。研究结果为确定集运鱼系统适宜过鱼对象提供理论支持，为全面建设乌江流域梯级电站鱼类生态保护设施奠定基础。

关键词：过鱼对象复合指标评价体系综合赋权法聚类分析非维度排序彭水―高谷江段