基于“天·地·城·水”的海绵城市水文生态过程空间模拟研究

海绵城市建设的核心是运用绿色雨水基础设施对城市水文生态过程进行生态雨洪管理与调控维护和提升城市自然水文生态过程。针对城市水文生态过程展开定性与定量相结合的空间模拟研究，具有重要的现实指导意义和实际应用价值。本文从城市水循环的降雨、产流、过程传输和汇流四个阶段以及对应的”天”、“地”、“城”、“水”四大水文生态过程的角度，论述了基于多目标的城市水文生态过程空间模拟分析的内容、方法、技术与路径，以期为后期各类型绿色雨水基础设施的定性、定位与定量规划设计提供科学指导和依据。

城郊矿区废弃地观光农业生态规划

以徐州城北生态农业公园总体规划为例,推行生态造园理念,精心构思农业项目,在矿区废弃地生态修复与景观格局重建、城郊观光农业生态规划理论与方法方面进行了有益的探索。提出将城郊矿区废弃地生态恢复与观光农业建设相结合的发展思路,促进区域生态、经济的可持续发展。

自然坑塘对夏季降雨径流污染的截流净化效果

选取上海市临港新城4种不同类型的自然坑塘,比较其在夏季对降雨径流污染的截留效应以及水质净化效果。结果表明:场地主要降雨径流污染物为TN、COD,自然坑塘对降雨径流污染具有较好的截留效应,但自然坑塘的截流效率并未得到最大程度的发挥。自然坑塘对于水质的净化处理效果总体较好,研究期内4个自然坑塘的TP平均净化率分别为:46.4%、4.6%、57.6%、57.4%;TN平均净化率分别为:34.7%、40.7%、46.4%、26.9%;COD平均净化率分别为:21.6%、40.5%、47.3%、-4.3%。在高温少雨、水深过浅的情况下,自然坑塘易出现水华现象,影响水质净化效果。因此,需要对自然坑塘进行优化设计、改造,保持自然坑塘生态系统的稳定与自我更新能力,才能最大限度地发挥其对于城市雨洪调蓄、径流污染控制等方面的综合生态价值。

基于雨洪综合管理的上海临港新城降雨径流水文模拟

针对当前城市严峻的雨洪生态环境问题,在多目标雨洪控制利用的视角下,确定了径流削减、洪涝控制、水质保障、雨水资源化利用的雨洪综合管理体系。基于GIS平台,结合上海市临港新城总体规划愿景,建设研究区雨洪综合管理GIS数据库。在两级集水区层面,对研究区未来的地表径流产流、洪水与内涝淹没、径流污染负荷进行了空间模拟,进而判别出研究区的径流削减重点控制区域、洪水与内涝高危区域、水质保障重点控制区域,并通过雨水资源化利用需求分析,确定了研究区雨水回收利用重点区域的雨水存储设施建设规模。结果表明:1)LEED标准降雨事件下,开发后相比开发前,研究区径流产流总量增加了637 776.87m3(23.44%);两级集水区中,径流削减重点控制区域分别占研究区总面积的43.10%、55.05%。2)研究区分别有10.61%、26.98%的用地存在较高的洪水和暴雨内涝风险。3)WQv标准降雨事件下,研究区NH3-N、TP、TSS 3种污染物的总负荷量分别达2.27t、1.03t、797.33t;两级集水区中,水质保障重点控制区域分别占研究区总面积的39.24%、18.52%。本研究可为后续的城市雨洪综合管理提供依据,对城市水资源的可持续发展具有重要意义。

江西省水田作物比较优势与种植制度结构优化研究

以作物单产、种植规模和净收益作为区域农作物比较优势测定指标的关键因子,建立4个比较优势测定指标。从空间的角度分析了江西省及各市主要水田作物的比较优势及其空间差异,并从时间的角度分析了江西省15年来两次种植业结构调整中作物播种面积和粮经比的变化与作物比较优势之间的相互关系。在时空分析的基础上,依据比较优势原则,构建了结构优化的决策模型。将结构优化决策规则与线性规划相结合,对江西省水田种植制度进行了结构优化。

生产工艺条件对菌粉爆炸特征参数的影响

利用扫描电镜及激光粒度分析仪,探究了不同生产工艺条件下医药中间体菌粉A和菌粉B的表面形状及粒径分布,并进行了热解分析,证实上述特征参数存在一定差别。在此基础上进行了爆炸特性参数研究。研究结果表明,上述两种菌粉爆炸下限处于70~90 g/m3,最大爆炸压力峰值0.4~0.5 MPa之间,爆炸性相对较弱,但也必须引起足够的重视。与菌粉B相比,菌粉A相对安全,因此条件许可时优先采用菌粉A生产工艺流程。

基于全生命周期的海绵设施雨洪管理成本与效益模拟研究

针对当前海绵城市建设的成本与效益问题,以江苏省某市的新建医疗中心二期工程为例展开研究。基于场地现状确定不同类型的海绵设施组合,使用SWMM对场地在不同降雨条件与不同海绵设施组合下的雨洪管理效果进行模拟,最后基于全生命周期进行成本与效益评价。结果表明:海绵设施可有效加强城市雨洪管理,可使峰值径流量减小53.32%~70.14%,使出水口流量减小6.67%~53.33%;不同海绵设施的雨洪控制能力和成本效益值与暴雨强度呈反比,其中基于透水下垫面的海绵设施的单位面积径流控制量与成本效益值均高于基于不透水下垫面的海绵设施。研究成果对于场地尺度下的海绵城市规划设计具有参考价值。

生态园林墓园设计策略研究

当前,绿色生态殡葬方式逐渐得到公众认可,城市墓园作为现代城市功能不可或缺的组成部分,其生态环境保护、文化传承、休闲教育等绿地功能开始受到重视。针对传统墓园殡葬形式落后、土地利用率低、空间浪费严重、缺少现代城市功能等问题,将传统墓园与绿色殡葬方式、绿地功能等有机结合,探讨了生态园林墓园的概念内涵,并从地形合理利用、城市功能融入、内部空间划分、植物景观营造等方面提出了相应的生态园林化设计策略,赋予墓园更多的新功能与新价值,对美丽中国生态文明时代背景下的城市人居生态环境建设具有较好的现实指导意义。

城园共融——基于公园城市理念的城市绿地建设研究

公园城市的概念为城市绿地建设提供了基础理论保障,也为城市生态空间建设与经济建设带来新思路与新挑战。结合前人研究综述,本文梳理并凝练公园城市内涵,围绕公园城市生命共同体,探讨新时期广义城市绿地系统概念内涵的拓展延伸,明确其作为公园城市建设载体的功能定位转换调整新思路与新要求。从全域绿色底图构建、绿地功能管控机制、共同体融合模式等视角,提出公园城市理念指引下的绿地建设策略与途径,构筑"城园共融"的公园城市生命共同体。

南京林业大学园林工程与技术课程教学改革及成效

南京林业大学园林工程与技术课程教学团队围绕园林专业创新创业教育核心理念,以实践实训教学为重点,制定了完善的教学改革实施方案,在课程培养目标与定位、课程结构与教学内容创新、实践实训平台建设等多方面展开教学改革创新举措,收到了良好的教学效果,获得了显著的教学成果。

南京市集雨型绿地冷岛效应影响因素研究

该文通过土地利用类型提取和地表温度反演,以集雨型公园归一化指数和内部景观特征为因素,以27个集雨型公园为研究对象,对集雨型公园的冷岛效应影响因素进行分析。结果表明:(1)进行海绵改造或建设集雨型公园对热岛效应的缓解具有积极的正向作用。(2)归一化指数对集雨型公园的冷岛效应的强度和扩散距离有影响,改进归一化水体指数(MNDWI)表现在冷岛效应强度以及扩散距离上;归一化植被指数(NDVI)则表现在冷岛效应强度上,而归一化建筑指数则对扩散距离,具有较强的负向作用。并且,MNDWI相较于NDVI,具有更强的冷却效果。(3)在内部组分上,随着绿地面积的增加,冷岛效应的强度先急剧增加,后趋于平缓,最终稳定。海绵体面积每增加1 hm2,冷岛效应强度增加0.16℃。当海绵体面积占比<30%时,冷岛效应强度急剧增加,而在30%~50%时,则趋于平缓,当占比>50%的时候,则不再具备明显的正向作用,而是维持现状冷岛效应强度。

BC粉体抑爆剂改性及抑制甲烷/空气混合物爆炸

采用不同工艺和配方,对BC干粉进行细化和表面改性,制备了3种规格的碳酸氢钠抑爆粉体,应用扫描电镜及激光粒度测试仪表征其表面特性及粒径分布,结果表明：采用MM4及MT3工艺所制备的抑爆粉体,粒径得到大幅度降低,比表面积显著增大,表面特性得到改善。自主设计了主动式抑爆器并进行了参数优化,膜片开启压力为8 MPa,抑爆器在敞开空间冷态喷射实验表明：从药柱点火到抑爆剂完全喷射的时间为12 ms,抑爆粉体射流最大喷射速度可达5~15 m·s-1。在容积为200 L的爆炸实验装置中,以化学当量比的甲烷-空气混合物爆炸为抑制对象,开展了细化改性抑爆粉体主动式抑爆的实验研究,研究表明：粉体抑爆效果不仅与平均粒径有关,同时粒径分布的影响也较为重要;粒径呈正态分布、表面形状不规则的粉体更有利于与爆炸火焰相互作用,抑爆效能得以提升,较常规BC粉体相比,抑爆粉体粒径细化到10μm数量级时,抑爆性能提高8~10倍。

喷射超细ABC粉体对瓦斯爆炸的抑制与增强作用

通过触发抑爆装置气体发生器产生高压运载气体(氮气),驱动超细ABC粉体快速喷射的方式,在100 L爆炸容器内开展了甲烷/空气混合物爆炸抑制研究,旨在揭示抑爆介质喷射量、抑爆装置触发时间等关键参数对瓦斯爆炸抑制效果的影响。结果表明:在抑爆介质喷射总量40 g条件下,甲烷/空气混合物点燃后50 ms时间段内触发抑爆装置,超细ABC云幕均能将爆炸火焰轮廓完全覆盖,甲烷/空气混合物爆炸火焰传播得以完全抑制,当抑爆装置触发时刻超过55 ms时,仅使爆炸发展过程推迟,并不能降低爆炸强度。抑爆装置触发时间维持55 ms不变,只有将抑爆介质喷射量增加到60 g时,才能将爆炸火焰传播熄灭。研究还发现,在抑爆装置触发时间一定时,抑制爆炸所需的超细ABC粉体存在较为确定的临界量,当抑爆介质喷射量低于临界值时,在抑爆介质喷射的初始阶段,爆炸火焰传播有所衰减,但随后火焰传播更加迅速,整体上对爆炸火焰传播起到促进和强化作用;而当抑爆介质喷射量高于临界值时,过量喷射抑爆介质对爆炸抑制效果也起不到进一步改善作用。作为驱动超细ABC粉体的必要动力源,氮气喷射过程对爆炸的强化作用十分显著,通过合适的超细ABC粉体冗余量充装可有效克服上述不足。

超细粉体云幕抑制大型管道内瓦斯爆炸火焰传播

在内径357 mm、长32.4 m的管道中,以电离探针作为爆炸火焰传播速度的主要检测手段,利用自主研制的爆炸抑制装置,开展了超细粉体云幕抑制体积分数为9.5%的瓦斯爆炸火焰传播的研究。结果表明:触发时间为125 ms条件下,采用超细ABC粉体抑爆剂,能使爆炸火焰传播得到不同程度的抑制,当抑爆剂充装量为800 g时,爆炸火焰得以完全熄灭;就抑爆介质而言,其爆炸抑制效果依次为:超细ABC粉体、超细SiO_2粉体、普通ABC、超细Mg(OH)_2;抑爆装置触发时间大于一临界值时,仅能够减弱火焰传播,而不能将其完全熄灭。

超细粉体抑爆装置瞬态喷射特征参数

在敞开空间开展了容积为2 L及5 L的超细粉体抑爆装置瞬态喷射参数研究,重点介绍了5种典型装配条件下的喷射性能,并对相关特征参数进行定量分析。结果表明:抑爆剂喷射所形成的超细粉体云幕特性由气体发生器装配结构和膜片开启压力共同决定,但两者之间必须恰当配置,作用在膜片上的能量份额较大时,膜片开启状态恶化,抑爆器腔体聚压不足,抑爆剂二次喷射严重,反之膜片不能正常开启。装配优化后的I型抑爆器在触发后10 ms内腔体聚压达到峰值,膜片破裂后5 ms内抑爆剂全部喷射,喷射动态性能较好,在第1个100 ms内扩散速度达到15 m/s,在第2个100 ms内扩散速度约13 m/s,0~1 000 ms内平均扩散速度约8 m/s,扩散过程较为连续,不存在二次喷射现象,喷射距离可达到7.5 m,抑爆剂质量分布呈渐进增长,产生的超细粉体云幕特征参数优良。Ⅱ型抑爆器两种装配的喷射表明:当抑爆装置中压力上升历程及压力峰值较为接近时,抑爆剂粉体喷射特性无显著差异。上述结论的可重复性得到了数百次喷射实验的验证。

甲烷含量对塑料粉尘空气混合物爆炸特性的影响

为探究可燃气体的添加对塑料粉尘/空气混合物爆炸特性的影响,以聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)和热塑性聚氨酯弹性体(TPU)2种塑料粉尘为研究对象,在对其进行热重分析(TG)的基础上,利用20 L球形爆炸试验装置,研究甲烷体积分数对这2种塑料粉尘/空气混合物爆炸压力、爆炸压力上升速率、爆炸下限等特征参数的影响。热重试验结果表明:PMMA粉体分解速率高,在外界供热条件下易发生燃烧,而TPU粉体分解所需能量更多,分解更加困难。爆炸试验结果表明:在试验选定的粉尘浓度条件下,2种粉尘爆炸压力及压力上升速率均随粉尘浓度呈现先升高后降低的变化趋势;当甲烷体积分数从0增加到4%时,塑料粉尘爆炸的猛度和敏感度随之增加,其中PMMA粉尘爆炸猛度受甲烷影响更大,而TPU粉尘基本不受影响,但其爆炸下限下降更明显。

江苏省耕地面积变化及其驱动力动态研究

以东部沿海典型发达省份江苏省为例,集成应用灰色关联分析、因子分析和多元逐步回归分析方法,探讨不同经济发展阶段耕地面积变化特征及其驱动力。结果表明:①1985年来江苏省耕地面积持续减少,年均递减率为0.45%,且快速工业化阶段耕地面积的减少速度明显加快,年均递减率高达0.60%,而工业化初期仅为0.30%;②耕地面积减少导致2005年粮食较1985年减产266.79万t,粮食损失率为8.60%;③不同经济发展阶段,江苏省耕地面积变化的主导驱动因素有所不同,在工业化初期是以工业化和城镇化为主导,在快速工业化阶段,则以全社会固定资产投资、化肥施用强度、非农产业发展和道路交通建设为主导。总体来讲,经济增长和土地利用比较效益差异是研究时段内江苏省耕地面积变化的主导驱动力。图2,表4,参15。

叶红素干渣爆炸特性实验研究

为研究叶红素干渣的爆炸特性,在对样品进行表观形态及粒径分布测试的基础上,开展了爆炸下限、最大爆炸压力和最大爆炸压力上升速率等参数的研究,并进行了热重分析。结果表明,粒径较小的叶红素干渣510B拥有更低的爆炸下限浓度;随着粉尘浓度的增加,两种样品的最大爆炸压力和最大爆炸压力上升速率曲线均呈现先升高后降低的趋势;510B在爆炸过程中的热分解反应更快、更充分,具有更高的最大爆炸压力和最大爆炸压力上升速率。

城市雨洪管理效益评估研究综述

可持续的城市雨洪管理要求以功能综合为前提,整合水文、环境、生态和社会效益,改善人地水关系。以“城市雨洪管理效益评估”为议题,从理论背景、研究现状、评估指标、评估方法、研究结论等方面综合分析现有文献,归纳了城市雨洪管理效益评估的5个研究视角,即水安全、水资源、水环境、水生态和水社会,并对评价指标、评估方法与评估工具进行了概述。城市雨洪管理效益可分为基础性生态服务与人居环境服务两大类。现有研究多集中于基础性生态服务的识别与量化,而忽视了具有更大潜在价值的人居环境服务效益。基础性生态服务效益研究展现出了较为成熟的研究方法和可通用的模拟模型,已得出丰富的研究结论。人居环境服务领域的雨洪管理效益的重要性和多元性得到普遍认可,但量化研究不足、未纳入综合指标体系,一定程度上限制了公众的深入了解与认知。为应对可持续雨洪管理的不确定性挑战,城市雨洪管理有待从社会-生态的视角出发,进一步深化对效益综合评价的重要性认知,为改进雨洪管理效益评价体系提供参考。

城市剩余空间的活化再生策略研究

经济快速发展对城市原有的布局结构和空间功能造成冲击,迫使城市进行调整和重组,从而产生城市剩余空间。本文利用文献搜集和实地调研的方法,将城市剩余空间分为居住型、商业型、工业型、交通型及其他剩余空间,对各类剩余空间的位置、成因、特征及存在问题进行分析,挖掘其潜在的生态、社会、文化、景观和经济功能。在借鉴国内外优秀案例的基础上,提出有限介入与低影响开发、趣味体验与互动性设计、城市文脉的保存与延续、基础设施的景观化利用和化整为零与一体化设计五大活化再生策略,以期达到充分利用城市土地,激活城市空间的目的。