产流风险与绿地分布相关性研究——以郑州市金水河片区为例

利用ArcGIS与SCS-CN、SWMM模型相结合对研究区产流状况进行模拟,通过莫兰系数分析研究区产流风险与绿地分布在空间上的联系。绿地分布与产流风险相关性显著,研究区域的产流风险与绿地分布呈基于产流风险的绿地失配现象,在城市尺度上对绿地空间进行合理分配与布局优化,更加高效地解决城市内涝问题。

基于GIS技术的漯河城市不同用地类型产流及淹没风险分析

文章采用GIS技术获取研究区0.09 m分辨率影像,结合SCS-CN水文模型,设计2年、5年、10年、20年、30年、50年、100年7个暴雨重现期和漯河市2010年7月17日近10年最大暴雨93.5 mm/h共8个情景,定量模拟分析漯河城区产流和积水分布特征,划分风险等级。结果表明:1)研究区产流量、积水深度和积水面积随暴雨强度增强而增加; 10年重现期为重要拐点,综合产流量20.78 mm/h,淹没面积达55.15%; 2)由于地表渗透能力不同,产流特征存在显著差异,其中道路用地和建筑用地产流风险最高,最大产流量58.29 mm/h; 3)城市中心与城市周围环境也存在差异,城市外围的农业用地淹没面积最大、淹没速率最快,其最大淹没面积占农田总面积的64.90%,占研究区域的18.77%;而中心城区内淹没范围,建筑用地>道路用地>城市绿地>未利用土地>公共管理与商业用地。除水域外,城市绿地中的暴雨径流衰减量最大。研究定量分析了降雨产流特征与城市用地分布的关系,为合理规划土地结构和城市雨洪灾害预警提供数据参考。

基于无人机航测的漯河市土地利用景观格局尺度效应

景观格局的尺度效应一直是景观生态学研究的核心内容,对于揭示景观空间格局变化规律及其生态过程具有重要意义。以漯河市中心城区为研究对象,基于景观生态学原理,采用无人机航测技术获取空间分辨率为0.09 m的无人机影像,结合GIS空间分析法,量化分析了漯河市土地利用景观格局的尺度效应。结果表明:(1)漯河市中心城区土地利用景观格局具有明显的粒度和幅度效应。(2)粒度越小,景观格局指数随空间粒度的变化趋势越稳定,其表达的生态过程越真实;景观水平上景观格局的粒度效应是由建筑、道路和绿地景观在景观优势度、破碎度和聚集度等方面的变化导致的;35 m和3 m分别为研究粒度效应的临界阈值和最佳粒度。(3)景观优势度、破碎度和蔓延度随空间幅度的增加而降低,景观复杂程度和聚集度随空间幅度的增加而增加;景观格局具有明显的空间梯度分布特征——从市中心往外由不透水地面向透水地面过渡;建筑和道路在城市中心区聚集度较高,而绿地景观在城市内部破碎度较高,进而主导了整体景观格局的梯度变化;景观组分的稳定与城市规模有关。(4)无人机航测技术可以更快速、准确地获取城市尺度上的景观生态信息,揭示景观格局对尺度效应的响应特征,可为景观格局优化和城乡景观规划提供科学依据。

基于生态理念的漯河市节约型园林建设

资源是人类赖以生存的原动力,资源短缺已经成为当今世界制约社会可持续发展的主要因素之一。本文通过阐述节约型园林建设的意义,探索了景观生态学对城市节约型园林建设的影响,调查研究了漯河市节约型园林建设存在的一些问题,最后提出了在生态优先背景下,漯河市节约型园林建设的提升途径。

多尺度下赣江流域水资源供需风险演变及风险用地识别

量化年、月尺度水资源供需服务,识别水资源供需特征及风险,对优化流域水资源管理和国土空间布局具有重要意义。利用SWAT模型量化赣江流域年、月尺度水供给服务。基于人口、GDP空间化等数据方法,结合逐月需水权重实现逐月需水量化。运用动、静态水资源安全指数(WSI)分析赣江流域年、月水资源供需风险时空演变特征,结合ArcGIS识别风险用地类型。结果表明:(1)2000、2010、2020年赣江流域年水供给量总体呈东、北多而西、南少的空间分布规律,水供给主要集中在4~6月。(2)赣江流域需水不断增长。受地理环境约束和社会经济发展格局影响,呈现北高南低的总体需水空间格局。高农业用水占比(60%)及农业季节性需水特征使流域月尺度需水表现为1~3月、10~12月的点状以及4~9月的点带状高值需水空间格局。(3)赣江流域水资源供需矛盾以低风险为主,供需风险上升。风险发生时期延长,7~9月是三期的主要供需风险期。供需风险主要分布在袁水流域、肖江流域、赣江丰城段,赣江下游区和赣江吉安段。(4)耕地是水资源供需风险的主要用地类型,袁水流域的建设用地水资源供需风险最高。(5)流域耕地面积缩减,主要需水作物水稻播种面积增加,增加了7~9月农业需水风险。袁水流域双地市行政中心的社会经济格局使其成为生活、二三产用水的主要供需风险区。

单螺栓修复对含冲击损伤碳纤维/环氧树脂复合材料层合板压缩承载能力的影响

开展了单钉修复对含冲击损伤碳纤维/环氧树脂复合材料层合板压缩承载能力影响的试验研究。测试了三种不同能量冲击后碳纤维/环氧树脂复合材料层合板的压缩承载能力及失效模式,测定了单螺栓对碳纤维/环氧树脂复合材料层合板压缩承载能力的修复效率,并借助数字图像相关技术(DIC)表征手段揭示了单螺栓修复对含冲击损伤结构失效行为的影响。结果表明:冲击后碳纤维/环氧树脂复合材料层合板的压缩承载能力随着冲击能量的增加而降低,冲击损伤破坏了碳纤维/环氧树脂复合材料层合板结构的对称性,并导致结构在加载初期呈非对称的局部屈曲变形特征,局部屈曲诱发并加剧分层损伤扩展;单螺栓修复能有效恢复结构的整体对称性,在一定程度上抑制含冲击损伤碳纤维/环氧树脂复合材料层合板的局部屈曲,达到可观的修复效率。该研究为复合材料紧固件修理方案的制订及修理损伤容限的定义提供一定的指导意义。