河流岸线生态服务功能评价指标体系与评价方法研究

河流岸线是构成河流自然生态空间的重要组成部分,近年来受人为活动影响,河流岸线生态服务功能受到破坏,为精准开展河流岸线修复,亟需制定有针对性的河流岸线生态服务功能评价指标体系和评价方法。对河流岸线的类型、结构进行了分析,在国内相关研究成果以及水利、生态环境、海洋等行业有关技术规范的基础上,依据科学性、全面性、独立性和可操作性原则,经过初步梳理和综合遴选筛选了河流岸线生态功能评价指标;综合相关技术规范以及研究成果,确定了各评价指标的效用赋值,并制定河流岸线生态服务功能评价方法。结果表明:1)河流岸线可分为生态保护型岸线与生态修复型岸线,前者可细分为植被良好型、沙漠型以及岩石型3类,后者可细分为堤防型、农田型、村落型、养殖塘型、城镇型、河口型以及复合型7类。河流岸线具有防洪、控制侵蚀、保护水质、生物栖息、景观功能5项生态服务功能。2)构建的河流岸线生态服务功能评价指标体系包括目标层、准则层和指标层,其中目标层为河流岸线生态服务功能,准则层为河流岸线所具备的5项生态服务功能,指标层包括防洪达标率、堤防安全、植被覆盖率、岸坡稳定性、排污口布局合理程度、生态缓冲带状况、生物多样性指数、植物群落状况、水鸟状况、景观生态价值、景观舒适度11项评价指标,对各项指标根据总体评价进行五级效能赋值。3)运用层次分析法确定各评价指标的权重,采用多属性效用理论计算河流岸线生态服务功能综合指数,将河流岸线生态服务功能划分为优、良、中、差、极差5个等级,以评价河流岸线生态服务功能状况。研究可为识别河流岸线生态问题、评估河流岸线生态修复成效、健全河流岸线管理长效机制等提供依据和参考。

金沙江下游中华金沙鳅自然繁殖的生态水文需求研究

开展中华金沙鳅的生态需求研究,在此基础上制定有针对性的生态调度方案,为国内外水利水电工程的生态调度提供参考与借鉴。2017-2019年5-7月在金沙江下游巧家断面进行鱼类早期资源调查,分析中华金沙鳅卵苗径流量与同期水温、流量日上涨量、涨水持续时间等生态水文指标之间的响应关系,掌握刺激中华金沙鳅自然繁殖的生态水文指标和水温阈值,在此基础上提出乌东德水电站生态调度运行要求。结果表明:巧家江段中华金沙鳅产卵高峰期为5月下旬至6月中下旬,产卵高峰期起始水温不低于19.0℃;对应的洪峰过程流量日上涨量平均为358 m^(3)/s,涨水持续天数平均为5 d,洪峰过程2~3 d后开始大规模产卵;偏相关分析表明中华金沙鳅卵苗径流量与起始水位呈负相关关系,与水位日上涨量、涨水持续时间呈正相关关系,推荐人造洪峰的起始(3-7月)流量为1160 m^(3)/s,此时对应的乌东德水文站水位为791.1 m。加大流量日增长率以及增加涨水持续时间,可有效促进中华金沙鳅产卵繁殖。

水文水质条件对河段纳污能力的影响---以乌东德库尾攀枝花河段为例

定量分析水文水质条件变化下河段纳污能力变化,对于流域或区域水资源保护和水污染防治具有显著现实意义。以金沙江乌东德库尾攀枝花市三堆子—拉鲊河段为研究对象,探究水文水质条件变化对研究河段氨氮纳污能力的影响。结果表明,三堆子断面流量介于900~2000 m^(3)/s、氨氮浓度介于0.10~0.50 mg/L时,研究河段氨氮纳污能力介于235.12~4670.38 t/a,三堆子断面流量和氨氮浓度变化与河段氨氮纳污能力变化基本呈线性相关关系。三堆子断面流量和氨氮浓度较小时,综合纳污能力变化介于0.86~64.23 t/a,水文要素流量占主导作用;流量和氨氮浓度较大时,综合纳污能力变化介于-105.34~-1.84 t/a,水质要素氨氮浓度占主导作用。研究成果可为流域或区域水资源保护和水污染防治提供对策措施和参考依据。

数控机床加工过程综合误差数学模型

针对影响数控机床加工精度的几何误差和切削力导致的误差,识别出了三轴数控铣床加工过程中的21项几何误差元素和35项切削力误差元素,应用齐次坐标变换原理,推导出了各部件存在误差时相对于相邻部件的齐次坐标变换矩阵。由于加工过程中的数控机床可以看成是一个传动链,链的一端是工件,另一端是刀具,并且工件的理论被切削点和刀具的理论切削点在机床基本坐标系中的坐标是相同的,根据此关系,推导出了包含几何误差和切削力误差的数控机床加工过程综合误差数学模型。

模糊数学方法在生态系统服务价值评估中的应用

为了综合考虑多种因素对生态系统服务价值的影响,并对其作出定量描述,以南水北调中线工程水源地——丹江口水库库区为研究对象,将生态系统划分为农业生态系统、森林生态系统、淡水生态系统和草地生态系统4个子系统,分别采用模糊综合评价方法对研究区域生态系统服务价值进行评估。结果表明,该区域生态系统服务价值量为166.473 1亿元,区域生态资源丰富。研究结果可为今后生态补偿标准的制定提供理论依据。

层次分析法在生态补偿机制研究中的应用

针对在生态补偿研究过程中,常出现受偿者或者受偿范围难以确定的问题,以丹江口水库库周为研究区域,利用层次分析法(AHP)筛选出主要生态系统受损对象,包括农业生态系统、森林生态系统、淡水生态系统、湿地生态系统和城市生态系统。确定各子生态系统的权重,并通过层次分析得到主要受损对象的具体受损情况。结果表明,丹江口水库库区生态补偿机制中,补偿客体主要是:农田生态系统、森林生态系统和草原生态系统。同时引入层次分析法实现了对某一区域可能受损对象的客观、定量甄别。

新时期旭龙水电站绿色发展研究

旭龙水电站是长江保护法正式实施以来,中国“十四五”期间高原藏区开工建设的第一个大型水电能源开发项目。为探索旭龙水电站绿色发展和环境保护的高质量发展,根据生态文明建设国家战略、形势和要求,结合金沙江上游重要生态屏障、长江流域生态建设先行区等战略定位,从加强旭龙水电站绿色发展顶层设计、制定落实旭龙水电站绿色发展环保措施、健全旭龙水电站绿色发展保障机制、开展旭龙水电站绿色发展技术研究等方面提出新阶段旭龙水电站绿色发展思考和建议。

基于生态水力学法的金沙电站最小下泄流量计算

最小下泄流量的确定是环境影响评价工作的重点,以金沙水电站为例,采用生态水力学法,在综合评判河段水深、流速、水面宽、湿周率、过水断面面积等水力参数以及水力形态要素的基础上,确定金沙水电站最小下泄流量,以满足下游河道鱼类生产繁衍的必要条件。

金沙江旭龙水电站生态流量及过程研究

旭龙水电站下游分布有鱼类产卵场、滇中引水工程水源、长江第一湾奇观等重要的生态环境敏感目标,电站下泄生态流量需要统筹鱼类产卵繁殖、工程水源保障、景观等因素综合确定。在深入分析鱼类产卵繁殖需要的水力生境参数满足程度的基础上,采用水量平衡法,协调上下游流量及过程关系,确定旭龙水电站3-4月下泄不低于317 m^(3)/s,5-7月不低于280 m^(3)/s,8-9月不低于453 m^(3)/s,其余时段不低于210m^(3)/s的生态流量泄放过程。

乌东德水电站库尾栖息地水力生境优化调度

金沙江乌东德水电站库尾河段是乌东德、白鹤滩水电站栖息地保护体系的重要组成部分,该河段受上游观音岩、金沙以及桐子林等水电站非恒定流下泄影响,河段流速、水深等水力条件变化频繁且复杂,河段栖息地保护功能和效果难以保障。为调控栖息地保护河段水位变幅和流速,改善鱼类产卵适宜的水力生境,采用MIKE21进行模拟计算,研究在3-4月裂腹鱼类产卵期对上游梯级下泄流量过程和下游乌东德水库运行水位的控制要求。结果表明,从水深适宜度看,在3-4月特定流量条件下,乌东德水电站运行水位应在974.0~974.5 m;为营造较为适宜的流速,裂腹鱼类产卵繁殖期间,乌东德水电站库水位应维持在974.5 m附近。当上游梯级下泄流量时段内变幅小于1600 m3/s,下游乌东德水库库水位保持在974.0~974.5 m,可控制河段水深在0.5~1.5 m、流速在1.5~2.5 m/s的适宜阈值区间变动。研究可为进一步提升乌东德库尾栖息地保护河段功能及其保护价值提供技术参考。

非恒定流下泄对金沙水电站库区水质影响研究

金沙水电站为日调节电站,为研究日内各时段库区水质受上游观音岩水电站非恒定流下泄及金沙水电站反调节影响的分布和变化规律,采用数值模拟的方法对金沙水电站库区水质进行预测,选取典型断面,分析得出水库高水位运行时水质较好、低水位时水质较差的变化规律,并提出优化电站调度运行过程、开展污染源治理等措施对库区水质进行保护。

电化学氧化对湖泊沉积物细菌群落结构的影响

生物电化学技术在水生态修复中具有良好的应用前景。3种不同生境条件下的湖泊沉积物,经过30 d的电化学氧化后,只观测到1种沉积物中细菌微生物的Shannon指数发生了显著性改变(P<0.05)。3种沉积物中共计17个细菌门的相对丰度发生显著性变化:其中只有酸杆菌门、硝化菌门和螺旋菌门的相对丰度大于1%。相反地,相对丰度最高的9个细菌门在电化学氧化组和对照组中的变化则不显著。电化学氧化对沉积物中不同细菌微生物之间的相互关系影响同样较小。但是,在纲分类水平上,电化学氧化对脱卤球菌纲和多种硫酸盐还原菌(如Thermodesulfovibrionia和Desulfobulbia)的相对丰度影响显著,表明电化学氧化可能改变沉积物中卤素和硫等元素的生物地球化学循环过程。研究成果为明确电化学氧化修复处理污染沉积物所造成的潜在生态效应提供了供更多理论依据。

载人潜水器舱室空间舒适性复合评估方法

为改善载人潜水器舱室空间舒适性,针对深海载人潜水器强约束条件下舱室空间舒适性特征,提出基于虚拟仿真技术的舱室可视化空间舒适性多源复合评估方法.该方法以虚拟仿真技术为基础,将载人潜水器舱室空间三维数字化数据与潜航员人体数据相结合,构建数字化虚拟仿真模型;以快速相应与评估为标准,将人体舒适性进行分区,并对载人潜水器空间与功能特征进行系统的分析,依托人体生理学特征获取人体舒适性区域特征及空间约束映射,建立7项评估指标;结合6项人因评估工具构建舒适性多源复合评估模型,采用虚拟仿真技术开发空间舒适性可视化评估系统,并通过某型载人潜水器舱室空间优化设计,对舒适性多源复合评估方法和可视化评估原型系统进行可行性验证.研究表明,不同的任务作业姿态严重影响人体舒适性评估的准确性,狭小的舱室空间及舱内设备的布局进一步增大了作业姿态评估的难度.采用空间舒适性复合评估方法能够准确的描述多种姿态下空间舒适性程度,同时多源和可视化的技术特点在一定程度上提升了空间设计方案评估效率以及评估结果的可读性.

丹江口库区水土保持生态补偿标准的定量研究

合理确定生态补偿标准是建立生态补偿机制的关键和难点。以南水北调中线工程水源地丹江口水库为例,通过分析水土保持生态建设成本及生态服务价值,基于效益所得决定成本分担模式,对外部区域应承担的生态补偿标准进行定量核算。结果表明:丹江口水库水土保持生态建设总成本为27.37亿元/a,水土保持生态建设近期项目发挥效用后,在水源区实现的生态服务价值为15.82亿元/a,体现在下游区域生态服务价值为12.85亿元/a,其他区域为4.06亿元/a;按照生态成本构成与生态服务价值受益层面,确定外部区域应承担的生态补偿费用为14.15亿元/a。研究结果可为水土保持生态建设生态效益定量评价提供借鉴,为水源地生态补偿机制的建立提供理论依据。

载人潜水器深海作业舱室热舒适性分析

为改善载人潜水器舱室热环境舒适性,采用PMV-PPD(predicted mean vote-predicted percentage of dissatisfied)热舒适性模型,分析了载人潜水器任务过程中舱室热环境与舒适性变化特征.以载人潜水器低纬度海域7 000 m海试任务环境数据为基础,分析了海试下潜过程中8个典型任务阶段的舱室热环境动态变化特征,并获取关键人因数据与环境数据,利用Matlab计算获得任务过程中舱室平均热感觉指数PMV与预计不满意者的百分数PPD,通过对比PMV-PPD线型,研究了过程舱室热舒适性动态特征和分布特征,针对风速和服装热阻两个可控因素进行热舒适性优化分析.研究结果表明:载人潜水器水下任务过程中,舱室PMV值在[-2,+2]之间持续变化;任务前期热舒适性特征为偏热,任务中后期热舒适性热证为偏冷;其中84%任务阶段舱室热舒适性较差,其中79.69%的任务阶段偏冷,16%任务阶段偏热;风速v和服装热阻I_(cl)为密闭舱室调节热舒适性重要影响因素.针对缺少空调系统的载人潜水器,控制热环境阶段保持0.5 m/s左右风速,冷环境阶段提升0.93～1.48服装热阻可有效改善舱室热舒适性.

基于眼动实验的音乐类手机APP界面设计评价

为设计出更为人性化的APP界面,通过设计眼动实验,从客观的角度评价音乐类手机APP界面设计的优劣。筛选5种音乐类APP二级界面为实验样本,经过色块化处理,通过10名被试,利用ASL EYE-TRAC6眼动仪捕捉被试者浏览界面时的眼动数据;并结合熵权法与层次分析法得出评价指标的综合权重,筛选出样本界面设计的最优方案。对最优方案进行分析可知,界面布局为宫格式框架,色彩饱和度和明度较高且背景色彩为浅色的界面设计评价最高。

引调水工程对汉江中下游生态环境的累积叠加影响研究

汉江流域引调水工程较多,引调水工程在改变水资源时空分配布局、解决受水区缺水困境的同时,也给水源下游区生态环境带来一定的影响。本文结合南水北调中线工程、引江济汉工程、引汉济渭和鄂北地区水资源配置工程实施进展情况,通过设置3种引调水工况,定量分析引调水工程实施对汉江中下游水文情势、水环境、水生生态和湿地生态的累积影响,并有针对性地提出汉江中下游生态环境保护建议,为汉江流域管理机构提供参考依据。

粗糙本体支持的信息语义检索

为了实现精确本体无法完成的信息的隐含语义挖掘,检索到满足用户请求的信息,引入粗糙本体实现对信息语义检索的支持。剖析了基于精确本体的信息语义检索的过程及其不足,引入了粗糙本体以扩展精确本体,阐述了粗糙本体支持的信息语义检索的理论模型、设计了语义相似度算法,给出了模型实现方法。实验结果表明,该检索方法较之精确本体支持的语义检索和基于关键词的语法检索具有更好的检索效果。

孤山电站对库区鱼类产卵场水文情势的影响研究

汉江孤山水电站建成后,库区水文情势将发生变化,对库区的鱼类资源产生一定影响。采用一维水动力模型模拟了孤山水电站建库前后库区河段水文情势,并根据模拟结果分析了白河、将军河河口产漂流性卵鱼类产卵场的水文情势变化情况。结果表明,孤山电站建成运行后,库区河段日均水位、水面宽均有不同程度的增加,流速总体由库尾至坝前逐渐减小;白河、将军河河口断面水位分别抬高7,15 m,流速分别降低至0.11~0.14,0.08~0.09 m/s,水面宽分别增加33~49,104~150 m,鱼类产卵场水文情势变化明显。根据当地鱼类的产卵条件分析可知,鱼类产卵场生态环境将受到较大影响,鱼类产卵规模和效果将大幅降低。因此,水库建成后,应采取相应的措施保护当地的鱼类资源。

基于中间人的RDP数据采集

RDP是Windows操作系统中的远程桌面协议,属于一种加密协议,由于Windows操作系统被广泛应用于个人和运维环境中,如何对RDP操作进行合法合规的安全审计,提高运维系统的安全性。RDP采用加密数据传输,为解决RDP加密数据采集并解析成明文数据进行安全审计的问题,本文提出了一种基于中间人原理的RDP数据采集方法,该方法只针对RDP的基本连接。该方法基于客户端和服务器的TCP连接,在密钥协商阶段,获取加密数据传输阶段的RC4密钥。在加密数据传输阶段,收到密文数据后直接转发,再用获取的RC4密钥进行解密,获取明文数据。通过在实际的数据采集器中的实现,该方法相比已有的串联方法减少了28%的传输延迟时间,相比已有的旁路方法,不受网络丢包影响,且更安全,适用范围广。