蓟州区水生态文明城市建设的实践探索

2014年天津市蓟州区被列入第二批国家水生态文明城市建设试点。简要介绍了蓟州区水生态文明建设目标和总体布局,构建了水生态文明建设评价指标体系,梳理出蓟州区水生态文明建设主要实施内容和重点示范项目,诠释了"青山绿水、宜居蓟州、生态水务"核心理念和目标,对当前和今后水生态文明城市试点建设提供借鉴和参考。

大黄堡蓄滞洪区风险管理研究

本文介绍了大黄堡蓄滞洪区风险管理信息系统的开发背景,系统架构和主要功能。

天津市区暴雨积水成因及对策研究

分析了天津市暴雨积水的成因,主要包括气象因素、地理条件、城市建设中的缺陷等,提出减少暴雨积水的4项对策,为城市排水规划、设计提供参考。

高空间照明均匀度植物光源系统的设计

传统的植物照明设计只针对单一参考面均匀度进行评价,难以满足植物在整个生长过程中对均匀光照环境的需求。针对这一问题,首先提出了空间照明均匀度评价体系,并基于该体系设计了一种复合光源模块的立体化照明系统,以期构建照明均匀的植物生长空间。进一步利用Taguchi方法优化实验过程,在结合ANOVA分析的基础上,获得了最优结构参数。最后对所得最优解进行灯珠形状分析和植物生长过程中的照明效果测试。实验结果表明:最优结构可提供一个水平参考面照度均匀度为87.22%,混色均匀度为90.11%;竖直参考面照度均匀度93.02%,混色均匀度91.43%的均匀照明空间。该植物光源系统可满足植物生长过程中对均匀空间照明环境的需求。

具有凸台结构的高照明均匀度倒置型植物光源设计

针对现有植物工厂采用的植物培养架照度、混色均匀度差导致农产品作物品质参差不齐的现状,提出一种高混光、高混色均匀度的植物培养架设计方案。不同于光源在上种植面在下的培养架设计模式,将红、蓝LED灯珠间隔排列阵列光源安装在植物种植平面上的凸台上,并把培养架顶部设计成漫反射面。漫反射面的引入起到增加混光距离的作用,提高光线耦合程度,从而达到了提高混光、混色均匀度的效果。进一步引入光量子通量密度均匀度以及混色均匀度共同作为考察指标,利用Taguchi方法设计并进行实验,研究不同因子对植物种植区光源均匀性的影响,再利用ANOVA理论分析了各因子对品质的影响程度多次优化后,最终获得照度均匀度为94.58%、混色均匀度为90%、能量利用率为41.42%的最优系统设计方案。然后研究了不同配光曲线的灯珠对培养架均匀度的影响,最后通过测量植物在不同高度时种植面和植物表面的照度及光谱的分布情况检测植物的生长是否会遮挡光线。结果表明该植物照明系统可以在植物生长过程中提供均匀的照明,遮挡问题几乎可以忽略不计。

双光源模块高空间照明均匀度植物光源的设计

在植物照明领域,由于培养系统受照面随植物的生长不断变化,植物照明系统的设计需考虑在整个生长周期以及植物生长过程中所占空间的照明情况和效果,使其提供整个生长空间的高照明均匀度。但是粗放的传统植物照明解决方案结构简单,并且只针对某一具体参考平面进行优化,无法达到高空间照明均匀度的效果。为解决这一问题,以整个植物培养架的照明空间为研究对象,以空间照明理论为依据,以最近提出的倒置型光源以及传统顶部阵列光源设计方案为参考提出了一种双光源模块的LED植物照明系统。在顶底两面同时设置光源,通过两部分光源的互补混光实现了高空间照度均匀度及混色均匀度。应用Taguchi实验简化实验过程,变异数分析精细优化关键结构参数,更深入研究了光源配光曲线对植物照明系统性能的影响。多次优化后,最终获得水平面和竖直面照度均匀度分别为93.48%和88.54%,混色均匀度分别为90%和87.13%,种植面光能利用率为41.63%的最优设计方案。

基于Taguchi方法的乒乓球场照明设计对于场地照明均匀度影响的研究

针对我国室内体育场馆的照明设计缺乏理论依据,设计简单粗放等问题,以乒乓球场的照明设计为切入点,在研究各类常用LED面光源的基础上,对光源进行合理建模,并以此为基础进行理论分析和公式推导,定量推导出各影响因子对受照面上照度分布的影响。借助Trace-Pro模拟仿真软件进行模拟研究,利用Taguchi方法设计分组实验简化实验过程,并结合ANOVA理论分析,最终在兼顾受照空间内不同功能区域的情况下,获得了最优的照明设计方案,最终效果显示在乒乓球桌参照面上可以获得均匀度92.39%、平均照度287.04 lux的照明效果,并且其他区域也具有均匀度59.37%、平均照度176.34 lux的照明效果。本文的研究将对室内体育场馆的照明设计提供更为高效合理的设计方法,并且提供了相关理论支撑,具有一定的借鉴指导意义。

面向篮球场的新型LED照明光源的设计与研究

在篮球运动日益发展的今天,对篮球场馆室内设施提出了更高的要求,此类视觉状态对整体比赛状态影响重大。为了满足如今篮球场馆照明效果日趋提高的要求,针对室内篮球场馆传统灯具光学结构粗放、照明效果差等问题,结合篮球场馆的实际情况提出了一种新型的应用于室内篮球场馆的LED光源。在借鉴LED面光源的基础上,利用新型的复合型聚光器,将LED发出的光线汇聚并掠射在出光面板上,在理论分析结构参数对于照明效果影响的前提下,借助Tracepro软件进行模拟研究,首先模拟聚光器和LED组成的光源模块在不同掠射角度下获得的光斑面积和均匀度,发现0˚掠射角下获得较大的光斑面积和光斑均匀度,并以此为基础进行整灯设计并模拟研究,获得了一个均匀度92.17%的高均匀度LED光源。

北三河系雨洪水资源化技术研究

水资源短缺问题已成为我国社会经济可持续发展的重要制约因素，而雨洪水资源化技术通过改变以往的治水策略，利用工程设施和调度方式，增大现有雨洪量的有效蓄存，实现资源的最大化利用。论文以天津市北三河系为例，进行雨洪水资源化利用技术研究，通过分析雨洪水发生的季节特性和分布规律，摸清洪水资源量的时空分布和可利用潜力，提出洪水资源安全利用的原则、前提条件、利用模式以及工程技术选择，并提供合理的调度方案，并以大黄堡蓄滞洪区为典型，重点研究雨洪水资源利用中比较敏感的损失、效益、风险等特征进行评估，丰富了雨洪水资源化利用和洪水风险管理等领域的理论方法和技术措施。

立体化高空间照明均匀度LED植物光源的设计

传统植物照明设计只优化某一参考面的均匀度,导致植物生长空间内的光环境不均一。为了解决该问题,对空间照明均匀度评价体系进行了研究。首先,提出了三种潜在的立体化高空间照明均匀度植物光源设计方案,并借助TracePro光学仿真软件研究了结构参数对照明效果的影响。进一步利用Taguchi方法优化实验过程,并结合ANOVA分析,获得了最佳方案的最优结构参数。然后,基于所得最优解,对植物生长过程中的照明效果进行了测试。最后,介绍了立体化光源系统相对传统阵列式LED光源的技术优势。实验结果表明:最优结构可提供一个均匀照明空间,该空间内的水平面照明均匀度和垂直面照明均匀度分别为92.00%和83.12%,并且两个空间参考平面上的红蓝光混色均匀度分别达到94.19%和90.70%。该植物光源系统可为植物提供其生长过程中所需的均匀空间照明环境。

多光源模块植物光源系统的设计

针对现有植物光源系统架构难以提供优质的照明环境,提出空间照明均匀度理论。采用多光源模块的植物光源系统实现植物生长空间内的高空间照度均匀度以及色度均匀度,多光源模块由倒置光源、直下式光源以及在生长空间的中部光源组成。通过多光源模块的立体化混光方式达到设计的目的,根据Taguchi理论简化实验过程并结合变异数分析深入优化关键因子,从而找到植物光源系统的最优解。进一步优化LED灯珠的形状和间距,最终获得水平面和竖直面的照度均匀度分别为91.35%和89.71%,混色均匀度分别为87.67%和88.54%的立体化植物光源系统。对植物生长进行模拟和实物测试,实验结果表明植物光源系统能够在整个植物生长空间提供高质量的照明效果。