中国四大城市群水资源生态足迹比较

城市群的可持续发展是国家经济社会发展和实现人与自然和谐共生的重要基础,而水资源成为制约城市群发展的关键因素。为推进城市群水资源科学利用,基于水资源生态足迹理论,利用中国四大城市群(京津冀、长三角、珠三角和成渝城市群)2012~2021年水资源和社会经济发展相关数据,对比分析了地区水资源可持续利用状况。结果表明:①四大城市群10 a来人均水资源、人均生产用水生态足迹呈下降趋势,人均生活、人均生态用水生态足迹呈上升趋势。3种用水生态足迹中,人均生产用水生态足迹占比超过50%,人均生态用水生态足迹占比不足20%。②长三角城市群人均水资源及人均生产用水生态足迹最高,京津冀城市群最低;2015年后成渝城市群的人均水资源、人均生产用水及人均生活用水生态足迹均超过珠三角城市群。③京津冀城市群人均水资源承载力远远低于其他城市群,而人均水资源压力指数及人均生产、生活、生态用水压力指数远远高于其他城市群;2017年后成渝城市群的人均水资源承载力超过珠三角城市群。④研究年份内京津冀城市群均处于生态赤字状态;珠三角、成渝城市群水资源为生态盈余状态,长三角城市群总体为生态盈余状态。⑤随着水资源利用效率的提高,所有城市群万元GDP水资源生态足迹整体呈下降趋势。研究成果可为城市群科学利用水资源、推动城市群绿色均衡发展提供参考。

面向城市压力人群的公共疗愈空间设计探析

城市化进程加快,城市生活节奏越来越快,导致了亚健康现象的不断增加,对个体的生活质量产生负面影响。文章通过对相关文献研究,梳理疗愈空间的相关理论,分析亚健康状态的定义和人群需求,提出面向城市压力人群的疗愈空间的设计策略。在此基础上,通过案例实践从人群需求角度融合疗愈理念对空间规划、自然元素整合和感官体验优化等关键要点提出设计方法和展望,满足人群精神与情感需求。

城市曲面应急防洪屏结构优化研究

研发新型防洪抢险装备,对于防御城市洪涝灾害,保障城市生命线安全具有重要的意义。采用数值仿真模拟的方法,分析了城市曲面应急防洪屏(以下简称“防洪屏”)曲面拱度对结构受力特性的影响,进一步对防洪屏的结构体型进行了优化研究。结果表明:在同一挡水工况下,随着曲面拱度的增大,防洪屏在同一挡水条件下,所承受的应力逐渐减小,变形明显改善;根据计算结果提出了优化方案,优化的新体型防洪屏在水深小于0.8 m,流速小于1.0 m/s挡水工况下,结构最大应力小于材料特性指标安全极限阈值,满足挡水安全稳定要求,可以作为定型装备推广应用。研究成果为城市曲面应急防洪屏的优化设计提供了重要参考依据。

沈阳市夏季6种城市绿地景观对使用者身心恢复的影响

城市绿地环境已被证实对人的身心健康有益,但人的感知评价需求如何影响环境发挥的健康效益仍有待深入研究。文章通过测量251名被试者的生理指标(血压、心率)和心理指标(POMS、PRS),探讨沈阳市夏季6种绿地景观对使用者的身心恢复的影响,以提高城市绿地的游憩和保健功能。结果表明:1)VR视频模拟的绿地景观对使用者的身心恢复同样具有效果;2)夏季绿地中林地对被试者的血压恢复效果最佳,水景对心率的舒缓效果最佳,近似绿化程度的环境中具有开敞特征的环境更能促进人的生理恢复;3)在各空间中被试者均呈现积极情绪增加、消极情绪减少的趋势,开敞度越高越能提升人的兴致勃勃感;4)夏季城市绿地中逃离性是最容易被感知的属性,水景的逃离性评价最佳,城市广场可以在迷人性与兼容性维度上调动人的注意力恢复;5)人对环境的感知评价与身心恢复关系密切,偏好、安全感、植物多样性、植物有序性、层次感、自然程度及开敞程度对环境的恢复性均有积极作用。综上可知,中国北方地区夏季不同城市绿地空间在生理及感知维度上对使用者具有一定的恢复效果。

民采煤窑浅层采空区覆岩应力研究

为了解决城镇居民区下部民采煤窑浅层采空区覆岩应力状态对于地质灾害防治带来的问题,结合采空区物探调查,应用北京网格天地公司深探软件,建立采空区数学模型,选取合理的计算参数,进行数值模拟,对采空区在自重力、不同含水条件下进行分析,结果表明:一般采空区覆岩质地越坚硬,沉降量越小,应力分布越均匀,但当外力超过坚硬岩形变临界值时,坚硬覆岩更易受破坏。

城市自然式滨水空间的水声环境对人压力恢复的影响研究

城市滨水空间作为城市生态和休闲的重要组成部分,在心理健康和生理恢复中扮演着关键角色。该研究旨在探讨城市滨水空间中复杂的水声环境对人类压力恢复的生理效应,明确多样化水声环境对人体心率(HR)及皮肤电活动(EDA)的影响。通过实验对34名不同年龄、性别和职业背景的受试者进行研究,记录其在仿真多样性水声环境刺激前后的生理指标变化。研究发现,不同声学参数的水声对人的压力恢复产生了不同程度的影响。分析结果表明,城市滨水空间的声环境设计应综合考虑声景对人的客观影响以及人的主观感受,从而实现真正的人本化设计。研究结果为自然驳岸类型滨水空间的设计提供了科学指导,对于提升城市居民的生活质量和促进生态环境的和谐发展具有现实意义。

城市道路绿化对极端高温干旱气候的响应特征研究

随着城市化的不断推进和全球气候变化的加剧,高温、干旱等极端气候频发对城市园林绿化造成重大影响.城市道路绿化作为城市绿地一种典型的带状绿地,其对高温干旱气候的响应机制尚不明确.以2022年南昌市所遭受的极端高温干旱气候为契机,对南昌市昌北经济技术开发区15条主次干道绿化树种进行受害特征调查分析,结果表明:①受高温旱害影响的植株分布呈现出一定的空间聚集性和规律性,南北向道路植物受灾较为严重,东西向道路植物受灾相对较轻;②随着树下铺装面积的增加,乔木、灌木受损情况呈上升趋势,随着铺装透水率的增加,乔木、灌木受损情况呈下降趋势;③乔木个体越大、长势越好,其抗干旱能力越强.建议加强对耐旱性较差、胸径小、树高低矮树种的日常养护,适当增加南北朝向道路的人工浇灌及管护频次,并适当减少树下铺装的面积,以此来缓解高温干旱对城市道路绿化的影响.

单箱多室宽幅高架桥梁端底板应力研究

结合某市政高架桥,对单箱多室宽幅高架桥梁端底板应力进行研究。采用桥梁博士和ANSYS有限元软件建立有限元模型,进行传统单梁模型计算分析,并针对实际工程模型在4种工况下的应力进行详细分析,根据分析结果提出相应的改进措施,如调整横梁宽度、改变腹板钢束弯起角度及增减底板钢束。

某大型城市地下空间项目楼板应力分析

大型城市地下空间结构平面尺度大、功能多样,结构楼板在温度作用、楼板开洞等复杂因素的影响下呈现出较为复杂的应力状态。以某大型地下空间项目为例,对地下结构温度荷载取值需要考虑的因素进行了详细的介绍,采用MidasGEN建立了有限元模型,对超长结构在温度荷载作用下的楼板应力进行了分析。同时,针对地下室顶板开设较大的洞口,对土压力作用下洞口周边板带的受力进行了较为深入的研究。结果表明:在温度作用下,结构楼板在较大洞口周边、墙体转角处存在应力集中的现象,在下沉广场处温差较大,楼板应力相对较大,结构设计应进行有针对性的加强。在土压力的作用下,局部板带呈现出平面内受弯的受力特点,应加强楼板的配筋构造,对靠近洞边区域楼板根据计算应力进行配筋设计。有关分析方法和结论可供同类工程项目参考。

长江经济带城市韧性水平与旅游环境承载力交互胁迫及协同响应

以长江经济带为研究对象,构建城市韧性与旅游环境承载力综合评价指标体系并测度其发展水平,运用双指数函数验证其交互胁迫效应,借助哈肯模型测度协同发展态势,利用VAR模型判断互动响应关系,结果表明:①区域整体两大系统水平均有所提升,东部处于“翘楚”地位,中、西部实现对东部的“追赶”,但存在低水平趋同与城市韧性不足的困境。②交互胁迫关系证实,长江经济带城市韧性水平与旅游环境承载力具有相互胁迫约束效应且存在时空异质性,城市韧性水平越高的地区,旅游环境承载力压力越大。③区域协同水平在时间维度呈现由失调向协同转化的利好态势,空间分异特征呈现由“东部领衔”到“西部崛起”再到“中部追赶”的动态演化过程,稳态均衡收敛趋势增强。④区域脉冲响应差异显著,江苏、上海分别对城市韧性与旅游环境承载力冲击的起伏波动较大;中部两大系统的脉冲响应均呈现“先波动后平稳”特征;西部两大系统的脉冲响应表现出较为突出的起伏。

苏州轨道交通无柱车站结构选型与受力分析

[目的]城市轨道交通车站所处场地狭小或净高富余时,为了创造大空间视觉效果,通常采用无柱结构形式。为了达到安全可靠、经济合理的目标,需对该无柱车站进行结构选型和受力分析。[方法]以苏州轨道交通8号线时家桥站工程为依托,采用有限元计算方法,详细分析了车站顶、中、底板采用不同结构形式时的受力特性,并提出该车站的整体结构方案。[结果及结论]无柱车站采用全拱形顶板时的受力和经济性最好;通过在车站站台层设一排柱,既改善中板受力,又利于楼扶梯孔洞的开设;底板从受力和经济性考虑采用全拱形最好,考虑施工的便利性和变形控制要求,也可采用平底拱形式。本站采用无柱拱形顶板+梁柱形式中板+平底拱形底板的结构形式,充分发挥拱形结构的受力特性,在工程造价变化不大的前提下,利用车站的富余净空,提升了站内公共区的大空间视觉效果。

京津冀城市群虚拟水流动格局变化对区域水资源压力的影响

【目的】合理的虚拟水调动是缓解水压力的重要途径,尤其在人口聚集的城市群地区,用水需求激增导致区域缺水问题严重。城市群内部不同地区间的紧密关联有助于促进虚拟水贸易,对优化城市群水资源配置、缓解水资源压力具有重要意义。【方法】采用多区域投入产出法,解析极端缺水的京津冀城市群内外间及其内部的虚拟水流动格局与变化,并揭示其对缓解区域水压力的作用。【结果】结果表明:(1)2012—2017年京津冀城市群与外部地区的虚拟水贸易量先增加后减少,而城市群内部虚拟水自给量却先减少后增加,2015年后京津冀内部虚拟水贸易增强;(2)京津冀城市群内部虚拟水流动格局呈现明显的时空异质性,虚拟水主要由经济相对欠发达的周边城市流入经济相对发达的中心城市(北京市、天津市、石家庄市和廊坊市),且随时间的推移,流动强度和向中心城市的集中程度均不断加强;(3)虚拟水流动明显缓解了京津冀中心城市的水资源压力,其实际水压力指数比虚拟水流动后的假定水压力指数年均下降12.12%,且下降程度逐年增加,但却加重了周边城市的水资源压力。【结论】京津冀城市群虚拟水流动有效缓解了中心城市的缺水压力,但不同城市的产业结构调整、虚拟水流动格局优化仍有很大提升空间。

上海市生态系统质量评价及其演变特征分析研究

城市化发展引起的土地利用方式和生态系统质量的变化逐渐引起人们的重视,人类的社会经济活动已经对生态系统的结构和功能造成了很大影响。以上海市为研究对象,从生态系统结构、功能和胁迫3个方面构建生态系统质量评价模型,研究了2000年、2005年、2010年3个时期生态系统质量变化、空间差异及其影响因素。结果表明,崇明县和中心城区生态结构指数最高;崇明县功能指数最高,中心城区最低;崇明县受城市化胁迫最小,中心城区胁迫最大。崇明县是上海市生态系统质量最好的区域,3个时期生态系统质量指数均处于1级水平,中心城区生态系统质量最差。提供了一种生态系统质量评价的方法,研究结果揭示了上海市2000-2010年生态系统质量演变趋势,可以为上海市生态系统管理提供参考依据。

苏锡常地区的城市化及其资源环境胁迫作用

城市化是当今世界发展的重要特征,城市化的发展在促进社会进步的同时也对生态环境产生了一系列负面影响。以苏锡常地区为案例,从城镇数量的变化、城镇规模的变化、经济结构的转换以及非农业人口比例的变化这4个方面分析了该地区的城市化特征和过程,并对其生态环境胁迫作用进行了定性和定量的分析。结果表明:苏锡常地区城市化的速度快、程度高,其带来的资源环境胁迫作用是很明显的。

流溪河流域土地利用景观生态安全动态分析

在GIS技术支持下,基于景观干扰指数和景观脆弱度指数构建景观生态安全评价指标体系,分析流溪河流域2000年、2005年和2009年3相土地利用景观生态安全变化。景观生态安全指数定量化地表征了流域景观生态安全状况,结果表明:(1)流域景观生态安全格局受城市化及人类活动干扰显著增强,林草地和耕地面积减少,园地面积增加,10年间各景观类型的破碎度、分离度总体呈现增加趋势,且流域内优势景观类型发生改变,2000年和2005年以林草地和耕地为优势景观,而2009年优势景观转变为林草地和园地;(2)2000-2005年,流域过半景观生态安全格局发生了变化;2005-2009年期间流域景观生态安全转移率约为60%,约有90%的流域景观生态安全格局在空间分布上发生了变化;(3)2000年整个流域景观生态安全指数都大于0.6,其中大于0.8的面积占99.99%;2005年,生态安全度大于0.6的面积比例为98.48%,景观生态安全指数大于0.8的面积较2000年降低55.93%;景观生态安全度大于0.6的区域2009年比2005年减少了72.93%,主要分布于流域上游;整个流域范围内没有生态安全指数大于0.8的区域分布,流域景观生态安全度呈现整体降低趋势。

西安市城市化水平与城市资源压力的定量关系研究

本文运用综合评价法对西安市1991-2005年的城市化水平进行了测度。同时,使用资源压力指数法对西安市城市资源压力进行了定量评价,并对城市化水平的各相关因子与城市资源压力指数之间进行了相关分析和多元回归分析。结果表明:最能体现城市化发展水平的"城市现代化水平"因子与城市资源压力之间存在着极强的相关关系,城市现代化水平的发展是产生城市资源压力的最直接原因,并提出了协调加快城市化进程和缓解城市资源压力之间矛盾的几点建议。

西安市城市资源压力与城市化水平的灰色关联分析

统计结果显示西安城市化水平的提高也伴随着城市资源压力的加大,为了找出它们之间定量的数字特征关系,运用综合评价法对西安市近15年的城市化水平进行了测度。同时,使用资源压力指数法对西安市城市资源压力进行了定量评价,最后,用灰色关联分析方法对城市资源压力指数与城市化水平的各相关因子之间的关系进行研究。结果表明,城市资源压力与最能体现城市化发展水平的"城市现代化水平"因子之间存在着极强的关联,针对这一现状,提出了缓解城市资源压力和协调加快城市化发展进程之间矛盾的几点建议。

城市道路环境中驾驶人应激反应能力研究

为预防驾驶人在城市道路行车时因应激反应失误而引发交通事故,基于动力定型理论,开发驾驶人应激反应训练系统并进行仿真试验研究。试验选用30名被试人员分别在3个城市道路中典型应激交通场景下进行,运用MP150实时记录被试人员的心率参数,运用对数回归和相关性分析,研究应激反应能力与训练次数间的定量关系。研究结果表明,随着训练次数增加,驾驶人应激反应能力增强。驾驶人经过标准规定次数的训练,即可减缓应激状态下的心理紧张,提高应激反应准确性和速度。设计的系统及建立的训练次数标准,满足驾驶人应激反应能力训练需求,可增强驾驶人应激能力,减少此类交通事故发生。

基于高光谱特征选择和RBFNN的城市植被胁迫程度监测

以Hyperion星载高光谱数据为例,基于指数提取-特征选择-分类识别-模式分析的思路,分析广州市的城市植被胁迫状况。提取与胁迫相关的高光谱植被指数,对其进行相关分析,滤除相关性很高的植被指数,利用选取的特征应用RBF(径向基函数)神经网络对城市的植被胁迫程度进行分类,对广州市受胁迫植被的空间分布及其原因进行分析。研究表明:运用特征选取和RBF神经网络可以较好的区分城市植被受胁迫的程度;城市植被受胁迫的程度与城市交通污染、人为干扰相关性比较大;受胁迫植被的强度分布呈现从城市中心向外的梯度变化,在大块绿地外围呈环状分布。

上海快速城市化对局地气候胁迫的库兹涅茨曲线验证

越来越多的研究表明,城市化的快速发展对气候变化有着重要影响。针对上海地区两个气象站近30年(1978-2006年)的气象资料及上海市统计年鉴资料,分析了上海市城区年平均温度、郊区年平均温度、年降水量、年平均湿度及年日照时数,计算其与国内生产总值(Gross Domestic Product,GDP)、非农人口数、工业能源终端消费量、房屋竣工面积以及耕地面积的相关性,采用主成分分析法得到城市化压力综合指数(Urbanization Pressure Index,UPI)。通过建立回归方程分析验证UPI对于局地气候的胁迫是否符合环境库兹涅茨曲线规律。结果表明,上海快速城市化进程中UPI与局地温度和相对湿度的相关系数均通过P=0.001水平的显著性检验,存在极其显著的影响。UPI对局地温度变化的影响要高于相对湿度的影响,其中UPI与城郊温差的相关系数最高;UPI在不同的城市化发展阶段对"城市热岛"的胁迫存在着差异,其变化规律在一定程度上验证了城市化对局地气候变化的影响存在环境库兹涅茨现象。