不同重现期下的城市暴雨径流模拟研究

银川市金凤区中部是银川市新城区海绵城市示范区,因此选定银川市金凤区中部为研究区,以银川DEM(5m)数据、土地利用数据、排水管网数据、降雨数据为数据源,基于地理信息系统(Geographic Information Systems,GIS)技术和SWMM(storm water management model,SWMM)模型,从不同重现期下的子汇水区径流模拟、排水管网排水能力评估和城市内涝风险区域预测三方面对银川市内涝防治提供可行性建议,得到以下结论:子汇水区的总降雨量、地表蓄水量、地表径流量、径流系数均随重现期增加而增加;当节点所处地势低洼、汇流面积较大、其上下游节点均存在溢流情况时,节点的溢流情况较严重;当管网布设附近子汇水区较密集、经过的子汇水区面积较大、位于排水系统下游时,管网排水能力欠佳;研究区在降雨强度较小时,已存在内涝高风险区域,面积占比较小;随着降雨强度增加,高风险区域面积逐渐增大.以上结论为缓解银川市城市内涝灾害问题提供借鉴.     

基于GIS的镇平县农村饮水安全现状空间分析

运用GIS技术手段,通过统计分析、叠合分析和缓冲区分析等方法,分析了镇平县农村的供水设施、水质、水量、方便程度和保证率等饮水安全现状与空间分布规律.利用GIS可以方便快捷地分析饮水的各项指标和影响因子,减少野外工作量,提高速度和效益.     

基于GIS的镇平县农村饮水安全现状空间分析

运用GIS技术手段，通过统计分析、叠合分析和缓冲区分析等方法，分析了镇平县农村的供水设施、水质、水量、方便程度和保证率等饮水安全现状与空间分布规律。利用GIS可以方便快捷地分析饮水的各项指标和影响因子，减少野外工作量，提高速度和效益，揭示农村饮水现状的空间规律。     

Spatial quality evaluation for drinking water based on GIS and ant colony clustering algorithm简

To develop a better approach for spatial evaluation of drinking water quality, an intelligent evaluation method integrating a geographical information system （GIS） and an ant colony clustering algorithm （ACCA） was used. Drinking water samples from 29 wells in Zhenping County, China. were collected and analyzed. 35 parameters on water quality were selected, such as chloride concentration, sulphate concentration, total hardness, nitrate concentration, fluoride concentration, turbidity, pH, chromium concentration, COD, bacterium amount, total coliforms and color. The best spatial interpolation methods for the 35 parameters were found and selected from all types of interpolation methods in GIS environment according to the minimum cross-validation errors. The ACCA was improved through three strategies, namely mixed distance function, average similitude degree and probability conversion functions. Then, the ACCA was carried out to obtain different water quality grades in the GIS environment. In the end, the result from the ACCA was compared with those from the competitive Hopfield neural network （CHNN） to validate the feasibility and effectiveness of the ACCA according to three evaluation indexes, which are stochastic sampling method, pixel amount and convergence speed. It is shown that the spatial water quality grades obtained from the ACCA were more effective, accurate and intelligent than those obtained from the CHNN.     

碳纳米管填充金属Ag纳米线及其机理研究

通过湿化学法将金属Ag成功填入碳纳米管,填充物的形态为纳米线状.用浓硝酸通过沸点回流法对碳纳米管进行处理,处理后不但除掉了其表面的杂质,而且碳纳米管端帽打开并明显被切短.AgNO3溶液通过毛细作用进入开口后的碳纳米管中,在450℃用H2进行还原,还原后碳纳米管被Ag纳米线填充,Ag纳米线直径为20～40nm,长度100nm～10μm.通过透射电镜(TEM)和X射线衍射(XRD)分析研究了Ag纳米线的微观形态和结构.在实验基础上探讨了金属Ag纳米线的形成机理.     

不同重现期下的银川市金凤区暴雨径流模拟研究

可视化地模拟城市暴雨径流可以揭示不同重现期下城市汇水区径流、节点溢流、管网排水和内涝风险的时空规律。以银川市金凤区中部为研究区,基于地理信息系统技术和SWMM模型,模拟了不同重现期下的子汇水区径流、排水管网排水能力和城市内涝风险。结果表明,总降雨量、地表蓄水量、地表径流量、径流系数均随重现期增加而增加,节点积水深度、积水时间、积水面积、内涝高风险区域面积、管网的最大满流深度和满流时长与降雨强度呈正相关关系,节点溢流主要分布在地势低洼、汇流面积较大、人口密集、不透水面积较大的地区。利用地理信息系统和SWMM能可视化地模拟不同重现期下的城市暴雨径流,评估排水管网的排涝能力和城市内涝风险,研究成果可为城市管网维护、内涝灾害防治和海绵城市建设提供借鉴。     

蚁群算法在需水预测模型参数优化中的应用

为了解决投影寻踪（PP）需水预测模型的高维、非正态、非线性参数优化问题,提高需水预测的精度,尝试用基于网格划分的自适应连续域蚁群算法(ACA)在不同拟合和预测时长内对模型参数进行优化组合,并运用该模型进行年需水量预测。基于改进蚁群算法的投影寻踪需水预测模型参数优化进行了实例仿真。对基于改进蚁群算法的预测精度与基于人工免疫算法（AIA）和BP神经网络的模型(BPANN)参数优化结果分别进行了比较,实验结果表明：1）这三种算法的拟合精度相对误差绝对值分别小于2%、10%和10%;2）预测精度相对误差绝对值分别小于6%、11%和12%;3）改进蚁群算法能收敛到全局最优解,收敛速度较快。因此,改进蚁群算法的投影寻踪需水预测结果明显优于人工免疫算法和BP神经网络。该方法可推广到其他类似的高维非线性问题上。     

中国低影响开发文献定量分析

以核心期刊、硕博论文为视角,基于中国知网检索的低影响开发研究文献发文明细,对文献年度发表趋势、来源、主题分布、被引次数、关键词聚类进行分析,从社会经济学方法、生态学方法、数学建模方法、系统学方法和空间优化方法4个方面揭示了国内低影响开发定量研究的发展规律和趋势。研究表明,自2009年起中国低影响开发研究相关文献发表量增长迅速,研究视角不断拓宽,研究规模不断扩大,研究目标逐渐深入,研究体系日渐完善;模型和方法多元,但有过分依赖模型趋势;方案多样化但有一定局限性。后续研究应着眼于方法体系创新、学科综合应用、评价体系全方位考量等,为海绵城市建设和低影响开发研究提供理论支撑和实践参考。     

Pareto蚁群算法与遥感技术耦合的水资源优化配置

为了尝试用Pareto蚁群算法(PACA)和遥感技术(RS)来求解复杂的水资源优化配置问题,建立了以经济、社会和生态环境综合效益最大为目标,以供水、需水、水质等为约束条件的基于像元的水资源优化配置模型.通过局部信息素强度限制、全局信息素动态更新、Pareto解集过滤器构建等策略,使蚂蚁向信息素浓度大的优化边界移动,以提高PACA的全局搜索能力和收敛速度.以中原地区某县为仿真对象,借助RS获取其土地利用类型,利用PACA在栅格地图上求解水资源优化配置模型,并得到水资源最优配置方案.最后PACA与遗传算法(GA)和BP神经网络算法(BP-ANN)进行了比较.结果表明,PACA能有效地求解大范围、多目标水资源优化配置模型,并提高了算法的全局搜索能力、收敛速度和计算结果的精度.     

不同重现期下的城市暴雨径流模拟研究

银川市金凤区中部是银川市新城区海绵城市示范区,因此选定银川市金凤区中部为研究区,以银川DEM(5m)数据、土地利用数据、排水管网数据、降雨数据为数据源,基于地理信息系统(Geographic Information Systems,GIS)技术和SWMM(storm water management model,SWMM)模型,从不同重现期下的子汇水区径流模拟、排水管网排水能力评估和城市内涝风险区域预测三方面对银川市内涝防治提供可行性建议,得到以下结论:子汇水区的总降雨量、地表蓄水量、地表径流量、径流系数均随重现期增加而增加;当节点所处地势低洼、汇流面积较大、其上下游节点均存在溢流情况时,节点的溢流情况较严重;当管网布设附近子汇水区较密集、经过的子汇水区面积较大、位于排水系统下游时,管网排水能力欠佳;研究区在降雨强度较小时,已存在内涝高风险区域,面积占比较小;随着降雨强度增加,高风险区域面积逐渐增大.以上结论为缓解银川市城市内涝灾害问题提供借鉴.