Current Location:home > Browse

1. chinaXiv:202102.00081 [pdf]

黄河流域生态系统质量和稳定性研究(1980-2019)

张金良; 曹智伟; 谭培影; 张超; 郭鹏程; 金鑫
Subjects: Hydraulic Engineering >> Basic Disciplines of Hydraulic Engineering

质量与稳定性是生态系统基本特征,综合反映了生态系统结构、过程、功能完整性和抵抗干扰、自我调节、动态平衡的能力。黄河流域是一个由众多元素构成的复杂巨系统,流域生态系统治理保护工作受到越来越多的关注,需要从生态系统整体性出发,统筹考虑、综合施策,提高生态系统质量和稳定性,促进生态系统良性循环,因而系统质量和稳定性的定量描述至关重要。本文利用熵权模型,建立多指标长时间序列的生态系统质量评价指数(EQI)定量描述黄河流域40年来的生态质量变化;同时,利用耗散结构理论和布鲁塞尔器模型建立生态系统稳态转化的量化指标和方法,为黄河流域生态系统稳态转化研究提供思路。研究发现:(1)黄河流域生态系统40年EQI值平均为0.64,最大值为0.70,最小值为0.59,总体质量呈现震荡式向好趋势;(2)多年系统稳态转换动力值均小于0,表明黄河流域生态-人类社会耦合系统的稳态转换力较低,但整体呈现震荡式上升趋势,整体趋势与达到稳态转换的临界条件越来越近。

submitted time 2021-02-22 Hits796Downloads559 Comment 0

2. chinaXiv:202102.00004 [pdf]

黄河流域发展质量综合评估理论研究

张金良; 曹智伟; 金鑫; 李超群
Subjects: Hydraulic Engineering >> Basic Disciplines of Hydraulic Engineering

黄河流域是一个复杂的巨系统,其中要素众多,关系复杂,既相互联系又相互制约。人民治黄以来,流域治理保护成效显著,但仍存在一些突出问题,充分体现了“表象在黄河,根子在流域”,揭示了流域治理保护工作的复杂性、协同性和整体性。流域高质量发展需要打破传统“头痛医头、脚痛医脚”流域治理模式,从综合治理、系统治理、源头治理的角度开展更深入的研究,特别是亟需研究流域发展质量综合评估理论。本研究基于系统科学、信息论等基础理论,提出流域发展质量综合评估理论,构建了流域发展指数(Basin Development Index,BDI)及宏观-中观-微观三层的评价体系,探索流域巨系统演变规律,为流域治理与保护提供技术支撑和理论依据。

submitted time 2021-02-19 Hits745Downloads491 Comment 0

3. chinaXiv:202102.00003 [pdf]

黄河流域发展质量综合评估计算方法研究

张远生; 练继建; 金鑫; 曹智伟; 赵焱; 罗秋实; 鲁俊
Subjects: Hydraulic Engineering >> Basic Disciplines of Hydraulic Engineering

本研究从系统思维的角度出发,采用信息熵和耗散结构理论,计算流域发展指数,初步构建出科学的流域发展质量综合评估方法体系,对黄河流域复杂系统近40年的演变进行综合评价及分析。在对指标进行熵权分析中看出,流域人均GDP与全国平均比值及黄河下游总淤积量两个指标在多年中占据了最大权重,在不同的历史时期对流域发展影响相对较大。在整个40年时间段内,BDI的取值在1996年的50.5分到2019年的66.6分之间变化,总体上先降低后升高。黄河流域BDI的演变规律与流域整体发展规律相符,并与影响流域发展的重大事件有较大关联。本研究方法可推广到区域治理等领域,相对于以经济指标为主的评价模式,本方法更具系统性、科学性,将更好的服务于科学决策。

submitted time 2021-01-30 Hits814Downloads457 Comment 0

4. chinaXiv:202102.00008 [pdf]

多泥沙河流水库“蓄清调浑”运用方式及其设计技术

张金良; 胡春宏; 刘继祥
Subjects: Hydraulic Engineering >> River Silt Engineering

系统总结了上世纪50~60年代以来我国多泥沙河流水库运用方式发展历程,阐释了不同时期水库运用方式及其设计技术的发展变化,详细解剖了“蓄清调浑”运用方式及其设计技术。设计上,要求科学合理设计调沙库容和排沙水位相应泄流规模,考虑调沙过程中的不同淤积状态,按照“深槽调沙、中槽兴利、高槽调洪”的库容分布设计规则进行水库库容配置设计;超高含沙量河流要在正常泄流排沙孔以下增设非常排沙底孔,形成“正常+非常”双泥沙侵蚀基准面;特高含沙量河流水库有效库容保持和供水调节之间难以协调,要采用水沙分置开发方式。运用上,要结合水库开发任务和入库水沙条件等灵活确定,高含沙量河流水库可采用“小水拦沙,大水排沙,适时造峰,淤滩塑槽”的运用方式,超高含沙量河流水库可结合孔洞布置采用非常规排沙调度方式,特高含沙量河流水库可结合水沙分置开发采用“干流大库调沙、支流小库调节供水”的运用方式。“蓄清调浑”运用方式,能在长期保持水库有效库容的基础上,进一步兼顾水库调水调沙需要,有效避免了泥沙淤积占用水库有效库容,减少了水库强迫排沙对下游水沙关系的不利影响,研究成果将为当前和今后一段时期内多沙河流水库工程设计与运行提供指导和参考。

submitted time 2021-01-29 Hits669Downloads437 Comment 0

5. chinaXiv:202102.00009 [pdf]

黄河流域夜晚灯光数据与经济发展时空格局演变分析

张远生; 曹智伟; 韦蔚; 胡洁
Subjects: Information Science and Systems Science >> Basic Disciplines of Information Science and Systems Science

系统性掌握黄河流域经济发展时空格局演变规律能为整个流域高质量发展提供重要决策依据。目前,GDP是衡量经济发展格局的主要参考依据,然而GDP统计数据存在口径不统一、空间分辨率低等缺点,难以精准刻画经济发展的时空演变格局特征。夜晚灯光数据以其相对客观的特征,对其进行有效反映。本文通过对1992-2013年全国夜晚灯光数据的校正和处理,获得全国及流域夜晚灯光数据影像,进行经济空间聚合分析,以及与相关因子进行对比分析。研究结果表明:经济空间聚合高的区域分布在黄河河道附近,从黄河上游到下游,热力强度逐渐增强,并且以省会城市为核心区,向外扩散,呈现了在老的聚合点聚合度加剧的情况下,聚合区域有向周边分散的趋势;夜晚灯光数据的变化趋势与GDP的变化趋势具有一定的相似性,并且与城镇化率、人口数量、第三产比例、人均公园绿地面积、流域发展指数(Basin Development Index, BDI)具有一定的相关性;流域9省的夜晚灯光数据整体变化趋势与全国灯光数据的变化趋势基本一致,呈稳定上升的趋势,但整体值均低于全国的夜晚灯光数据,并且差距有所扩大,黄河流域高质量发展迫在眉睫。

submitted time 2021-01-26 Hits1532Downloads370 Comment 0

6. chinaXiv:202102.00010 [pdf]

幸福河框架下黄河流域社会发展系统支撑能力初探

张金良; 金鑫; 严登明; 崔长勇
Subjects: Hydraulic Engineering >> Basic Disciplines of Hydraulic Engineering

黄河流域生态保护与高质量发展已经上升为国家重大战略,黄河流域社会发展是影响黄河治理与保护的主要因素之一,辨析黄河流域社会发展规律并给出应对策略成为亟待解决的科学问题。本文从人口特征、居民生活质量、经济增长水平、地区产业结构等4个角度,选取12个社会经济特征指标,通过熵权法计算得到社会发展指数(Social development index,SDI),定量分析黄河流域近40年的社会发展演变特征。研究表明黄河流域近40年的社会发展指数整体呈现“下降-平稳-上升”的变化趋势,特别是在2012年以后,随着经济转型的日渐成熟,黄河流域社会发展整体向好。

submitted time 2021-01-26 Hits512Downloads340 Comment 0

7. chinaXiv:202102.00011 [pdf]

变化环境下黄河流域河流健康诊断研究

张金良; 金鑫; 赵梦龙; 罗秋实; 鲁俊
Subjects: Hydraulic Engineering >> Basic Disciplines of Hydraulic Engineering

黄河是中华民族的母亲河,水沙关系不协调、洪水灾害频繁,一直是黄河流域治理的主要难题。近年来黄河来水来沙减少,水沙关系发生深刻变化,极端气候事件频发,黄河河道边界条件发生了较大的变化,沿黄地区经济社会快速发展,变化环境下开展黄河流域河流健康诊断尤为必要。本研究采用信息熵和熵权法等方法研究黄河流域河流健康发展演变特征。结果表明:(1)分析河流系统健康程度,1980年~1986年黄河流域河流系统总体趋于健康状态,1987年~1999年河流系统总体表现为不健康,2000年~2019年整个河流系统又向着有序、健康方向发展;(2)分析河流健康指数趋势发现,1980年~1984年河流系统向好发展,1984年~1996年河流系统呈现出越来越不健康的趋势,1996年~2019年河流系统呈现出向好发展态势;(3)1986年以前河流系统敏感因子为宁蒙河段主河槽过洪能力,1987年~1999年期间敏感因子为宁蒙河段主河槽过洪能力和花园口总水量,21世纪以来敏感因子为黄河下游总冲淤量和来沙量;黄河下游总冲淤量和宁蒙河段主河槽过洪能力为整个时期的敏感因子。研究结果可为黄河流域生态保护和高质量发展提供支撑。

submitted time 2021-01-26 Hits532Downloads317 Comment 0

8. chinaXiv:202102.00012 [pdf]

基于熵权的黄河流域生态环境演变特征研究

张金良; 陈凯; 张超; 郭鹏程
Subjects: Hydraulic Engineering >> Basic Disciplines of Hydraulic Engineering

黄河流域生态环境系统十分复杂,开展黄河流域生态环境质量综合评估和演变研究,为流域系统治理提供科学依据,是当前普遍关切和急需解决的问题之一。本研究基于系统论和信息熵理论,对黄河流域1980年~2019年重要生态环境指标数据进行熵权分析,发现各项指标的熵权存在随时间序列的动态变化,单一年度的指标权重结构随时间变化不断调整,各项指标在系统中的重要性非恒定。在此基础上,计算得到近40年黄河流域的环境发展指数(Environment Development Index,EDI),EDI范围为56.64~76.60。1980年~2019年黄河流域EDI总体呈现“稳定-增长”的变化趋势,2003年显著增长,之后EDI持续上升。说明经过多年的保护与治理,黄河流域生态环境负反馈效应正在显现,系统逐步由混乱无序向稳定有序发展,黄河流域生态环境整体向好。

submitted time 2021-01-25 Hits550Downloads360 Comment 0

9. chinaXiv:202007.00017 [pdf]

构建单元式多能互补能源基地助力黄河流域清洁发展

张远生; 练继建; 张金良; 邢建营
Subjects: Energy Science >> Energy Science (General)

本文提出了基于风、光、水电、抽水储能多能互补的单元式清洁能源构建模式,结合黄河水沙调控体系规划的黑山峡、碛口、古贤三座水利枢纽工程,依托黄河“几”字弯区域丰富的水、风、光、国土、地形资源,以电源端调控实现稳定输出,提出建设风-光-水-抽水储能多能互补的三座清洁能源基地的构想,替代化石能源,实现节水、减排,助力黄河流域生态保护和高质量发展。

submitted time 2020-07-05 Hits11044Downloads1051 Comment 0

  [1 Pages/ 9 Totals]