城市化水平与水资源利用效率的关系研究——以珠江三角洲城市群为例

以珠江三角洲城市群为研究对象, 基于该区域2005—2017年人口变化、经济优化、社会发展以及水资源利用等数据, 通过构建城市化综合评价体系, 对该区域城市综合发展水平进行评价。在此基础上, 利用改进的水足迹计算方法, 对水资源利用效率进行分析, 量化及验证城市化水平与水资源利用效率之间的关系。结果表明: 1) 从城市化发展水平来看, 可将珠三角城市群划分为4个等级, 其中广州市和深圳市处于高水平城市化等级; 2) 通过水足迹计算方法, 得出2016年珠江三角洲城市群水足迹总量为580.58 亿m³, 显著大于根据《2016年广东省水资源公报》中数据计算得到的结果(289.90 亿m³); 3) 在城市化发展的不同阶段, 水足迹总量变化趋势不同, 阶段性特征明显; 4) 随着城市化的不断发展, 水资源利用效率将会提高。     

基于深度神经网络的城市典型乔木日内蒸腾特征模拟研究

以城市典型乔木小叶榕全天24小时每10分钟的树干液流及同步气象观测数据为训练集, 建立基于深度神经网络的城市典型乔木植被蒸腾估算模型, 得到10分钟尺度的小叶榕蒸腾模拟结果, 系统地探讨干湿季和昼夜影响小叶榕蒸腾的环境控制因子。基于深圳市91个气象观测站的常规气象观测数据, 应用训练好的深度神经网络模型, 估算得到站点尺度的深圳市典型乔木逐小时蒸腾特征。结果表明: 1) 深度神经网络模型可以高精度地模拟城市小叶榕每10分钟尺度的蒸腾变化, 与树干液流系统实测数据相比, 决定系数R²=0.91, 平均绝对百分比误差MAPE=21.77%, 均方根误差RMSE=0.02 mm/h; 2) 湿季和干季城市小叶榕蒸腾的主要控制因子, 白天均为太阳辐射和气温, 夜间均为饱和水汽压差; 3) 城市小叶榕在夜间仍然存在蒸腾, 干、湿季平均蒸腾速率分别达到0.03和0.01 mm/h; 4) 深圳市不同区域的植被蒸腾特征存在差异, 蒸腾速率最高可相差0.10 mm/h, 总体而言, 湿季白天的蒸腾速率(91个站点均值为0.1 mm/h)比干季白天(均值为0.08 mm/h)更高, 大部分站点夜间植被蒸腾量接近0, 但仍存在蒸腾, 少部分站点干季夜间平均蒸腾速率可达0.07 mm/h, 湿季夜间可达0.10 mm/h。     

九寨沟针阔混交林的夜间液流及其分配特征研究

利用Granier热扩散探针测定九寨沟针阔混交林3个主要树种2013年的树干液流密度, 分析各树种夜间液流的季节变化特征及夜间茎干补水与夜间蒸腾的分配特征。结果表明, 红桦(Betula albosinensis Burk.)和茶条槭(Acer ginnala Maxim.)的夜间液流占全天液流比例多为0~30%, 油松(Pinus tabulaeformis Carr.)多为0~25%, 但在某些特定条件下, 夜间液流占比会超过40%; 生长季各树种夜间液流占比均呈“U”型变化, 生长季初期和末期较高, 生长季中期较低; 典型晴天内, 各树种夜间液流密度均与饱和水汽压差呈极显著的线性关系(R²>0.95), 表明夜间茎干补水和夜间蒸腾同时发生; 红桦、茶条槭和油松的夜间茎干补水和蒸腾分别占夜间液流活动的80.7%和19.3%, 81.4%和18.6%, 63.9%和 36.1%。     

空气前端净化技术Warp Air Clean对柴油车尾气的减排效果

柴油车是城市氮氧化物和颗粒物污染的主要来源之一。本研究以一种新型的发动机前端空气净化技术Warp Air Clean（WAC）为研究对象,研究其对7辆柴油货车在怠速和自由加速阶段的减排效果。结果表明,WAC对柴油货车一氧化碳（CO）、氮氧化物（NOx）、碳氢化合物（HC）和固体颗粒物（PN）的平均减排率分别为12.2%、2.9%、3.9%和11.3%;不同排放标准下,WAC对国Ⅲ车辆的净化效果更佳。同一排放标准下,轻型柴油车的减排效果要优于重型柴油车;怠速（空挡）阶段,WAC对使用年限长、排放标准低的车辆净化效果更佳;自由加速阶段,WAC对CO、NOx和HC的净化作用主要表现为降低车辆加速过程中气体污染物排放的峰值,最高分别可达70.6%、50.0%和38.6%。