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篇1:石在城市生态环境中的应用论文
石在城市生态环境中的应用论文
摘要石作为生态环境要素在建设城市生态环境中起着重要作用。介绍了石的传统运用方法,并从石作对于植物生长、水体与周围环境及建筑环境等的影响,论述了石在生态环境中的功能及其运用,包括石生态驳岸、防止光污染等。
关键词石;城市生态环境;应用
哥本哈根气候大会的召开向世人昭示,环境生态问题已成为了当今全球关注和重视的问题,人与资源、环境协调发展也是当今科学发展、世界发展需要认识及解决的问题。环境作为一个规模大、影响重要的生态因子,其发展方向决定着整个城市乃至世界的发展。环境的改善是多方面的,注重生态化应该从身边开始、从环境中的各方面着手。它可以大到生态环境,也可以小到环境中的一个元素。石,作为中国文人寄情尚古的精神载体,千姿百态,有着雕塑般的抽象之美,是中国古典园林的精髓。石来自天然,与人工构筑物组合,易于形成“虽由人作,宛自天开”的景观。石与花木均为自然之精华,石有恒定的品格,花木有变换的季相,石与花木相配,易于营造生机勃勃、充满画意的景观。石与水景搭配,易于形成富有灵动之美的景观[1]。科技的进步使得石的功能和用途有了新的发展和延伸:改变磁场,调节植物的生长;促进水景、植物、土壤之间的离子交换和物质转换;防止光污染对人体的二次侵害等。石的这些生态环保功能随着石的广泛运用逐步为人所知、为人所用。
1石的传统运用方法
石是自然环境中的一个元素,无论是在环境景观方面的点缀、体现意境、增加艺术造诣的作用,还是在建筑方面的支撑、维护、装饰作用,石的功能都被人们广泛运用。与植物搭配时,根据石的不同规格造型及植物的观赏范围,突出表现石的点缀作用,达到“犹抱琵琶半遮面”的感觉,最终形成石与植物相融洽的自然完美效果;与水景搭配时,根据水景的轮廓摆放不同种类、不同大小的景石,在其边上配置一些水生植物,这样的搭配丰富了水景,使得石在园林景观中的点缀与美化作用更为突出,弱化、柔化了笔直生硬的河岸线,使其更加自然、柔美。独立的景石或者多个景石互相搭配也可以形成美丽的观赏景观。不同种类和大小的石按照一定的角度摆放、堆积成旱河或是假山,此种手法在园林景观中也得到了广泛的运用。在修桥、铺路等建筑中,石的功能也是不可小虚见的。石的种类和形状决定着其在建筑中的作用,它可以是建筑中的一个结构,也可以是建筑中某个结构中的一个元素,还可以是建筑中的装饰主体等[2]。无论在室内还是室外,在园林景观还是建筑中,石的功能越来越受到人们的重视,也出现了诸多对于其新生态运用的尝试。
2石在环境中的生态应用
随着知识水平、技术水平的不断提高,石的生态效益逐渐显现,生态功能日益显著,这些都为石成为建设生态环境的重要元素提供了科学依据和应用前景。研究表明,磁处理对于植物的生长有着一定的影响。
郑巧兰等研究了磁场对黄瓜幼苗生长的影响[3]。研究结果表明磁场会在一定程度上影响着植物的生长。而石与磁场间也有着密切的关系,它可以在一定程度上影响着周围的环境,自身也能形成一定的磁场,当其体量或质量较大时,可以改变环境的磁场,从而改变植物的生理习性,起到调节植物生长发育的作用。此外,土壤与石也有着密切关系。张志华等经过研究发现,土壤与石之间化学组成变化很小,说明土壤的化学组成完全继承了母质、岩石的特性,并且它们之间的元素种类大多都是相同的。岩石中元素的含量的种类和多少决定着周围土壤中元素的含量的种类与多少,而且土壤与岩石之间的元素在一定条件下可以进行离子交换,从而改变土壤中的元素含量,最终对植物的生长发育产生影响[4]。
2.1石生态驳岸
驳岸是水环境建设中石生态功能所体现的一个具体案例。传统的驳岸常用混凝土或钢筋混凝土作基础,用砖砌抹防水砂浆或钢筋混凝土作墙体,用条石或混凝土块料以及土壤作为盖顶。这样的驳岸虽然牢固,但从生态功能来说,此种刚性防水做法阻断了水体与周边环境的自然连接,水体的自身循环也会受到影响。一段时间后,水体的自净能力减弱,陆地与水体之间的物质交换不能正常进行,一是影响它们之间的离子交换,二是影响植被的水分蒸发。在尝试解决以上问题的过程中,随着人们对石驳岸新做法的探索和对石生态性的重视,石生态驳岸的建设逐渐成为了驳岸建设发展的方向。生态驳岸采用台阶式的人工自然驳岸,石作为其中的一种重要材料,即保证了河岸与河水之间水分、物质的交换和调节,同时作为驳岸的主体也有一定的防洪功能。在对于防洪功能要求较高的河段,驳岸设计可在自然型护堤的基础上利用钢筋或耐水原木制成网状或梯形箱状框架,在其中投入石块,行成蜂窝状或鱼网状。在其上铺上土壤,种植水生植物,使得水域和陆域形成自然的连接与交换。在水流宽阔且流速缓慢地段,可利用沙子、卵石筑成漫滩驳岸,让水流缓慢延伸,这样泥土和植物就可以在水中保持稳定不至于向下滑落,并且悬浮于水中的土壤颗粒更容易沉淀,形成1层有效的防水层,将石的生态功能表现得淋漓尽致。在以环境生态为主的景观工程中,此种生态驳岸也被广泛运用。
2.2防止光污染
随着科学技术的发展、新型材料的大量运用及建筑规模的不断扩大,使城市生态环境出现了诸多问题。现代建筑中,由于玻璃幕墙的广泛运用,使光污染成为现代城市生态环境发展过程中值得注意和重视的问题。玻璃幕墙能将阳光热量反射集中到周边环境的某一处,使行人产生灼热感;反射到公路时,眩光还会影响到驾驶员的'行车安全。光污染不仅在室外,甚至在室内也有。玻璃将阳光反射到周围的建筑室内,使居住或办公的人们受到反光的危害。此类光污染干扰着人们的神经系统,使人的正常视觉活动受到影响,危害人们的生理和心理健康[5]。因此,生态环境建设,不仅要发展创新,还应该注重环境的保护,污染的治理与防治也是建设生态环境的一大重点。石作为生态环境的一员,其环保性与生态性功能应该在建设城市生态环境中不断地发展与运用。石作为良好的隔挡材料,可以对光的反射与折射起到阻挡和减弱的作用,减轻或避免人们受到光的二次污染。镜面装潢的楼中,可在特定的几个重要点摆放景石,并配与小型绿化带,不仅美化了室内环境,而且还减少了光的折射与反射。在进行室内装潢时,用吸光性或漫反射效果较好的石,不仅使得室内装潢新颖美观,也使得室内的光线得到调节。石的摆放在一定的范围内使防止光污染成为可能。
3结语
生态城市的发展是多个方面的。生态环境作为其中的一员应该从多方面为城市生态作贡献。石在环境中的生态效应及生态运用还处在探索与研究阶段。笔者提出的石促进磁场调节植物的生长及防止光污染对人体的二次侵害等作用是基于查阅的相关文献以及观察分析后得出的假说结论,还需要进一步深入研究,也希望石在建设生态城市和可持续发展的道路上不仅作建筑用的铺路石,也成为改善环境、保护环境的铺路石。
4参考文献
[1] 李友友,蓝先琳.中国古典园林艺术丛书[M].天津:天津大学出版社,.
[2] 吴文达.石材在建筑景观中的功能转变[J].山西建筑,,35(29):154-155.
[3] 郑巧兰,张祖新.磁处理对植物生长的影响[J].天津农业科学,,3(3):11-13.
[4] 张志华,李雅卓,李钟模.岩石、土壤、农作物关系浅议[J].化工矿产地质,,25(1):37-40.
[5] 马保国,刘军.建筑功能材料[M].武汉:武汉理工大学出版社,.
篇2:模糊聚类分析法在城市生态环境评价中的应用
模糊聚类分析法在城市生态环境评价中的应用
在分析模糊聚类分析法原理的基础上,建立了生态环境评价指标体系,对评价因子量化分级,利用层次分析法确定权重后,用模糊聚类分析法对郑州市的生态环境进行了评价.结果表明,郑州市生态环境均是较低和很差的'状态,不适于人类长期居住,因此急需采取措施改进城市生态环境质量.
作 者:丁学赏 韩宗德 李 王娣 DING Xue-shang HAN Zong-de LI Liang WANG Di 作者单位:丁学赏,韩宗德,李,DING Xue-shang,HAN Zong-de,LI Liang(南水北调中线干线工程建设管理局,北京,100038)王娣,WANG Di(河北省水利水电勘测设计研究院,天津,300250)
刊 名:水科学与工程技术 英文刊名:WATER SCIENCES AND ENGINEERING TECHNOLOGY 年,卷(期): “”(2) 分类号:X171.1 关键词:生态环境 评价 模糊聚类 郑州篇3:生态环境需水在环境影响评价中的应用
生态环境需水在环境影响评价中的应用
本文简要介绍了生态环境需水的概念、生态环境需水量研究进展情况及目前环境影响评价中生态需水量确定的常用方法.并结合工程实例,对目前环境影响评价中生态需水量确定的常用方法进行比较后,得出在进行环境影响评价,确定“V”型河谷上修建引水式电站的`生态需水量时,采用曼宁公式经验法计算得出的生态需水量,即可满足脱减水河段的生态功能和景观用水要求.
作 者:张玉良 殷彤 Zhang Yuliang Yin Tong 作者单位:四川大学水电学院,四川,成都,610065 刊 名:西藏科技 英文刊名:TIBET'S SCIENCE AND TECHNOLOGY 年,卷(期): “”(3) 分类号:X32 关键词:生态环境需水 环境影向评价 引水式电站篇4:地理信息系统在城市环境管理中应用
地理信息系统在城市环境管理中应用
地理信息系统在城市科学研究领域中的应用越来越广泛,其适时、准确和直观的表达方式也受到越来越多的`城市及其决策者的重视.本文对城市环境管理中建立地理信息系统的几个问题,包括应用目标、系统构成、系统设计方法等进行了分析,并提出了建议,同时列举了三个应用实例进行简要的说明.
作 者:何强 李惠鹏 龙腾锐 HE Qiang LI Hui-peng LONG Teng-rui 作者单位:重庆建筑大学,城建学院,重庆,400045 刊 名:重庆建筑大学学报 ISTIC EI PKU英文刊名:JOURNAL OF CHONGQING JIANZHU UNIVERSITY 年,卷(期): 22(5) 分类号:X029 关键词:地理信息系统 城市环境管理篇5:城市生态环境的良性循环论文
城市生态环境的良性循环论文
摘要:建立生态城市,实现城市生态环境的良性循环,必须提高环保和生态意识,制定生态城市指标体系,建立生态城市环境保护机制,规划生态城市建设,树立城市生态风尚,重视城市间、区域间的合作。
关键词:城市、生态城市、生态环境、良性循环
生态城市建设是人类文明进步的标志,是城市发展的必然方向。生态城市的构建不仅关系到市民居住环境的生态建设、生态恢复,还影响着价值观念、生活方式、社会风气等方面。作为最大的发展中国家,缩小我国在综合国力、科技水平、人口素质等方面与发达国家的差距是各行各业工作者们需要努力的内容。建立生态城市能够实现城市经济良性循环,促进城市协调发展,其主要工作内容包括:一提高城市生态经济优先意识。生态经济优先指的是将城市经济发展建立在生态健全的基础之上,减少经济发展中的资源消耗、降低对生态环境的破坏,使生态化与城市现代化建设工作紧密相联,从当前我国城市发展实际问题出发,促进城市生态和经济良性循环,实现社会主义市场条件下城市的协调发展。二实现经济转型,促进节能减排发展模式的建立。合理调控市场机制和政府监管在城市经济运行中作用,减少资源消耗,提高利用效率,确保城市开发的合理进行,降低成本投入,减少废弃物生成,生产出更贴近实际需求的产品,使城市经济的的发展沿着集约化和生态化并举的道路进行。三是增加绿色产业投入,实现市场经济与城市生态经济的协调发展。绿色产业能够有效减少生态环境污染,改善生态条件,为保护生态资源、提高生态修复提供产品、设施和服务。绿色产业的发展要引导人们提高生态意识,增加市场中的绿色产品需求,尽可能发挥市场的配置作用,逐渐淘汰非绿色产业,完成生态城市主导产业结构的构建。四是落实管理工作,从管理力度入手,强化政府对城市生态环境的保护与建设。
一、提高环保和生态意识
可持续发展思想是建设生态城市环境的重要指导方向,从传统的发展思想向其转变的内涵包括:重视长远利益,改变以往为了追求近期直接经济而放弃长期间接经济的思想;改良单一的经济效率模式,追求经济生态双向结合的发展方式。思想转变是构建生态城市建设的基础,其重要意义在于增加建设指导者的忧患意识、危机感以及责任感。当前我国的干部考核制度仍以任期内GDP指标为衡量标准,这导致了很多急功近利的执政行为的产生。因而,转变生态城市建设思想必须把干部任期内的生态环境建设与经济建设一同列入考核内容,提高指导者的生态环保意识。另外,作为生态建设的直接参与者和直接受益人群,公众的生态意识也是需要提高的,使人们认识到自己在生态建设中扮演的角色和应负的责任,尊重传统文化,改变以往的生活方式,从自身做起,促进城市生态系统的良性循环。在生态建设意识提高工作中,除了传统的宣传和教育外,还应同市民分享环境和生态保护带来的好处,树立大众的环境索取代价观念和污染负责观念,从道德层面营造社会环保氛围,杜绝生态环境破坏行为的产生。
二、完善生态城市指标体系
在以往的城市建设过程中,指导理论和政策都是资源开发和经济发展为主,市民生活品质和生态环境为辅的。因此,当前建设生态城市时,就要从理论和政策入手,建立符合国情的城市生态建理论指标体系:一是采用生态城市系统理论和方法,对城市环境、经济、政治、社会和文化等要素间关系和相互作用进行全面而系统的理解。政府应组织环境经济学家和相关专家学者展开探讨、研究,扩大环境经济学研究的领域,构建以工业经济学、农业经济学、森林经济学、海洋经济学等生态经济学理论为基础的,多学科、多层次、多分支、交叉性综合体系。二是认识到生态城市多元化建设目标,将整体规划分解为人口、经济、社会、环境、生态目标、结构优化目标以及效率公平目标。将这些目标按照达成阶段分解为生态城市建设阶段目标,继而构成评价指标体系,以此对城市生态化速度与变化态势、能力和协调度进行衡量。灵敏度高、综合性强是设计指标应具有的特征,保证持续性指标、协调性指标以及监测预警制定的合理性,并在生态城市评价指标体系的指导下,对城市规划条例、城市建设条例和城市管理条例进行编制。在指标的选择中应注意因子的综合性、代表性、层次性、合理性、现实性。
三、建立健全生态城市环保机制
建立政府主导、市场推进、执法监督、公众参与的环境保护新机制能够有效保障生态城市建设的顺利进行。规划好、建设好、管理好城市是城市政府的主要职责,在生态城市的建设中政府应成为主导力量,应加大力度,有效地引导、激励、维护、规范整个社会保护和建设生态环境的行为:一是扩大国家环保部门的职能范围和提高其权威性,改变以往管理浮于表面的现象,使其实质参与国民经济决策活动,在重大项目的方案审核、执行标准制定等方面工作中增加国家环保部门的管理权力;二是加强生态环境保护监督队伍的建设,对组织体系进行完善、提高人员素质和敬业精神;三是使生态建设管理常态化,在各级政府中设置专门的生态城市建设和管理机构,协调监控政府各部门间的管理职能,推动生态城市建设计划的实施;四是突出城市政府在生态环境保护的社会行为中的主体地位,明确其管理地位和管理职责,在制订实施相关生态城市建设政策中发挥更大作用。
生态城市建设中的市场推进指的是将价值观念引入环境保护工作,以市场机制中的经济杠杆调节建设工作。以税费和环境产权等手段,强化人、企业与自然的联系程度,通过宣传教育工作提高全社会的环保意识和契约精神,遏止环境滥用,促进对环境价值、生态价值和生命支持价值的认识,降低建设过程中的资源消耗,减少污染状况的出现。市场推进工作中的重要环节,是政府在兼顾环保目的和公众承受力的基础上,通过政策调控市场价格,达到引导开发行为的作用。
当前的生态城市建设工作中,公众环境意识不高和企业急功近利的现象普遍存在,仅仅依靠传统的宣传教育难以遏制“边建设、边破坏”、“边治理、边污染”的情况发生。因而,政府对执法监督和惩治力度的提高已经刻不容缓。有效执法监督的前提包括以下两点:一健全完善的法律体系。完善切实用性强的生态发展法律体系,能从根本上规范开发建设问题,使城市生态化发展法制化、制度化;二高水平执法队伍。高素质高、认真负责、公正廉明的执法队伍是监督工作开展的前提,没有适合的人员参与任何管理工作都无从谈起。
环保和生态建设是法律赋予公民的基本权利。随着社会经济的不断发展,当前我国公民环境权的内容现已包括环境知情权、环境议政权和环境索赔权。在环保法律不断完善和公众环境意识不断提高的背景下,公众参与环境保护和生态建设将在理论依据、法律依据以及群众基础这三点上得到全面的充实。公众的生态建设参与主要包括环境决策参与、环境监督参与、环境投资参与和个人环境行为等方面。因此,需要修订相关环保法律法规,使公民对环境权有着明确的认识,知晓自身的法律权利和义务,真正的参与到生态环保中来;修改决策程序,使公众在决策过程中有参与环节;培育与生态城市建设相适应的社会机制。
四、科学规划生态城市建设
生态城市总体规划是其建设实施的前提条件,应从城市的经济、社会、生态环境各方面进行全面地综合研究,强制执行把生态建设、生态恢复、生态平衡标准,制定以人为本的、战略性的、对生态城市建设与发展具有指导意义的蓝图规划,对建设工作中的科学性、综合性、预见性和可操作性进行考虑:一是修改现行的《城市规划条例》,充分体现城市可持续发展的思想;二是改进城市规划管理机制,改变建设项目提出者、计划者、决定者、运作者同属一个体系的状况,有效地控制规划工作中的每个环节;三是更新城市规划程序,使生态建设工作能做到真正意义上的`综合全局的观点;四是强调专家论证的科学性和独立性,以避免“拍脑袋工程”、“政绩工程”和“长官意志”;五是提供正常的公众参与渠道,使公共决策更加贴近公众需求。
除了以上常规内容外,生态城市规划还应重点考虑以下问题:一是生态城市人口承载能力。要兼顾人口未来增长的可能性和生活质量人口规模合理性;对周期性往返于城市与乡村之间或城市商业区与居住区之间的动态人口分布规律进行考虑。二是景观元素空间布局。作为城市生态系统的重要组成部分,景观在布局规划中应遵循以下原则:整体优化原则;功能分区原则;景观稳定性原则;可持续发展原则;活化边缘原则。三是城市的产业结构。通常城市的产业决定了其职能和性质以及公众的基本活动方式及空间分布。因此,在生态城市的产业布局中,要从实际出发,对企业、居民、生态亚系统之间交换的物质进行产业结构优化,实现物质和能量的综合平衡。四是提高资源合理利用效率,增加资源开发及可再生技术的研发投入。
五、树立城市生态特点
文化特点和城市面貌是生态城市的名片,各城市在地理环境、历史文化和建设条件方面都是不同的,生态城市的建设要要在分析自身长处的基础上,从实际出发、制定符合自身特点的生态城市建设方案。同时,提倡良好的公众环境行为,形成生态城市的规矩和风尚。如限制汽车数量增长、提倡公交车、自行车作为出行工具;提倡绿色生活、绿色消费、绿色家庭;有条件的城市应对建筑高度进行控制,提倡使用洁净能源。
六、提高城市、区域间合作能力
在生态城市的建设中,工作者要意识到城市和区域之间的紧密联系。明确城市、区域间进行的物质、能量、信息交换,从整体上把握生态城市的建设的方向和具体环节。现代城市越发展,交换过程中各要素的相互作用就越强。因此,在当前的生态城市建设工作中,要提高城市、区域间分工协作、协调发展的能力,建设好自身的同时,还要确保城市自身的活动不损害其他城市的利益。
篇6:天燃气在城市供暖中的应用
天燃气在城市供暖中的应用
【摘要】阐述了燃气锅炉、燃气热电联产和燃气热泵等天然气供暖应用方式、技术特点及目前发展情况,进而以一次能源消耗和经济性为指标,分析比较了这些形式的优缺点和应用场合。
【关键词】天然气;能耗;经济性
我国天然气开发和建筑的快速进展,使得东部城市大量抗议使用天然气的条件逐渐成熟,天然气在大城市,尤其是在供暖空调领域的广泛利用的春天已经到来。
1. 天然气在供暖领域的应用形式
1.1燃气锅炉。
对于燃气锅炉,天然气燃烧产生的热量直接用于供暖,是最简单的一种供热方式。从规模一来看,这种供暖方式包括用于一家一户的家用燃气炉,一幢楼或一个小区的小型燃气锅炉以及用于大片面积供热的区域性燃气锅炉。
1.1.1家用燃气炉,这是目前应用较为广泛的一种天然气供暖方式,通常设置于厨房或阳台,配有先进的电子点火控制、安全保护和温度调节等系统,操作简单,调节灵活,还能同时满足生活热水需求。但是,由于是分散燃烧,会影响社区的空气品质,同时也存在燃气泄漏、燃烧故障甚至发生爆炸等安全性问题。
1.1.2小型燃气锅炉实际上是一种规模较小的燃气集中供热系统,在用户附近设置统一的燃气锅炉,向各用户房间提供供暖热水。这种供暖系统一般用于一幢商业建筑或办公楼。由于将用户热源集中为一个,便于管理,提高了安全性,对用户空气的污染问题也相应减轻。但需要增设锅炉房和管网。
1.1.3区域燃气锅炉的规模更大,它需要通过热网向大面积的用户供热。由于热源更为集中,供热系统运行工况更加稳定,锅炉运行效率更高,同时大型锅炉更有条件采用先进的低氮燃烧技术,环境污染更小,在一些已有的“煤改气”区域供热系统中可根据具体情况慎重应用。但是,由于热网投资大,热水管网输送能耗和热损失高,这种燃气供暖方式不宜于在新建区域供热系统中推广。
1.2燃气热电联产。
对于纯热力发电系统,燃料一般只有少部分的能源转化为电能,发电效率只有30%左右,而大部分燃料的能量形成余热排到大气。热电联产系统则在发电的同时,利用了这部分余热用以供热,从而使得热电联产的能源利用效率可以达到80%以上。由于实现了能量的梯级利用,因而是比燃气锅炉先进的供暖形式。评价热电联产系统能源利用效率的指标主要有热电比和发电效率等。热电比是指热电联产系统或装置的供热量和发电量之比。
1.2.1锅炉加供热汽轮机是我国最常见的热电联产形式。燃料在锅炉中燃烧后将热量传给蒸汽,由高温高压蒸汽带动汽轮发电机组发电,做功后的低品位的汽轮机抽汽A或背压排汽用于供热。这种系统适用于以煤为燃料,技术已非常成熟,主要设备也早已国产化。但由于占地大,负荷调节能力差,发电效率低,燃气热电联产系统一般只在煤改气的热电联产中得以应用,而在新建热电联产系统中很少采用。
1.2.2燃气轮机热电联产系统,分为单循环和联合循环两种形式。
(1)单循环的工作原理是:空气经压气机与燃气在燃烧室燃烧后温度达1000°C以上、压力在1.0~1.6MPa的范围内进入燃气轮机推动叶轮,将燃料的热能转变为机械能,并拖动发电机发电。从燃气轮机排出的烟气温度一般为450~600°C,通过余热锅炉将热量回收用于供热。大型的燃气轮机效率可达30%以上,热和电输出的总效率一般能够保持在80%以上。当机组负荷低于50%时,热效率下降显著。燃气轮机组启停调节灵活(平时启动时间约为10~15min,快速启动为6min左右),因而对于变动幅度较大的负荷较适应。目前工业燃气轮机的生产基本上来自西方国家。
(2)上述单循环中余热锅炉可以产生参数很高的蒸汽,如果增设供热汽轮机,使余热锅炉产生的高参数蒸汽在供热汽轮机中继续做功发电,其抽汽或背压排汽用于供热,可以形成燃气――蒸汽联合循环系统。这种系统工程的发电效率进一步得到提高,甚至可达到50%以上。
1.2.3另一种燃气热电联产形式以往复式内燃机为动力装置。
(1)当规模较小时,它的发电效率明显比燃气轮机高,一般在30%以上,因而在一些小型的燃气热电联产系统中往往采用这种内燃机形式。但是,由于内燃机的润滑油和气缸冷却放同的热量品位较低(温度不超过90°C),而且该热量份额很大,几乎与烟气回收的热量相当,因而这种供暖形式在供热温度要求高的情况下受到了限制。
(2)楼宇式热电(冷)联产是特别适用于商业建筑的小型高效天然气供热系统。所采用的动力装置均小型化,如小型燃气轮机、微燃机及小型内燃机等。与大型集中供热(冷)方式的热电(冷)联产相比,楼宇式热电(冷)联产系统省去了外网的投资和相应的热损失。但小型动力装置单位发电容量投资偏高。从热、电、冷3种负荷的动态平衡出发,如何优化系统配置和运行是决定该系统经济性的关键。
1.2.4燃料电池是把氢和氧反应生成水放出的化学能直接转换为电能的装置。
(1)它有3个基本构件,即燃料(由CH4生成H2)处理装置,燃料电池基本构件和换流装置(直流转换成交流)。其基本原理相当于电解反应的逆向反应。燃料(H2或CO等)及氧化剂(O2)在电池的阴极和阳极上借助氧化剂作用,电离成离子;因离子能通过在二极中间的电介质在电极间迁移,在阴电极、阳电极间形成电压,当电极同外部负载构成回路时就可向外供电。给出质子交换膜燃料电池的工作原理:天然气中的氢被分离成质子和电子,质子穿过膜,而电子绕过膜而形成电流;在膜的另一侧,质子和电子与氧结合,生成水,并产生另一副产品――热量,用于供热。燃料电池的种类不少,根据使用的电解质不同,有磷酸燃料电池(PAFC)、熔融碳酸盐型燃料电池(MCFC)、固体氧化物燃料电池(SOFC)和质子交换膜燃料电池(PEMFC)等。
(2)燃料电池具有无污染、高效率、适用广、无噪声和能连续运转等优点。它的发电效率可达40%以上,热电联产的效率也达到80%以上。目前,多数燃料电池正处于开发研制中,已经推向市场的产品仍较昂贵(1500美元/KW以上)。但随着该项技术商业化进程的推进,必将在未来燃气供暖行业起到越来越重要的作用。目前从事燃料电池研究和开发的主要有美国、加拿大、日本、德国等国的公司。我国也有大连化物所等多家单位从事燃料电池的研究。 1.3燃气热泵。
燃气热泵是由燃气驱动,利用环境热量供热的装置。燃气热泵供热量是燃气热量与环境热量之和,因此它的.效率高于燃气锅炉。携带热量的环境介质可以是周围空气、江河湖海的水,地热以及其他余热介质等。根据工作原理的不同,可以分为燃气压缩式热泵和燃气吸收式热泵两种。
(1)燃气压缩式热泵的原理,燃气首先在动力装置中燃烧并做功,将热能变成机械能和烟气余热。动力装置可以是燃气轮机、内燃机等。上述机械能推动压缩式热泵吸收环境热量而产生用于供暖的热量,同时动力装置的烟气余热经过余热锅炉变成供暖用热。这各供暖系统具有很高的供热效率,可达160%以上。
(2)吸收式热泵是通过工质(如水)的蒸发和冷凝,以及溶液吸收和再生等传热传质过程来工作的。常见的工质主要有溴化锂溶液和氨-水等。对于溴化锂燃气热泵,单效型热泵供热效率可达150%~170%,双效型则可超过200%。
(3)由于技术条件的局限,在我国北方地区的严寒期因除霜困难和效率低等问题,燃气热泵与电动热泵一样,直接从环境空气吸热的空气源热泵受到限制。但是,利用地热、江河湖海水和其他余热的燃气热泵则在北方地区更有推广价值。
2. 能耗分析
(1)用一次能耗率b作为供暖系统能耗的评价指标,它表示单位供热量的一次能耗量(即燃料耗量)。对于燃气锅炉,一次能耗率bb是供热效率ηnot(考虑管道损失)的倒数,即燃气热电联产,系统有热和电两种不同能的输出,应将电能所耗一次能源扣除,设常规发电设备的发电效率为ηE(可取为全国平均水平的发电效率32.5%),则其一次能耗为。如果热电联产总的能源利用效率为ηnot,发电效率为ηe,则供热系统的一次能耗率bc为;对于燃气吸收式热泵,如果其热效率为COP,则一次能耗为;对于燃气压缩式热泵,如果动力装置效率为ηe,燃气转换成机械能和余热锅炉回收热量的效率为ηnot,压缩式热泵热效率为COP,则燃气压缩式热泵的一次能耗率bp(各效率取值见图1)。
(2)可以看出,燃气热电联产的能耗率明显小于其他供暖形式,燃气热泵居中,而燃气锅炉的能耗最大。燃料电池、联合循环热电联供暖能耗率为负值,说明这些供暖系统仅发电所用能耗已经低于一般的发电系统(全国平均发电能耗)了,因而用于供暖的余热就更不会耗能了。燃气压缩式热泵由于机械能转换为热能的较大不可逆损失,以及燃气吸收式热泵由于发生器传热的较大不可逆损失,使得燃气热泵的一次能耗大于热电联产。而燃气锅炉燃烧后烟气与水(或蒸汽)的传热不可逆损失更大,因而导致其能耗又高于燃气热泵。所以,仅从能耗合理利用的角度,应优先推广热电联产供暖方式,而尽量避免使用燃气锅炉。
(3)当然,由于燃气锅炉,尤其是家用燃气炉的可调性好,可以根据需要随时启停和调节供热量,进而减少燃气耗量,进而在热电联产应用最多的集中供热系统中,在旧的按面积收费管理体制下,由于用户末端缺乏调节手段也会带来能源的浪费。但是,随着今后按热量收费的新供热体制的推广,这一弊端会逐步得到克服。
3. 经济性比较
(1)供暖形式的经济性问题比上述能耗总是更为复杂,它取决于供暖系统自身的经济特性和外界条件两个方面。就系统自身特性而言,主要包括系统投资、各能源转换环节的效率、设备使用年限、系统维护费以及人工工资等等,但主要是前三项。一般情况下,系统效率越高,投资也就越大,两者对经济性的影响正好相反。在外界条件方面,主要影响因素包括能源价格,如天然气价格、电价等,以及系统承担的供暖负荷特性,如最大供暖负荷小时数。如果作方案比料,可以不考虑热价,以单位供热容量折运行成本z,元/KW,作为经济性的评价指标,即系统投资折旧与运行费之和。为使分析总是更加清晰,运行费中主要考虑燃料费用。
对于燃气锅炉和燃气热泵,单位供热容量的年运行成本z为:
z=rv+Cfbh其中v为单位供热容量的系统投资,元/KW;r为折旧率,它为系统使用年限的倒数;b为系统一次能耗率;h为最大年供热小时数;Cf为天然气价格,元/m3。
对于燃气热电联产系统,应将发电收从成本中扣除,于是:,其中系统投资v包括单位供热容量的热电联产系统的投资和热力管网投资;Ce为发电的电价,元/(KW・h)。
(2)以下对天然气供热系统进行简单的经济分析,其中燃气锅炉以家用燃气炉为例,燃气热泵以压缩式热泵为例,燃气热电联产则以单循环为例。燃气炉投资取为300元/KW,燃气热泵投资取为1400元/KW。燃气热电联产投资为3500元/KW,其中热电联产热源投资为2700元/KW(相当于单位KW发电容量投资为4500元),热网投资为800元/KW。为简化起见,折旧年限均为。各供暖形式的效率仍取表1的值。于是,可以获得当天然气价格、电价以及供热运行小时数等外界条件变化时,经济性最佳的天然气供暖方式。
(3)经济性分布是在电价为0.4元/(KW・h)的条件下获得的。可以看出,虽然燃气锅炉的能耗高,燃料费昂贵,但由于投资小,使得相当供暖时间短时,是最经济的。在供暖时间较长时,热泵和热电联产就会体现出运行成本低的优势。由于受廉价的燃煤发电竞争,燃气热电联产的发电电价不可能取得过高,在这种情况下,虽然热电联产的能耗低于热泵,但当天然气价格较高时,燃气热泵的经济性要好于燃气热电联产。
(4)天然气供暖随电价和天然气价格变化的经济性分布,其中年供暖小时数取为h。可以看出,在电价和天然气价格很低的条件下,以燃气锅炉供暖合适。天然气价格较高而电价较低时,燃气热泵最经济。当天然气价格较低而电价较高时,热电联产经济性好。
(5)一般北方地区供暖时间较长,加之天然气价格昂贵,只有通过提高能源利用效率的途径来降低供暖成本,即采用燃气热泵和热电联产。燃气热泵受气候条件的影响,水源或地热燃气热泵的使用也会受到不同程度的环境限制。因此,在现有的技术条件下,燃气热泵尚不具备大量推广使用的条件。热电联产的能耗最低,但是在电价高和使用时间长的条件下才具有经济优势。
(6)在燃气价格高于1.40元/m3时,只有电价超过0.45元/(KW・h)热电联产才是最经济的。而一般的燃煤电厂的发电成本不会超过0.30元/(KW・h)。因此,燃气热电联产系统发电上网时,在电力市场中无法与燃煤电厂竞争,怎么办?一种有效的途径是利用燃气热电联产负荷调节的灵活性,作为电网的调峰电厂运行,进而以较高的调峰电价上网[1]。另一条途径是发展楼宇式天然气热电联产系统。这样可减小热力管网投资,同时发电自用,代替电网价格较高的电能。例如,北京商业用电价格为0.60元/(KW・h),天然气价格为1.80元/m3,在这一价格下,燃气热电联产是经济的。另外,还可以利用热电联产的供热量驱动吸收式制冷机,用于夏季空调,形成电热冷三联供,将会增加年供热时间,提高热电联产系统的经济性。
4. 结论
4.1从合理利用能源的角度应优先推广天然气热电联产的供暖方式,但还需进行技术经济的综合比较。
4.2对于供暖时间较短的用户,可以采用燃气锅炉方式供热。对于投资较大的热电联产系统,尖峰负荷由于发生时间短,也可用燃气锅炉承担。
4.3在我国现有条件下,燃气热电联产应用的理想途径是以电力调峰方式上网运行,并可以发展楼宇式小型热电(冷)联产系统。
4.4燃气热泵可以在气候、水源、地热或其他余热等条件允许的地方加以应用。
篇7:活性污泥在城市污水处理中的应用
活性污泥在城市污水处理中的应用
城市污水处理会产生大量的污泥,我国城市污水中,由于重金属含量过高,导致影响其在农业中的.综合利用.本研究旨在探索污水处理过程中剩余活性污泥对水中重金属的吸附影响作用.
作 者:谭丽泉 卢宝光 TAN Li-quan LU Bao-guang 作者单位:谭丽泉,TAN Li-quan(茂名学院,化工学院,广东,茂名,525000)卢宝光,LU Bao-guang(广州市城市排水监测站,广东,广州,510655)
刊 名:安徽大学学报(自然科学版) ISTIC PKU英文刊名:JOURNAL OF ANHUI UNIVERSITY(NATURAL SCIENCES) 年,卷(期): 30(6) 分类号:X703 关键词:污泥 重金属 去除篇8:景观生态学在城市绿道设计中的应用论文
景观生态学在城市绿道设计中的应用论文
1、引言
广东省处在改革开放的前沿阵地,城市工业的发展与人口数量不断攀升领全国之先,日渐突出的环境问题也引起了社会的高度重视,因而审视生态的声音也日益高涨。因此,景观生态学适时地被人们寄予了厚望而越来越受到人们的重视。景观生态学在整合城市资源、解决环境和发展问题方面有着很特别的意义,尤其在改善生态环境与保护生物多样性等方面更显得独特。景观生态学从最初造园观赏过渡到重视环境保护,再过渡到重视生态建设为主,其核心在于促进环境的协调发展,注重人与自然的和谐共处。因此,运用景观生态学进行城市绿道设计中,实现理论与实践结合,创建高质量的社会和生活环境。本文欲以珠海绿道工程为例,阐述景观生态学在城市绿道设计中的应用技术。
2、景观生态学的概念及原理
2.1景观生态学的概念
景观生态学(LandscapeEcology)一词,人们公认为是德国生物地理学家特罗尔(CarlTrol1)于1939年撰写的“LuftbildplamandokologischeBodenforschung”一文中首次提出的,表示支配一个地区不同地域单位的自然—生物综合体的相关分析,是对景观中环境关系的研究。
2.2景观生态学的相关原理
景观生态学原理很多,在此仅涉及到与景观密切相关联的原理,就本文而言就城市绿道设计所关涉到的景观生态学原理进行相应原则性的阐述与介绍。其一,景观生态学景观概念,认为景观是一个由不同土地单元镶嵌组成,具有明显的视觉特征的地理实体,处于生态系统之上,大地理区域之下的人工干扰斑块,城市视为一个景观单元,是由基质、廊道、斑块等结构要素构成,且能共同完成生态系统所承担的生产、生活及还原自净等功能。其二,景观生态学斑块理论,可以解释城市对绿地的尺度、数量、形状、位置进行因地制宜的整合。并通过能量、物质和生物的正常循环和流动,构建完善的生态循环系统。通过合理设置廊道(绿道)以分割设置不同大小的斑块,使得物种呈现多样性,从而实现保护生态的重要目标。其三,景观生态学廊道理论,认为绿色廊道建设和各类块状绿地的连接度的不断加强,利用运输和各种防护林带建设,不仅可以发挥走廊应有的分隔作用,更能够体现廊道理论中的核心保护作用。其四,根据景观生态学基质理论,认为基质控制影响着生境斑块之间的物质、能量交换,强化和缓冲生境斑块的“岛屿化”效应,并控制整个景观的连接度,以影响斑块之间物种的迁移。因此,运用景观生态学的“斑块——廊道——基质”理论,在城市绿道设计中的应用技术研究,能为我们的城市景观创造一个新的空间发展模式,从而使得城市绿道设计得到提升。
3、景观生态学原理与方法在珠海绿道工程规划设计中的应用技术
3.1珠海绿道工程规划设计概述
珠海市绿道工程规模宏大分为三个层级。第一个层级为区域绿道(省立)。早在,广东省全面启动珠三角绿道网建设并制定了《珠三角绿道网总体规划和技术指导》之时,珠海市即制定了《珠三角区域绿道珠海段建设规划》,在秉承珠三角绿道网规划思想及挖掘本地特色的基础上编制并实施完成,其中1号绿道定位为西海岸山海休闲绿道,总长约282公里,其在珠海段全长54.38公里;4号绿道以生态和都市休闲为特点,全长约220公里,其中珠海段28.16公里。以此区域绿道共长为82.54公里。第二个层级为城市绿道,珠海市政府还制定了《珠海市绿道建设总体规划》,规划总长达220公里。第三个层级为社区绿道,是珠海市域内各行政区的《绿道建设总体规划》,规划全长共计300公里。综合起来在珠海市版图内,形成了区域绿道(省立)--城市绿道—社区绿道的三级绿道路网络体系,全长达600公里。本工程建成后,在极大提高居民的生活环境和质量的同时,还对实现珠海旅游业的快速发展具有积极的推动作用,能极大地满足国内外广大游客的高层次、质量型、休闲型的消费需求,具有广阔的市场前景。
3.2绿道设计中景观生态学原理及方法的应用
在绿道工程规划设计与实施过程中,其规划设计的原则和方法主要是通过对珠海自然绿色生态廊道、滨河景观廊道、滨海景观带的有机结合和保留,形成整体生态空间格局。这种结合和保留原有景观的做法,充分应用了景观生态学原理和方法,有利于保持本土动植物群落,维持生物多样性,使城市的居民能够更加亲近大自然。在规划设计中,还充分考虑城市各组团的功能定位,依托组团的优势资源,打造独特具特色的珠海城市绿道网络。这种做法也很好地体现了景观生态学关于各构成要素间的物质、能量和相关信息的流动和转移的规律,通过绿道网络,最大可能地让资源得到有益的流动,而使景观充满了生机和活力。更为难得的是,城市绿道和社区绿道,将其服务对象设定为以人为主体,充分考虑居民步行的可达性与便捷性,把可达范围设定在500—1000米内。从而充分体现了景观生态学研究的目的和目标是构建以人为本,高质量的人的生活环境。在总体上,珠海市绿道工程整体景观设计是以景观生态学理念中的'“斑块—廊道—基质”的景观模式概念为基础的。通过绿道设计将源、流、展三要素结合,营造了具有空间层次的景观生态格局。从景观生态学斑块理论来看,可以看出绿道设计中的组团串联,正是斑块理念融入城市绿道设计的体现。在保持原有自然生态景观之时,又将人工景观融合在内,有力地体现了绿道设计中环境资源斑块的作用。第三,基于绿色廊道功能与作用考虑,绿道网络的选线即反映了景观生态学廊道理论的相关原理和方法。通过多因子叠加分析,作为绿道网的规划设计划依据。这样一方面保持绿道与环境的统一与和谐,不至于显得过于突兀,最大限度地保证了景观的完整性。另一方面还能有效地与其他要素相联系,保持景观的整体性。很好地体现景观生态学的规划理念“环山滨水、通廊串联、单元式使用”,形成“四纵—两横—二环--六岛”的空间格局。
4、结语
城市发展所产生的城市生态问题,是景观生态学所需研究和解决的一个重要问题,对城市的可持续发展,居民的生活和生存质量有着重要意义,是城市发展的需要。故本文着意于景观生景观生态学原理及方法在城市绿道设计中的应用技术作了初步探索,其意义也即于此。
篇9:现代园林机械在城市园林管理养护中的应用的论文
摘 要:现代化社会的快速发展,城市化进程也在不断的加快,人们对居住地的环境要求也越来越高,因而对城市园林的建设也提出了更高的要求。现阶段,城市园林管理养护工作还存在这样那样的不足,需要充分重视现代园林机械管理的重要性,并应用到园林养护中来。基于此,简单概述了现代园林机械在城市园林管理养护中的基本现状,分析了现代园林机械在城市园林管理养护中的应用方向,并提出了几点有效措施,以供参考。
关键词:现代园林机械; 城市园林; 管理养护; 有效措施
城市园林建设进程的不断加快,使得传统的园林管理、园林养护工作逐渐向机械化方向发展,现代园林机械已经得到了广泛的应用。同时,现代园林机械以其自身独特的优越性,对改善市容、美化环境存在十分重要的作用。城市园林管理养护工作的系统性十分明显,要能够完成植物发芽、生根、生长等一系列的过程,需要耗费大量的人力、财力资源。而现代园林机械能够很好的解决这一弊端,有效的提高工作效率。笔者结合自身多年的经验,对现代园林机械在城市园林管理养护中的作用提出了以下几个方面的看法。
篇10:现代园林机械在城市园林管理养护中的应用的论文
1.1 园林机械种类不多,使用效率不高 一般而言,现代园林机械都是使用的是修剪器、修剪机、打药器等机械工具。但实际上,这些机械的应用范围十分窄小,即便有些其他的现代园林机械得到应用,但也会因为操作者的能力低下,不能掌握正确的操作方法,导致机械的破损。这样一来,不仅消耗了宝贵的资源,还增加了不必要的维修成本和管理成本,大大降低了园林机械的使用效率。
1.2 园林机械没有得到充分重视 现代园林机械作为一种新型的技术产业,并没有得到充分的`重视,缺乏对园林机械作业的深入研究。现阶段,传统的市园林管理养护思想已经根深蒂固,工作人员仅仅是将园林接卸看作是工作的辅助设施,并没有充分认识到园林机械的作用性,使得园林机械的作用很难充分发挥出来,导致现代园林机械不能很好的应用到城市园林养护的工作中。
1.3 园林机械的维修方法不恰当 一方面,当园林机械发生故障之后,不能及时的进行维修,导致机械暂停使用,长期不使用机械,则会使得机械的零件生锈,使得损害更加严重;另一方面,由于园林机械的操作人员的技术水平普遍低下,他们只会按照流程来使用机械,很难顾及到机械的维护工作,增加了机械发生故障的可能性。
篇11:现代园林机械在城市园林管理养护中的应用的论文
2.1 向小型化方向发展 城市园林管理养护对工作的精细要求极高,需要工作人员能够认真处理每一颗植株的细节问题。立足于这样的角度而言,现代园林机械的小型化发展必然是大势所趋。例如,工作人员在进行园林管理养护时,可以借助绿篱器的作用,来修剪花坛的细节部分,使花坛更加的精致。
2.2 向高效化方向发展 现代园林机械终极目的就在于高效、节能。因此,在实际的应用过程中,园林机械的高效化发展必须尽量节约成本,并以此为基础,尽可能突出城市园林的环保特征,避免城市遭受环境的污染。
2.3 向功能化方向发展 现阶段,城市园林面积正处于不断的扩大之中,园林机械数量也在不断增多,再加上机械维修的成本提高。因此,现代园林机械应当向功能化的方向发展。这样一来,既能够有效的政府的投资费用,还能够同时进行多项园林作业。
篇12:现代园林机械在城市园林管理养护中的应用的论文
3.1 加强现代园林机械的宣传力度 在正式使用现代园林机械之前,工作人员必须详细了解机械的使用说明,牢牢把握住机械的使用方法。这就需要不断加强现代园林机械的宣传力度,帮助工作人员认识到机械使用的注意事项,并给出一套完整的操作方案,让工作人员能够基本掌握机械的操作原理,从而熟练的操作现代园林机械。
3.2 创建现代机械园林管理的专业队伍 除了要加强现代园林机械的宣传力度,还需要建立一支专业的城市园林管理养护工作的专业团队。在创建专业队伍的过程中需要注意的是:第一,要选择专业的技术人员,提高对工作人员文化素养的要求;第二,要重视对工作人员的培训,为工作人员提供学习的机会,以此来不断提高他们的专业水平,促进现代园林机械更好的应用到城市园林管理养护工作中。
3.3 健全现代园林机械的保养制度 做好现代园林的日常保养工作,能够延长机械的使用寿命。对此,要建立健全详细的园林机械保养制度,既要包含机械的日常保养,还要有机械休息期的保养。例如,在打药机的休息期间,工作人员要及时的清理打药机,保证打药机不会受到农药的腐蚀,增加机器的使用时间。
3.4 加强园林部门与农机部门的沟通 园林部门主要负责做好植物的保养工作,而园林部门的每一项工作都离不开农机 部门的配合。例如,园林部门的进行的树木修剪工作、打药工作,都需要农机部门的帮助。因此,加强园林部门与农机部门的沟通,能够提高现代园林机械在城市园林管理养护中的作用。
篇13:论投影寻踪法在生态城市评价中的应用论文
论文摘要:将一种在在水质评价中得到广泛应用的评价方法――投影寻踪评价法引入生态城市评价领域中。采用基于实数遗传算法的投影寻踪评价法,以生态城市课题组建立的指标体系(指标涉及资源,经济,社会,环境,体制等各方面因素)为基础,利用M棚AB软件对石家庄市~~的生态城市建设进行了评价。
论文关键词:投影寻踪法;生态城市评价;石家庄市
“生态城市”是20世纪80年代产生的一个全新概念,指将“生态系统”思想引入到城市建设和管理的过程中。它最早是由前苏联生态学家0.Yanitsky1971年在联合国教科文组织发起“人与生物圈计划(MAB)”时提出的。之后,很多学者都对其进行了研究,并给出了定义。如1984年城市生态学家0.Yanistky提出,生态城市是指自然、技术、人文充分融合,物质、能量、信息高效利用,人的创造力和生产力得到最大限度的发挥,居民的身心健康和环境质量得到维护,一种生态、高效、和谐的人类聚居新环境。美国生态学家R.Richard认为,生态城市即生态健康的城市,是低污、紧凑、节能、充满活力并与自然和谐共存的聚居地。虽然生态城市的概念尚处于不停的争论、探索、修改、完善之中,但在原则问题上,人们已经达成一些基本共识:“生态城市”的核心思想是它的区域整体观和可持续发展的生态观,且一般要求具有以下几种特性:和谐性、高效性、持续性、整体性、区域性、结构合理以及关系协调。
1生态城市测评方法概述
生态城市评价是生态城市建设的基础工作,一套科学客观的生态城市评价体系应具备以下功能:①帮助在操作层次理解什么是生态城市;②使城市建设转向生态城市建设;③衡量生态城市建设的趋势和速度,综合衡量生态城市各子系统的协调程度。
具体到测评方法而言,不同的测评方法从不同的`角度描述指标体系的属性,由于各种方法的机理不同,方法的层次属性相异,在应用不同的测评方法时,测评的结果也存在差异。因此,要反映一个城市的全貌,体现上述生态城市的内涵要求,必须从多角度、全方位进行研究,这样得出的结论才能体现城市系统的本质和原貌。在数学分析方面,系统科学专家运用定量分析技术开发了几十种测评方法。目前,常用的主要有层次分析法(AnalyticHierarchyProcess,AHP),因子分析法(FactorAnalysis,FA)以及网络层次分析法(ANP)等。但是,这些方法都有其局限性。层次分析法对应生态城市评价是不适用的,因为指标之间是不完备、不互斥的;因子分析法是较常用且简单的方法,能够反映生态城市建设的大概状况,但会丢失部分信息;网络分析法能够比因子分析法更全面地反映生态城市的概况,但其前提是各因子之间的关系比较清晰,这一过程需要作大量的研究工作。该文借鉴在水质评价中得到广泛应用,并被实践证明比较科学、合理的评价方法――投影寻踪评价法,将其应用到生态城市评价体系中。
2基于实数遗传算法的投影寻踪评价法
投影寻踪评价方法是针对目前常规的系统综合评价方法的形式化、数学化等局限性,以及对某些高维、非线性、非正态评价问题的适应能力不强等不足之处,提出的一种由样本数据驱动的探索性数据分析方法。该方法的思路是把高维数据通过某种组合投影到低维子空间上,对于投影到的构形,采用投影指标函数(目标函数)来描述投影值暴露原系统综合评价某种分类排序结构的可能性大小,寻找出使投影指标函数达到最优(即能反应高维数据结构或特征)的投影值。然后根据该投影值来分析高维数据的分类结构特征(即寻求投影寻踪聚类评价模型)。其中,投影指标函数的构造及其优化问题是运用投影寻踪方法成功的关键。
遗传算法是解决函数优化问题的数据挖掘方法。遗传算法源于对生物系统所进行的计算机模拟研究,是Michigan大学的Holland教授及其学生根据生物模拟技术创造出来的自适应概率优化技术。遗传算法通过计算机编码实现模拟生物进化过程中的复制、交叉、变异、显性、倒位等遗传过程,实现系统设计、函数优化等复杂过程。它与传统的算法不同,传统的优化算法是基于1个单一的度量函数(评估函数)的梯度或较高次统计,以产生1个确定性的试验解序列。遗传算法不依赖于梯度信息,而是通过模拟自然进化过程来搜索最优解,它利用某种编码技术,作用于称为染色体的数字串,模拟由这些串组成的群体的进化过程。遗传算法是通过有组织、随机的信息交换来重新组合那些适应性好的串,生产新的串的群体。
基于实数的加速遗传算法(RAGA)的投影寻踪聚类评价(ProjectionpursuitclassiifcationevaluationmodelbasedonRAGA,PPCE)模型的分析过程包括以下4个步骤。
步骤1:评价指标值的归一化处理。
步骤2:构造投影指标函数。投影寻踪方法就是把P维数据综合成l维投影值。然后根据1维投影值进行分类。在求投影值时,要求投影值的散布特征为:局部投影点尽可能密集,最好凝聚成若干个点团;而在整体上,投影点团之间要尽可能散开。基于此,构造投影指标函数。
步骤3:优化投影指标函数。当各指标值的样本集给定时,投影指标函数只随着投影方向的变化而变化。不同的投影方向反应不同的数据结构特征,最佳投影方向就是最大可能暴露高维数据某类特征结构的投影方向,可通过求解投影指标函数最大化问题来估计最佳投影方向。这是一个复杂非线性优化问题,用常规优化方法处理较困难。模拟生物优胜劣汰规则与群体内部染色体信息交换机制的加速遗传算法是一种通用的全局优化方法,用它来求解上述优化问题较简便和有效。 步骤4:排序分类。根据步骤3求得投影值,并进行排序分类。
篇14:论投影寻踪法在生态城市评价中的应用论文
3.1数据的收集和处理指标体系含5个子系统,63个指标分量。数据来源主要有《石家庄统计年鉴》(―),《石家庄年鉴》(2001~),《中国环境年鉴》(2001~),《河北环境统计公报>(2oo2―2007),《石家庄市国民经济和社会发展统计公报》(2005~2OO7),石家庄市卫生信息网,石家庄市商务局,河北省环境保护局公众网,中国生态网,石家庄发展和改革委员会网站,地方志网站等。对于个别变量在某些年份缺失的问题,可以通过回归分析法、均值法或者成果参照法来估计指标值。如果超过3年不可获得,则将其去掉。对某些不容易定量的指标的量化问题,本着实用的角度,这里采用评价等级的方法确定。
3.2数据处理原始数据在进行分析之前,要先进行无量纲化处理。该文将原始数据处理为0~1的无量纲数据。
3.3对各子系统的评估利用MATIAB软件实现基于实数遗传算法的计算。下面是对石家庄生态城市各子系统的计算分析结果。
(1)资源支持子系统。2OO2~资源支持发展平稳,2OO4~2OO7年,该资源系统得到了较大发展。科技水平、科技资源、文化状况和城市基础设施建设是主要影响指标。
(2)经济发展能力子系统。除经济发展能力倒退之外,2OO0经济发展能力一直以较快的速度发展,2005――2O发展能力平稳。经济竞争力、经济运行效率、经济水平和经济推动力是主要影响指标。
(3)社会支持系统。除20社会支持系统得分有所下降外,其他年份均有所增长,有1个陡增。社会保障、住房、信息获取能力和社会公平是主要影响指标。
(4)环境支持子系统。2000~2O环境状况一直处于下降趋势,~2037年环境不断改善。气候变化、地表水、噪声和大气环境是主要影响指标。
(5)体制与管理子系统。2000~2001年得分下降,到年得分有1个陡增,随后发展水平比较平稳。科技投入、财政能力、环境管理和战略实施是主要影响指标。
3.4对石家庄市的综合评价为了更全面地分析石家庄生态城市的建设状况,笔者对63个指标变量进行了综合投影寻踪法分析。石家庄市综合评价得分(即投影值)为:
Zmax=(1.8802,1.8564,2.3935,2.8093,3.3172,4.1416,4.5966,5.6911)
石家庄生态城市评价体系测评得分排序为:2001年<<2002年<20<2OO4年<20<20O6年<2O07年。即从2132年开始石家庄生态城市建设水平一直处于不断提高中。根据最佳投影方向n,可进一步评价各指标对评价结果的影响程度。结果显示,科技水平、科技投入、经济竞争力和信息获取能力对生态城市建设的影响最大,其次是城市基础设施、资源利用率、经济推动力、综合管理能力、环境管理能力和水质,再次是文化状况、教育水平和大气状况等,其他指标影响较小。
4结论
投影寻踪方法在水质评价中得到广泛应用,并被实践证明是一种科学、合理的评价实现方法。该方法的核心是目标函数的确定和计算,其计算量非常大,而遗传算法的引入使目标函数的实现变得容易,在推广上起到重要作用。遗传算法的进一步完善将是投影寻踪法不断完善的基础。笔者首次将投影寻踪法引入到城市评价中来,是一种大胆的科学的尝试,在实证中也取得了较理想的结果。然而该方法的认可和推广还有相当大的距离,还需要广大研究者进行大量理论和实证研究来不断完善该测评方法。随着数据挖掘技术的不断推广,生态城市评价体系测评方法必将随之进步。
篇15:基于保护生态环境的城市园林设计论文
基于保护生态环境的城市园林设计论文
摘要:文章论述了生态环境与城市园林的内涵。从设计取向、设计形式2方面探讨了基于保护生态环境的城市园林设计策略。
关键词:城市园林设计;生态环境保护
城市园林设计与生态环境保护,就是通过自然资源合理、科学利用,遏制人类为其自身生存和发展,在利用和改造自然的过程中,对自然环境破坏和污染所产生的危害人类生存的各种负反馈效应,减少自然灾害,维持生态平衡,保护生态环境安全,实现自然生态系统良性循环;并通过发挥城市园林绿化作用,保护和装衬历史景观,承载和支持人类的科学文化发展,达到净化空气、调节气候、降低噪声、防风防灾、美化市容以及观光、游憩功能,促进景观、生态与文化紧密结合,人与动物及自然界的和谐共存,确保经济和人类社会的可持续发展。
1生态环境与城市园林概述
生态环境是指包括核生物、原生生物、动物、真菌、植物等5大类生物之间及生物与周围环境之间的相互联系、相互作用,是围绕人类的自然现象总体,是指影响人类生存与发展的水资源、土地资源、生物资源以及气候资源数量与质量的总称,是关系到社会和经济持续发展的复合生态系统。生态环境包括有自然环境、经济环境和社会文化环境。城市园林是在传统园林和现代园林的基础上,紧密结合城市发展,适应城市及当代人们的需要,以整体城区为载体,以创建“空气清新、环境优美、生态良好、人居和谐”为目标,以城中有乡、郊区有镇、城镇有森林、林中有城镇,互相渗透的表现形式,实现城市及辖区的园林化,形成新型生态园林城市。
2城市园林设计策略
2。1 设计取向
2。1。1 科学、合理规划布局,统筹兼顾。科学规划建筑区、道路、草地和林木布局,以大量的林木和草木绿化覆盖,减少和控制空气中的灰尘、细菌及有害气体污染,提高抵御风沙侵袭能力,有效净化空气,调节气温与气候,降低噪声污染。
2。1。2景观、生态和文化结合,协调发展。将人类的历史、思维和情感赋予大自然以生命表现,建造种类丰富多样的树木、花草等植物群落,为飞鸟、昆虫及小动物等创造良好的生存条件;以形态、色彩与风格各异的花草树木,衬映各种不同的'建筑、地形、道路及河流,构建绿树成荫,百花争妍,丰富多彩的园林景观,为人们创建优美、舒适、清新的生活环境。充分体现植物、动物与人类相依相存,和谐共生,协调发展。同时加强自然景观和古建筑景观的修缮和保护,传承和发展人类文明。
2。2 设计形式
城市园林设计由花草、林木、山水、动物、时令及天象等自然景观要素,道路、广场、建筑、雕塑、园林及艺术装饰等人文景观要素,以及含形、声、色、光、味等能影响人类审美心理感知的物理因素有机结合构成。
2。2。1 观赏型园林。是综合了景观、生态及人的感受,遵循节奏与韵律、对比与协调、统一与微差等美学原则,采用敞与障、透与漏,疏与密、张与弛相间结合等手法,以丰富的季相色彩变换构造彰显动态美感的景观。如上海外滩的九亭绿化示范园里,用银杏、广玉兰、红运玉兰、红叶李、茅白杜鹃等树木花卉以及八角金盘构成的“花饰绿带”,就犹如一幅“步移景换”的流动画面。强调情、景交融,意、形统一,利用植物寓意寄托情感,创造联想美境。如以青翠竹丛表达虚心与气节;以傲霜梅花释放无畏坚韧的情怀;由金桂、玉兰、牡丹、海棠等植物芳名组合成“金玉满堂”;由桂花、杏花寓意“富贵幸福”;还有象征宁静柔和的白花,欢快热烈的红花引发联想和感慨。
2。2。2 环保型园林。是以保护生存环境、促进生态平衡为目的构建环保型植物群落及卫生防护林带。选择抗污染、杀菌、降风速能力强的植物进行科学合理的配置种植,在净化空气、调节气候、改良土壤、防风减灾的基础上,为人类与动物创造良好休养生息环境。如在市区道路两旁、街边和公园种植树木,以吸收净化空气中二氧化碳、二氧化硫和氟化氢等有害气体,吸收散射噪音;在有限的空间种植占地少的藤本植物,为人们创造遮荫避暑、凉爽舒适的环境,使人们在轻松愉快的游憩中,吸吮清新空气,观赏怡人景致,卸载精神负重,享受美好生活。
2。2。3 文化型园林。在如历史遗迹、宗教寺庙、风景名胜、古典园林及纪念性园林内,种植各种与其特定文化氛围相宜的植物,形成不同的文化环境型植物群落,引发人们感情与环境间的联想共鸣。
2。2。4 科普知识型。建造各种能表现植物典型特征的科普知识型植物群落,激发人们热爱自然、探索自然奥秘的兴趣,自觉爱护和保护生存环境。如上海闸北公园生态园设立的市花区、名花区、进化区、珍濒区、藤蔓区及水生区等植物组群,就能使游人在观赏中学到很多相关植物学知识。
2。2。5 经济型园林。根据不同地质条件,建设具有经济价值且与环境协调的乔、灌、花、草、果、药等植物群落和苗圃基地,以满足市场需要,增加社会效益。
参考文献
1戴美琪。城市生态园林的功能和发展思路[J]。湖南林业科技,2006(4)
2丁巍。城市建设与城市生态环境保护[J]。硅谷,(12)
篇16:现代生物技术在生态环境及污染治理中的应用
现代生物技术在生态环境及污染治理中的应用
运用现代生物技术进行环境保护研究取得的新成果,包括运用基因工程减少作物的化肥施用量、改善植物吸收重金属的能力、消除除草剂污染源、生产可降解塑料以及新型基因工程杀虫剂的开发,从而起到保护生态环境的作用.在环境污染治理中,作为一种技术手段,现代生物技术具有高效性,反应条件温和等优点,它对环境污染的.治理和修复发挥了巨大作用,为废水以及固体废物处理及再利用提供了一条十分有效的途径.运用现代生物技术预防和治理环境污染,改善生态环境具有巨大的潜力和优势.
作 者:刘艳丽 作者单位:东滩煤矿 刊 名:煤矿现代化 英文刊名:COAL MINE MODERNIZATION 年,卷(期):2009 “”(4) 分类号:X5 关键词:现代生物技术 基因工程 生态环境 污染治理 应用文档为doc格式