已建城市排水管网的排涝能力评估方法

以SWMM 模型为平台构建已建城市区域排涝模型,以广州市芳村高尔夫地块为研究区域,基于研究区域实测降雨、径流等资料对模型进行参数率定和验证,模拟在不同暴雨重现期下已建城市区域雨水管网的排涝能力。研究结果表明：该区域遭遇2 a 一遇暴雨时,J14、J15 和J31 等3 个排水节点出现积水;当遭遇5 a 一遇时,J15 片区和J31 节点出现较为严重的积水,其中J15 和J31 节点积水量分别达到1 674、546 m³;积水时间分别为0.5、0.4 h。针对研究区域排水管网排涝能力偏低的现状,建议结合LID（Low Impact Development）措施,削减暴雨洪峰流量,提高区域排涝能力。文章构建的已建城市排水管网排涝能力评估方法,可识别区域主要积水黑点及管道满流管段,提供了一种动态、定性和定量评估排水管网能力的方法。     

鄱阳湖水利枢纽工程水位调控方案的探讨

利用历史水文资料、越冬候鸟分布调查资料及基础地理数据等, 从鄱阳湖形态的历史演变和鄱阳湖越冬候鸟生境保护的角度, 探讨鄱阳湖水利枢纽工程的水位调控方案。研究得到以下结论和建议:(1) 在维持鄱阳湖形态不变的情况下, 为有效保护越冬候鸟生境不受水利枢纽工程水位调控的影响, 工程调控水位不宜超过12 m, 但由于低水位运行不利于水利枢纽工程工程效益的发挥, 而高水位运行不利于越冬候鸟栖息地的保护, 为调和工程效益和候鸟保护之间的矛盾, 建议实施适当退田还湖, 以促进鄱阳湖水利枢纽工程的规划实施;(2) 根据地形、越冬候鸟分布范围、圩堤内居民点分布以及圩堤内土地利用现状, 提出了约640 km²实施退田还湖范围;(3) 以退田还湖为前提, 按照“调枯不调洪”原则, 提出鄱阳湖水利枢纽工程的水位调控方案, 为工程的推进和实施提供参考。     

21 世纪末珠江口深圳最高潮位重现期值预估

采用 P-III 适线拟合法分析赤湾验潮站建站以来的潮位资料,得出该站 1965―2014 年最高潮位的重现期值：其中 100 a 一遇最高潮位为 2.31 m,50 a 一遇最高潮位为 2.18 m。通过插值法分析 1965―2011 年赤湾站与北角/鰂鱼涌站的年最高潮位,得出两者存在显著相关关系,并据此后报出赤湾站近百年来 2 次最高潮位为 1962 年2.7 m 和 1937 年 2.34 m。。根据 IPCC AR5 中的 RCP2.6 方案,预估了 21 世纪末（2081―2100 年）赤湾最高潮位的重现期：100 a 最高潮位在全球海平面上升 0.24 m 的情况下为 2.55 m,在全球海平面上升 0.40 m 的情况下为 2.71m。并讨论了围海造地导致伶仃洋潮位上升率降低以及 0814 号台风“黑格比”对赤湾站增水的影响：赤湾北面西乡沿海地势特别低,当潮位≥1.40 m（珠基起算）时,就会发生海水倒灌现象。也就是说,未来海平面的上升将加大该区海水倒灌频率。通过分析台风过境时该站的潮位观测资料,得出 0814 号台风“黑格比”经过珠江口时赤湾站的最高潮位为增水 1.46 m。最后,重新修订了赤湾站最高潮位的重现期值,这不但能够提高该区域防台水位设计的准确性,还能为该海域的风暴潮预警预报提供参考依据。     

冕宁县牦牛坪稀土矿区“7·18”水石流灾害

2013-07-17T20:00—2013-07-18T3:00,冕宁县牦牛坪稀土矿区7 h降雨219 mm,瓦维埃河及支沟发生6处水石流,对采矿场、选矿厂、地面站、弃土场、排洪沟、矿山公路及矿山环境造成严重危害。研究发现:牦牛坪矿区具备水石流发育的充分条件,泥石流沟处于发育壮年期,但泥石流处于衰退期。"7·18"水石流是在100 a一遇强暴雨激发下,沟床及岸坡老泥石流堆积物和沟床堆积物在山洪冲蚀下切、侧蚀下形成的,暴雨和水石流暴发频率同步。其水石流具有固体物质粗大(最大粒径8 m),块砾石含量高(80%以上),粉、粘粒含量极低(小于1%),容重高(1.6~1.85 t/m3),冲淤变化大(最大冲深10 m,最大淤积5 m),规模大(总冲出量50×104m3)等特点。     

年均调水相当于1/6条黄河

今天下午2时32分,南水北调中线工程的“水龙头”——陶岔渠首枢纽工程两孔闸门缓缓提起,清澈的江水以每秒100立方的流量奔涌而出。长1432公里、历时11年建设的南水北调中线正式通水。位于河南省淅川县九重镇的陶岔引水闸,是南水北调中线丹江口水库的“总开关”。今天上午8时,丹江口水库水位160.13米,自10月8日起丹江口水库一直保持历史最高水位,满足调水需求。下午2时32分,一泓清水从陶岔口渠首闸口一路欢歌向北,将经过长江     

黄河中游马莲河历史与现代洪痕沉积与水文学研究

通过对马莲河流域深入调查研究,在马莲河下游峡谷峭壁发现了一组4个显著的洪痕。洪痕沉积物分析看出,马莲河洪水悬移质泥沙以粉沙为主,粘粒和沙粒含量都较低,磁化率值也很低。将这些数据与流域内马家原剖面黄土土壤的的分析结果对比,可知马莲河现代洪痕沉积物是暴雨洪水对于流域内黄土和土壤侵蚀、搬运沉积形成。采用面积－比降法对该组洪痕所记录的4次洪水事件进行了洪峰流量恢复计算。表明高于常水位3.3 m、5.5 m、6.7 m洪痕洪峰流量分别为1 170m³/s、4 060 m³/s、5 690 m³/s。它们与雨落坪水文站观测2005、2003、1977年的洪水洪峰流量值相当,误差小于5 %。最高洪痕高出常水位10～12 m,计算恢复其洪峰流量为13 980 m³/s,洪水发生年代为1841年（清代道光21年）。这些研究结果对于马莲河流域的防洪减灾、水利水电工程设计和水土流失防治具有重要科学意义。     

基于多源大数据的城市居住用地优化研究：以南京城区为例

从行为偏好视角来看,为获得更好的居住条件、满足日常生活需求,居民选择住房时通常优先考虑环境品质高或靠近高流动性城市公共中心的小区居住。这导致不同居住用地之上的居住活力产生差异,具有不同流动性强度的公共中心吸引居住活动集聚的能力也产生差异,进而影响城市居住用地利用效果。研究跳出传统根据人口静态分布配置居住用地的思路,从活力和流动性两个维度解读居民实际居住需求,并利用多源大数据和聚类分析、耦合模型、引力模型探讨居住用地优化路径。研究发现：(1)从活力维度分析,认为居住活力与用地承载力耦合关系能够反映居民实际用地利用情况,活力偏高小区集中在老城及河西片区,外围片区活力整体偏低但也存在局部耦合现象;(2)从流动性维度分析,认为公共中心流动性对居民就近居住有较大影响,商业中心吸引效果趋同、能够提炼一般配比规模,而交通和文体中心吸引规律不明显。研究得到“以耦合度引导片区优化方向”和“以配比均值推算新增用地规模”两种居住用地优化路径。     

贫困山区农户兼业行为及其居民点用地形态——基于重庆市云阳县568户农户调查

贫困山区农户兼业现象普遍,对相关的土地利用活动影响深刻。采用重点与随机抽样、参与式农村评估和景观格局分析等方法,从微观尺度定量分析了云阳县568户农户兼业行为与居民点用地形态变化的相互关系,可为土地利用结构调整、居民点用地整理挖潜提供认识依据。结果表明:(1)云阳县农户兼业现象普遍,依据非农收入与农业收入差、非农劳动投入比重,将农户划分为纯农业型、农业主导型、农工兼具型、非农主导型、非农业型五种兼业类型;(2)老龄和女性人口少、且平均文化水平较高的农户兼业水平最高,人口数量多、分工多元化的农户兼业水平居中;(3)以农业生产为主要生计活动的纯农业型与农业主导型农户,居民点用地规模变化较小,约为180m2,土地利用粗放且多样化程度高,其中,纯农业户圈养与堆棚用地比重较高,农业主导型院坝用地比重较高;(4)农工兼具型农户的居民点用地规模扩大,约为190m2,土地利用集约度得到提高,且多样性下降,堆棚用地弱化,住房用地占主导;(5)逐渐退出农业生产的非农主导型与非农业型农户,居民点用地规模缩减,约为160～130m2,土地集约度较高,多样性下降,居民点中生产性用地比重下降、居住性用地比重上升。研究认为,农村居民点整理挖潜必须与农户的兼业需求相适应。     

广东沿海降水长期变化特征与极值分析——以汕尾、广州、阳江3市为例

利用汕尾站、广州站和阳江站1953-2008年56a的逐月降水量、逐月的日最大降水量作为基本资料,探讨广东省降水量的时空分布特征、长期变化趋势及突变分析。Morlet小波变换表明各城市降水量存在着7.8a和11a等周期变化,与厄尔尼诺和太阳黑子的运动周期相关。其次运用皮尔逊Ⅲ型分析3城市的最大日降雨量的极值分布情况,其中阳江站5年一遇的年最大日降水量300mm,达到特大暴雨的标准。M-K检验表明阳江站和广州站降水量分别于1971、1981年发生突变,年降水量由少雨期进入多雨期,且R/S分析表明其增长趋势持续至今,但不同站点有各自的变化特点。     

海平面上升的生态损失评估——以深圳市蛇口半岛为例

受全球变暖和人类活动的影响,全球海平面上升威胁海岸带社会经济的可持续发展,已成为各国政府和科学研究关注的焦点。在总结前人研究成果的基础上,本文对区域海平面上升的生态损失评估进行了初步探索。以深圳市蛇口半岛为研究区,预测研究区2100年相对海平面上升幅度,评估海平面上升对风暴潮、土地淹没的影响以及造成的生态价值损失。研究结果表明:(1)风暴潮加剧。2100年相对海平面上升1m,100年一遇最高潮位重现期减为小于10年一遇。海平面上升后50年一遇和100年一遇最高潮位分别为3m和3.3m,威胁沿岸工程设施安全;(2)淹没沿岸土地。研究区内4816.2ha土地受到淹没威胁,占研究区面积的16.6%,其中以建设用地和养殖水域为主,分别占淹没区面积的近60%和30%,面临巨额经济损失;(3)生态价值损失在不同重现期潮位下分别达到1966.55万元/a、4472.92万元/a和5052.83万元/a,地均价值损失分别占深圳市地均GDP(2000年计价)的0.8%,1.1%和1.2%,使深圳市地均GDP(2000年计价)存在约一个百分点的潜在损失。     

广东‘94特大洪水与防洪涝对策

本文介绍了广东自然地理概况和主要河流的洪水特点，分析了广东‘９４物大暴雨洪水的特性和防洪涝中出现的主要问题，提出了进一步采取有效的综合防治洪涝灾害的对策。     

邕江洪水的特征及其气候成因研究

利用邕江洪峰水位、年最高水位资料及邕江流域气象测站逐月降雨量资料,对邕江洪水的特征进行分析表明,洪水多数发生在华南后汛期7～9月,并与流域夏季降雨量密切相关。利用NCEP/NCAR再分析资料以及NOAA卫星观测的OLR资料,分析邕江洪水形成的天气气候条件,研究结果表明:热带气旋影响是邕江发生洪水的主要原因。当西太平洋副热带高压位置偏北,邕江流域易受热带辐合带(ITCZ)影响,对流活跃,热带气旋活动频繁,此时邕江易发生洪水;地形对邕江洪水的形成有较重要的作用;邕江洪水易发生在赤道东太平洋海温为负距平的条件下。分析了邕江洪水气候成因。     

长江中游荆江河段同流量-水位演化特征及驱动成因

水库运行改变了坝下游水沙输移条件,在河道冲刷的同时,引起水位过程出现适应性调整。本文以长江中游荆江河段为对象,采用多项式拟合法,对比分析1991—2016年间分级流量—水位变化特征,采用基于河流动力学原理的分离变量法,识别河道冲淤、下游控制水位及河床综合糙率等变化对分级流量—水位变化的影响程度。研究表明：1991—2016年间,长江中游荆江河段同流量—枯水位呈下降趋势,2009年以来降幅增大;河道冲刷是引起同流量—枯水位下降的主控因素,河床综合糙率增加抑制了同流量—枯水位下降起到积极作用。1991—2016年间,荆江河段同流量—洪水位经历了先减小后增大的“凹”线型变化,2003年以前洪水特征为“高洪水流量—高水位”,2009年以来逐渐演化为“中大洪水流量—高水位”,同流量—洪水位特性发生转变;河床综合糙率增大是同流量—洪水位抬升的主控因素,河道冲刷抑制了同流量—洪水位的抬升态势。在航道条件及防洪情势上,应重点防控近坝段沙质河段冲刷引起的水位下降溯源传递作用,其洪水流量—水位特性的转变,不利于减缓荆江河段的防洪压力。     

基于雨洪安全格局的城市低影响开发模式研究

城市调蓄用地总量减少、泄洪网络被建设用地割裂、汇流用地与建设用地重叠等是造成城市内涝灾害的主要原因。本文尝试在产流源头、产流途径以及汇流地三个层面,充分利用原有自然雨洪调蓄系统,建立能够消纳极端暴雨水的城市低影响开发模式,以长沙市苏圫垸为例,基于地形数据、水文气象数据,运用ArcGIS空间分析和SCS水文模型,模拟极端降雨的雨洪淹没区和雨洪廊道,并建立雨洪安全格局。根据年径流总量控制率85%的海绵城市建设目标,结合模型模拟确定苏圫垸低影响开发设施位置及规模,即开发后应保留雨洪斑块面积228.2 hm²,控制水量107.5万m³,雨洪廊道面积51.5 hm²,控制水量10.1万m³。可为探索基于极端气候下内涝防控的海绵城市建设新模式提供参考。     

海滦河流域环境水利的几个问题

水利工程设施对防治旱涝及人民生活起了重要作用,但也出现了对环境不良影响的环境水利问题并指出了解决这些问题的措施和意见。     

平原河网地区河流结构特征及其对调蓄能力的影响

平原河网地区是河流高度发育并受到城市化深刻影响的区域。本文以上海为例,基于上海及周边城市普遍采用的河流分类和水利片管理系统,分析不同城市化水平地区河流结构的共同特征及其差异性,探讨河流结构对河网调蓄能力的可能影响,提出估算河网调蓄能力的方法。研究表明,平原河网地区河流结构指标反映了该地区河流数量、长度以及低等级河流高度发育的自然地理特征,城市化在达到一定程度后即会干扰河流结构的自身发育规律,并表现为河流发育能力的下降;河流结构在城市化影响下表现出由复杂到简单、由多元到单一的变化趋势;河网调蓄能力受低等级河流数量及结构的影响更大,并随着城市化水平的提高而下降;就整体而言,城市化对河网调蓄能力的影响大于对河流结构的影响;以水面数量和河流结构两项指标作为参数能够更准确地估算河网调蓄能力。     

城市景观格局对城市内涝的影响研究——以深圳市为例

近年来,城市内涝问题频发,引发了强烈关注。现有有关城市内涝问题的研究多关注土地利用与城市内涝的关系,而对于城市景观格局对城市内涝影响的研究则不多。本文以内涝问题严重的深圳市为研究区,利用深圳市2014年5月11日暴雨期间内涝点数据（共278个）,选取类型水平上的最大斑块面积比例（Largest Patch Index, LPI）、斑块聚集度（Patch Cohesion Index, PCI）、景观破碎度（Landscape Division Index, DIVISION）、景观水平的蔓延度（Contagion Index, CONTAG）、香农多样性指数（Shannon's Diversity Index, SHDI）共5个景观指数,并结合土地利用类型、不透水率、植被覆盖度、降雨量、地形地势及雨水管网密度等内涝影响因子,运用相关分析和多元逐步回归分析,探究深圳市景观格局对内涝的影响。结果表明：① 土地利用类型中,住宅用地等建设用地对内涝灾害影响最大,其面积比例的增加会加剧区域内涝程度;② 城市各类型景观格局特征中,建设用地斑块的优势度、聚集度越高,景观破碎化程度越低,区域的内涝程度越高,绿地的景观格局对城市内涝的影响与建设用地相反;③ 城市整体景观特征中,景观整体越复杂越不易引发内涝灾害;④ 不透水率等人为因素比降雨量等自然因素对城市内涝的影响程度大。本研究的结果可以使人关注到地表景观格局对内涝的重要作用,为内涝治理和景观格局的规划管理提供参考和借鉴。     

近50 a渭河流域洪水成因分析及防治对策

 通过对近50 a渭河流域洪水的年际变化、月际变化和潼关高程变化的综合分析得出，造成该流域洪水灾害的原因有降水量年内分配不均和年际变化大，滩面淤积加重，支流河口淤塞以及河势、流态的恶化等。针对这些原因，根据渭河流域洪水灾害的特点，提出了相应的防治措施，即降低下游高程，减少河道的淤积，增大河道泄洪能力；利用水库进行调水调沙，引进客水冲刷渭河下游；防洪工程要除险加固，提高防洪标准与抗洪能力；恢复林草植被，遏止水土流失，从源头上控制泥沙入河等。     

城市内涝灾害受灾人口评估方法与实证研究：以哈尔滨市道里区为例

城市内涝灾害频发,对居民生命安全造成严重威胁,为提高城市内涝灾害受灾人口评估精度,提出一种更为精确的受灾人口评估方法。以哈尔滨市道里区为研究区,以城市内涝灾害受灾人口为研究对象,运用一、二维非恒定流为主控方程,构建城市内涝数值模拟模型,并结合受灾人口分布特点,综合构建基于土地利用的人口随时间变化的计算模型。实现在模拟内涝灾害影响范围基础上,利用受灾人口计算模型提取白天与夜晚受灾人口分布情况。结果表明：研究区在百年一遇降雨情景下,有25条街道会发生不同程度积水,积水深度范围值为0.10~1.42 m;此级别内涝灾害在白天11条街道受灾人口数量最大值达到3 500人,夜晚10条街道受灾人口数量最大值为720人。