| 城市水系统理论及其模型研制与应用 |
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| 引用本文： | 夏军,张永勇,佘敦先,张世彦,杨军,吕明权,张翔,罗安琪,吴胜军,刘阳.城市水系统理论及其模型研制与应用[J].中国科学:地球科学,2024(3):725-744. |
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| 作者姓名： | 夏军 张永勇 佘敦先 张世彦 杨军 吕明权 张翔 罗安琪 吴胜军 刘阳 |
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| 作者单位： | 1. 中国科学院地理科学与资源研究所陆地水循环及地表过程重点实验室;2. 武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室;3. 中国科学院城市环境研究所城市环境与健康重点实验室,福建省流域生态重点实验室,水生态健康研究组;4. 中国科学院重庆绿色智能技术研究院 |
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| 基金项目： | 中国科学院战略性先导科技专项(A类)项目(编号:XDA23040301)；;国家自然科学基金项目(批准号:42071041)资助； |
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| 摘 要： | 城市水系统理论是流域水系统科学在城市尺度的拓展,为解决城市化引起的人水关系失衡和突出水问题(内涝、黑臭和水污染、生态退化等)提供了新的系统化解决方案.现有城市水系统相关研究大多关注水循环单一过程,对水循环及其伴生的物质循环、水生态以及人文等过程互馈机制仍需进一步探索.本文以流域水系统科学和水循环理论为基础,发展了城市水系统的概念、理论和技术体系;以城市多种下垫面条件下时变增益降雨-径流模型为核心,耦合自然-社会水循环及其伴生的水环境、水生态等过程和多尺度海绵措施的影响,研发了城市水系统5.0模型,实现了源头降雨-径流-面源污染负荷、排水管网系统水量水质转输、末端调蓄和净化、社会经济水循环、水系统评估和调控等五大关键模拟功能,成果已在武汉市开展示范应用.结果表明:城市水系统应以城市及其联系的河湖为研究对象,探索城市自然-人工侧支水循环和外江调蓄等耦合,以及社会经济发展、海绵措施对水量-水质-水生态等过程的调控机制.研发的城市水系统5.0模型很好地模拟了城区降雨-径流过程、水体总氮和总磷浓度、社会经济发展特征指标等.与实测数据对比,所有降雨-径流场次的相关系数和纳什效率系数分别处于优秀和良...
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| 关 键 词： | 城市水系统 人水关系 水问题 绿色发展 理论基础 数学模型 |
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