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。     

流域尺度土地利用调蓄视角的雨洪管理探析

发达国家雨洪管理焦点历经管网设计、不透水面阈值控制、低影响开发及土地利用管理等过程,呈现"多尺度多视角衔接"趋势。本文聚焦太湖流域土地利用调蓄功能变化机制及管理应用,揭示了1985-2015年来建设占用耕地是调蓄功能降低的主要原因;发现基于小流域的调蓄功能变化与建设用地强度整体低关联,但局部高相关,高相关的地区位于大城市或某些乡镇周边的建设增长热区,而这些热区的建设用地与调蓄空间规模较大且接触机会更多,是开发之前调蓄空间保护、开发控制以及开发之后综合管理等3个土地利用调蓄目标因子协调不当的结果;最后提出流域尺度土地利用调蓄视角的雨洪管理"345"模式,即以3个目标因子和5类控制要素为基础,实施土地利用调蓄创建、防御、拓展与保护等4类差别化战略模式,从更大尺度认识老城区和新区的雨洪关联,拓展海绵城市建设的本土认知和视野。     

山地城市海绵型绿地立体构建途径

随着海绵城市建设理念的提出以及试点城市建设的开展,针对特殊类型海绵城市建设的研究越来越受到重视。本文以山地城市为研究对象,在梳理其降雨径流过程特征的基础上,分析了山地城市在雨洪管理方面所存在的问题,阐述了基于降雨径流过程的山地城市山、水、城、绿地之间的关系,总结了山地城市四类海绵型绿地(山顶绿地、斜坡绿地、平台式绿地和沟谷绿地)的特征及其在雨洪管理方面的作用,依据降雨径流"产流-汇流"的过程,结合"源头-过程-终端"的不同环节,提出山地城市海绵型绿地立体构建的途径,以此提升山地城市绿地系统的雨洪调蓄功能。     

基于雨洪综合管理的上海临港新城降雨径流水文模拟

针对当前城市严峻的雨洪生态环境问题,在多目标雨洪控制利用的视角下,确定了径流削减、洪涝控制、水质保障、雨水资源化利用的雨洪综合管理体系.基于GIS平台,结合上海市临港新城总体规划愿景,建设研究区雨洪综合管理GIS数据库.在两级集水区层面,对研究区未来的地表径流产流、洪水与内涝淹没、径流污染负荷进行了空间模拟,进而判别出研究区的径流削减重点控制区域、洪水与内涝高危区域、水质保障重点控制区域,并通过雨水资源化利用需求分析,确定了研究区雨水回收利用重点区域的雨水存储设施建设规模.结果表明:1)LEED标准降雨事件下,开发后相比开发前,研究区径流产流总量增加了637 776.87 m3 (23.44％);两级集水区中,径流削减重点控制区域分别占研究区总面积的43.10％、55.05％.2)研究区分别有10.61％、26.98％的用地存在较高的洪水和暴雨内涝风险.3)WQv标准降雨事件下,研究区NHa-N、TP、TSS 3种污染物的总负荷量分别达2.27 t、1.03 t、797.33 t;两级集水区中,水质保障重点控制区域分别占研究区总面积的39.24％、18.52％.本研究可为后续的城市雨洪综合管理提供依据,对城市水资源的可持续发展具有重要意义.     

水生态系统韧性视角下热带雨林地区的蓝绿空间评价——以五指山市南圣河为例

热带雨林地区因特殊的气候特点及空间特征,河流蓝绿空间面临的雨洪压力与人类社会活动压力较大,其韧性建设对于整个生境具有关键性影响。国内外研究聚焦于韧性承洪实践与韧性评估量化,鲜有基于不同生态压力冲击对河流蓝绿空间开展多维韧性评价。文章以南圣河为对象,基于雨洪等自然灾害的脉冲式压力与人类社会对生态系统施加的慢性压力两类情境,构建水生态系统的“压力-脉冲-韧性”模型,通过“构建理论模型―叠合双维承压评价―解析吻合/冲突点―探析韧性策略”的逻辑方法实现特定地域蓝绿空间的评价与优化。研究发现：1）生态系统服务价值越高,调节功能越高,蓝绿空间韧性越强。2）突发性脉冲方面,在极端日降雨量增加情景下,河流水系的缓冲半径与水源类型密切相关,水库受到水安全威胁的风险大于河流,地表的径流曲线数值（简称CN）一般与历史经验相关。3）慢发性压力方面,韧性压力与城市人口密切相关,人口越密集,韧性压力越大;且不同季候的游憩密度与丰枯期存在分异,丰水期雨洪威胁大,游憩密度低,枯水期雨洪威胁小,游憩密度高。     

西南山地城市雨洪灾害防治多尺度空间规划研究——基于水文视角

西南地区城市因山地环境的特殊性,面临城市雨洪灾害频发、多发和危害严重等特点,其雨洪灾害防治方法也不同于其它地域城市。通过对典型山地城市重庆近10年水文数据的观察,将雨洪灾害的形成、发展与城市水文过程特征进行关联分析。借助水循环模拟分析的理论基础,结合山地流域多元化、城镇空间组团化、社区空间多维化等特点,以多尺度空间下的水文模拟过程为依托,建构应对山地城镇雨洪灾害防治框架体系:(1)流域尺度生态安全格局体系建构;(2)城镇尺度雨洪防灾基础设施布局及空间优化;(3)社区尺度雨洪设施的低冲击设计。研究探索山地城镇雨洪灾害发生的规律特征和科学价值,可为全球气候变暖下的山地城市雨洪灾害防治提供参考。     

长沙市居住区空间宜居程度研究

以长沙市为例,建立由20 367个建筑体块以及水体、地形、道路等要素构成的城市三维模型,通过建设、环境、交通、服务、景观5个方面的20个指标的计算,对全市1 860个居住区的空间宜居程度进行综合分析。结果表明:长沙市居住区的空间宜居程度存在显著的空间差异,呈现出"西高东低""一走廊三高地三低地"的空间特征。湘江沿岸"走廊"以及梅溪湖、松雅湖、洋湖周边区域"三高地"的空间宜居程度较高,中心城区则存在空间宜居程度最低的"三低地"。城市综合宜居程度与景观类指标、环境类指标呈空间正相关,建设类指标呈现"中心低、边缘高"现象,而交通类、服务类指标呈现"中心高、边缘低"现象。产生上述特征的主要原因在于:城市扩张与居住区建设速度过快,居住区对景观资源依赖性强,老旧小区搬迁改造推进缓慢,新建城区配套服务不足。应该从控制城市周边居住区的新建、推动旧城改造、加强景观营造、完善配套服务等方面进一步优化。     

基于高精度地形表面模型的城市雨洪情景模拟与应急响应能力评价

在气候变化和城市化背景下,日益频发的暴雨洪涝对城市人员、财产及功能造成了严重的灾害影响,突出表现为城市路网被淹导致的交通与公共服务中断。因此,城市暴雨洪涝灾害的应急管理与风险防范已经成为当前自然灾害研究的热点问题之一。选取受暴雨洪涝灾害影响严重的上海市中心城区(南京东路CBD)为研究区,采用高精度暴雨洪涝数值模拟与GIS空间分析相结合的研究方法,评估了不同降水强度情景和积水深度条件下,城市路网的可通行性与城市关键公共服务部门(医疗和公安)的应急响应能力。研究表明,基于高精度地形表面模型的城市雨洪模拟与应急响应能力评估方法,具有较高的实用性和有效性,可为城市洪灾应对与精细化应急管理提供科学支撑。     

国际低影响开发实践对上海城市雨水管理的启示

上海汛期降雨强度明显大于城市排水标准,初期雨洪污染负荷较大,对社会经济以及环境造成了较大危害,这些问题历来是困扰上海的难题,而国际上模拟开发之前雨水的自然循环过程,实践低影响开发等先进的雨水管理理念,缓解了传统的城市化过程中带来的城市内涝、城市面源污染等不利影响,值得上海借鉴。通过归纳国际先进的雨水管理理念,从综合管理和市场引导两方面探讨国际上雨水管理的激励机制,针对上海的现状问题,分别从综合管理、市场激励和公众宣传层面提出了建议,以期对上海的雨水管理工作提供参考和借鉴。     

山西省交通优势度评价

主体功能区划背景下,交通优势度评价是划分各类主体功能区,特别是优化开发区域和重点开发区域的10个指标之一.本文采用<省级主体功能区域划分技术规程>的技术流程和评价方法,基于山西省107个县(市、区)级行政单元的单项指标和集成性指标的评价.分析了山西省交通优势度的空间分布特征和成因.研究发现:①交通优势度呈"偏正态"分布,7.48%的县(市、区)具有突出的交通优势,23.36%的县(市、区)交通条件处于明显劣势.与全国交通优势度评价相比,山西省具有突出优势和具有明显劣势的县(市、区)比例明显偏高.②交通优势度具有北高南低、东高两低的区域分异特点,太原、运城、长治、大同4大城镇密集区具有明显的交通优势,在全省范围内形成"大"字型的分布格局.这主要是由国家主干线建设、煤炭资源开发和地形地貌等因素综合作用的结果.③公路,特别是高速公路是影响山西省交通优势度评价的主要因素.但公路的地区分布并不均衡,若从盂县-永和划一条连接线,则该线以南以东地区公路网密度明显高于以西以北地区;在吕梁山区和黄河沿岸地区出现了集中连片的低值区;在全省范围内形成了太原-运城、太原-晋城两条公路网密集带.     

黄河中游流域环境要素对水沙变异的影响

目前 ,黄河中游地区流域的水沙变化主要以水文法和水保法研究为主。由于黄河中游具有明显的自然地带性分布特征 ,流域系统的水沙过程受到环境要素的综合影响。本文根据黄河中游河口镇至龙门区间已控一级支流的测站资料 ,采用地理环境要素法分析水沙变异及成因。研究表明 ,河龙区间流域径流量和输沙量与地理环境因子的影响密切相关。 2 0世纪 70年代以来 ,降雨减水减沙作用不断减小 ,随着水土保持措施的提高 ,人类活动减水减沙所占比重不断增大。 70年代与 80年代气候波动和人类活动影响的平均减水减沙作用分别为5 3 4 %、 2 8 6 %和 4 6 6 %、 71 4 %。     

天山北坡“96.7”洪水致灾原因分析

１９９６年７月中，下旬，天山北坡发生了特大洪水，其洪峰之高，洪量之大为历史上所罕见，形成了建国以来新疆从未有过的特大洪灾，本文综合实地考察结果，在对洪水特点分析基础上，结合对本次洪水致灾过程的研究，详尽分析了天山北坡“９６．７”洪水致灾原因。     

北京地区坡面径流计算模型的比较研究

利用北京市西南山区房山蒲洼两个坡耕地小区30场降雨径流资料和密云石匣示范区休闲地试验小区13场降雨径流资料，对Chu修正的Mein-Larson-Green-Ampt(GAML)、Phillip、Horton和SCS径流曲线数法4种径流计算公式进行了对比。结果表明：GAML和Phillip计算结果的模型确定性系数较高，Horton入渗曲线和SCS曲线数的计算结果模型确定性系数偏低。根据模型参数的易获得性，建议在北京山区，在有降雨过程资料时，使用Chu修正的GAML入渗曲线进行径流计算；若无降雨过程资料可用SCS径流曲线数进行径计算。本研究结果可用于北京地区径流量预报和水土资源评价。     

COMPREHENSIVE PLANNING FOR WATER RESOURCES EXPLOITATION AND WATER POLLUTION CONTROL FOR CHANGLI COUNTY-A CASE STUDY FOR SMALL TOWNS OF CHINA

I.EnvironmeotaICharacterishcsofChangliCountyChangliCoLmtyislocatedinthenortheastermendoftheNorthChinaPlain,nexttoBohaiSeaontheeastandthesouthemendofYanshanMountainsontl1enortl1.Luani1emverWhichrunsthroughthecouotyforn1sthewestemandsouthemboundaryoftitiscoastalcounty.ThenorthempartofthecoUnyishillywithaverageheigltrrangingfrom5oto5Oom,andmostportionintheeastemandsouflempartislocatedonthealluvialplainofLuani1eandYirunarivers,inclilungfromnorthwesttosoutieastwiil1heighrangingfrom2to3m.Tl1…     

AN EXPERIMENTAL STUDY OF SHEET EROSION IN GRANITIC REGION OF WUHUA COUNTY,GUANGDONG PROVINCE

1.IntroductionWuhuaCounty,locatedintheupstreamOfHanjianghiver,isoneofthemostseriouslyerodedcountiesinSouthChinagraniticweatheringregionOfGUangdOngPrOvince.ByinveStighion,thetOtalerodedareaisestimatedtobe875.33km,whichoccupiedbot30percentofthetOtalerodedareaoftenmostseriouserodedcountiesintheregion.Insomeconununes,theeroddareaevenreachedtomorethan6Opercent.ErosionresuItedinwidesPedOfbemountalns,landdopadaion,shortOfwterresourceshoperecotw.~ngthethreetypesoferosionintheupstreamOfHanjian…     

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。     

黄土土壤结皮对产流临界雨强的影响分析

依据野外资料,从影响产流的各项因子出发,分析黄土高原典型区土壤结皮对产流临界雨强条件的影响,得出:在该区特殊的超渗产流方式下,土壤结皮降低入渗,使得产流时的临界雨强条件降低,因而大大提高了产流的可能性。但是,在实际情况下,雨强变异很大,应考虑不同雨强情况下土壤结皮对产流量的影响。而在室内条件下,各项因子均是可控的,一般情况下,雨强恒定,产流时的临界雨强条件降低,意味着产流提早,必然带来产流量的增加。     

三江源区径流演变及其对气候变化的响应(英文)

Runoff at the three time scales(non-flooding season,flooding season and annual period) was simulated and tested from 1958 to 2005 at Tangnaihai(Yellow River Source Region:YeSR),Zhimenda(Yangtze River Source Region:YaSR) and Changdu(Lancang River Source Region:LcSR) by hydrological modeling,trend detection and comparative analysis.Also,future runoff variations from 2010 to 2039 at the three outlets were analyzed in A1B and B1 scenarios of CSIRO and NCAR climate model and the impact of climate change was tested.The results showed that the annual and non-flooding season runoff decreased significantly in YeSR,which decreased the water discharge to the midstream and downstream of the Yellow River,and intensified the water shortage in the Yellow River Basin,but the other two regions were not statistically significant in the last 48 years.Compared with the runoff in baseline(1990s),the runoff in YeSR would decrease in the following 30 years(2010-2039),especially in the non-flooding season.Thus the water shortage in the midstream and downstream of the Yellow River Basin would be serious continuously.The runoff in YaSR would increase,especially in the flooding season,thus the flood control situation would be severe.The runoff in LcSR would also be greater than the current runoff,and the annual and flooding season runoff would not change significantly,while the runoff variation in the non-flooding season is uncertain.It would increase significantly in the B1 scenario of CSIRO model but decrease significantly in B1 scenario of NCAR model.Furthermore,the most sensitive region to climate change is YaSR,followed by YeSR and LcSR.     

地形强迫的流场非地转性与广西旱涝的空间分布

本文分析了地面平均流场，从地转偏差的角度讨论了广西多雨区与少雨区空间分布的动力学原因，着重指出“弧形山”结构在形成广西气候特点上的特殊作用。