北京城市洪涝问题与成因分析

利用社会经济统计数据和水文气象资料,探讨城市化背景下北京城市洪涝特征、形成机制及影响因素。近50年来城市内涝逐渐成为北京洪涝灾害的主要类型,随着城市化迅猛发展,城市内涝积水点数量在时间上表现为显著增加趋势,在空间上呈现出由内环逐步向外环扩张趋势,与城市化发展空间格局关系密切。从水循环的角度分析城市洪涝形成机制,指出区域气候变化和城市化发展改变了城市降水格局,汛期降水量和极端降水事件呈现下降趋势,但城区短历时强降水事件呈现增加态势;城市化发展改变了区域下垫面条件、城市流域产汇流特性和城市排水格局,进而影响了区域水循环过程和水量分配,在一定程度上增加了城市洪涝灾害风险;同时城市基础设施建设水平不足、排水排涝标准偏低、应急管理能力不足等因素,导致城市洪涝发生风险增加,降低了城市洪涝综合应对能力。     

资源型城市景观生态风险的时空分异:以乌海市为例

为探究大型露天煤矿开采对西北干旱荒漠区景观生态风险的影响,以及资源型城市转型背景下的时空动态,以资源衰退型的内蒙古自治区乌海市及周边县域为研究区,结合现有景观生态风险评价中的干扰度、脆弱度指标,增加受威胁指数来综合构建资源型城市景观生态风险评价框架。基于乌海市2005—2015年景观类型数据,从时间和空间上分析景观生态风险及其动态。结果显示:(1)2010—2015年景观类型之间转移相较于2005—2010年更剧烈,年变化强度分别为7.43%和3.44%,工矿用地与城市建设用地最活跃,但年增加强度减小。(2)林地、水域和湿地损失度先略增加后大幅度减小,其他土地和草地损失度呈增加趋势,工矿用地先减小后略增加;城市建设用地和工矿用地受威胁指数最大,其余类型的景观受威胁指数均有上升趋势,但其他土地、水域和湿地增加趋势逐渐减慢。(3)2005—2015年景观生态风险指数升高,空间分布总体呈西、中部高而南北低的格局,而不同等级风险区表现为低风险区由边缘向中心转移,而高风险区依托原有高风险区扩展。研究期风险区变化显著的是西部沙地高风险区,矿区东部其他土地因周围分布灌丛和草地,风险始终低于西部其他土地。根据不同风险等级中工矿用地的面积占比情况,将工矿用地占比控制在5%以内可达到控制总体景观生态风险的目的。研究为资源型城市通过合理的景观配置进行生态风险管控提供了依据。     

岩溶地区小城镇地下水资源多目标应急配置研究——以织金县为例

以织金县珠藏向斜北段储水构造为例,依据混合整数线性规划和多目标线性规划原理,从保障应急水资源供给的角度构建了不同干旱条件下地下水资源多目标应急配置模型（E-MIP）,并提出了2010-2030年的织金县城区地下水资源应急配置方案,结果表明:（1）珠藏背斜北部储水构造中裂隙-溶洞水的出露方式以地下河集中排泄为主,平均流量为62.04 m3·s-1,基岩-松散岩类孔隙泉则以分散排泄为主,平均流量仅2.14 m3·s-1;（2）干旱程度的加深不单纯限制了可利用水资源量,也直接刺激了用水效率和社会经济效益的提升,2010-2030年期间的织金县重度干旱缺水率比轻度干旱低21.25%,但其社会经济效益却增加了5.84倍;（3）应急地下水资源配置原则是优先保障居民生活用水需求,其次依据用水效率和权重次序对盈余地下水资源量进行产业化分配。进一步推算出了2020年、2025年织金县城区不同干旱状态下水资源应急配置方案。      

城市洪涝中雨水口泄流能力的试验研究

近年来中国城市洪涝灾害频发,对人民群众的生命财产安全造成了严重威胁,其中雨水口泄流能力的大小对于计算受淹区的积水程度或路面雨水的排除效率至关重要。为此本研究专门修建了具有上下两层结构的城市洪涝过程综合试验平台,考虑雨篦子、雨水井及侧支管等完整的雨水口结构,开展了76组不同来流水深及流速下的雨水口泄流能力试验。试验结果表明:雨水口的下泄流量在井身充满前后表现出不同的变化规律,即在雨水井充满前,路面雨水以堰流形式下泄;在雨水井充满后,以管嘴出流形式下泄。基于试验数据率定出雨水口堰流及管嘴出流时的流量系数,并进一步采用量纲分析法,建立雨水口的泄流能力与雨篦子尺寸、篦前水流的弗劳德数等因素之间的经验关系,具有较高的相关系数。采用本文公式计算原型尺寸雨水口的泄流能力,并与中国现行雨水口泄流能力的参考值进行对比,发现当水深较大时现行参考值偏大较多。本研究成果能为精细化的城市洪涝管理提供计算依据。     

安徽黄泛区农用地土壤重金属含量特征及环境质量评价

为科学合理地评价安徽黄泛区农用地土壤环境质量,为土地资源科学规划、土地分类管理、农业安全种植、耕地保护及土壤污染修复提供基础依据,采用综合考虑土壤背景值、环境质量标准及元素价态效应的评价方法,即土壤综合质量指数法进行区域土壤环境质量评价,并对土壤重金属超背景的成因进行分析。结果显示,研究区土壤环境质量较好,为I等清洁土壤。土壤中的重金属相对影响当量（RIE）较小,重金属含量低于《土壤环境质量：农用地土壤污染风险管控标准（试行）》（GB 15618—2018）中相应土壤污染风险筛选值;土壤重金属测定值偏离背景值程度（DDDB）较大,71.6%的样点土壤重金属含量超过了安徽淮北—亳州平原区土壤背景值,土壤超背景的元素以Cu为主,表层土壤中Cu高背景受人类活动影响明显;土壤环境质量标准偏离背景值的程度较大（DDSB=24.5）,土壤的重金属负载容量较大,具备一定的外源重金属缓冲能力。