基于SWMM的北京市典型城区暴雨洪水模拟分析

以SWMM为基础,选取北京市典型小区,计算不同频率设计暴雨下小区排水效果以及积水、道路坡面流等情况,同时进行不同情景下的暴雨洪水模拟并评价其影响,包括改凸式绿地为平式和凹式、设置蓄洪区等。模拟计算的结果显示,以上3种方式对入渗、径流、洪峰流量、坡面流等均有较大影响,作为城市防洪排水的重要辅助措施,可以极大地缓解排水管道压力,同时削减洪峰、增加入渗。     

绿化屋顶雨水滞蓄能力试验研究

屋顶绿化可以配合既有绿地涵养水分,是解决城市雨洪问题的有效策略之一。本文基于绿化屋顶观测试验结果,初步定量研究了北京城市气候下绿化屋顶的雨水滞蓄能力。结果表明：绿化屋顶具有较好的雨水持蓄能力,不同降雨条件下,约有70%的降雨被持蓄;绿化屋顶具有明显的减滞洪峰效果,不同降雨条件下,绿化屋顶均可有效的削减洪峰流量、延滞洪峰到达时间。根据降雨产流过程的观测与分析,归纳出绿化屋顶典型降雨产流模式,即可划分为初期雨水持蓄、快速产流及缓慢释放等3个阶段,并定量分析了各阶段的雨水持蓄特点。     

北京“23·7”特大洪水复盘分析

本文分别采用地面雨量站和雷达反演降雨数据,利用北京山区洪水预报模型对北京“23·7”暴雨洪水开展了复盘分析。结果表明,雷达反演降雨与地面雨量站测量结果一致性较强,可较好地反映降雨的时空变异性;同时,利用二者分别驱动水文模型后所得的预报效果也基本一致,说明在水文预报工作中雷达反演降雨可作为地面站网的可靠替代品。本文改进的考虑北京山区产流特点的水文模型可对大部分预报断面做出较高精度的模拟。北京山区水文过程具有很强的非线性,基于不同量级历史洪水率定的水文模型参数具有不确定性,为了适应产汇流和洪水演进规律的变化,提高洪水预报的可靠性,预报实践时需要结合实况数据及时优化模型参数,完善洪水预报方案。     

南水北调来水条件下北京市多水源联合配置和调度关键技术研究

南水北调来水条件下北京市多水源的合理配置和科学调度关系北京市水资源管理全局,涉及一系列复杂问题。为解决这一难题,北京市科委启动了"南水北调来水与当地水资源实时联合调度关键技术研究"课题,在分析计划、调度、政策层面所面临问题的基础上,研究得出了密云水库流域水资源演变规律、北京市用水需求分析、北京市水资源合理配置、环路供水工程布置优化方案、地下调度空间和地下水回灌模式、多水源实时联合调度分析和制度政策保障措施研究等主要成果,并进一步提出了相关建议,为北京市和类似南水北调受水区的水资源合理配置和科学调度提供借鉴。     

基于逆向扩散和分层赋权的黄河堤防工程安全评价

针对黄河堤防工程安全的评价问题，首先基于后果逆向扩散法，构建了多层次半结构性的评价指标体系；基于分层赋权思路，对多层次的黄河堤防评价体系进行赋权。第1层（输入层）通过计算熵值权向量来确定指标的数学权向量，第2层（准则层）采用熵值权向量、等权重和经验赋权法3种权向量，利用模糊评价模型进行计算对比。选择黄河下游6个典型堤段进行实例计算，第2层采用了3种权重进行计算，第1种为熵值权向量（0.394,0.606）；第2种为等权重（0.500,0.500）；第3种为主观权重（0.600,0.400）。根据评价结果可知，综合评价值趋势和走向基本一致。工程因素子系统最优的是堤防1、3、4，非工程因素子系统最优的是堤防5、6，熵值权向量和等权重评价结果均为堤防5黄河北岸陶城铺段堤防最优；主观权重评价为堤防3黄河南岸东平湖段堤防最优。后果逆向扩散法可以快速全面的确定安全影响因子，分层赋权可以有效的克服人为权重的影响，从而保证获得客观合理的安全评价值，并能根据评价结果找到堤防工程安全相对薄弱的因素，为黄河堤防的安全运用提供数据支撑。     

黄土高原地区小流域长系列水沙运动模拟

应用改进后的小尺度分布式水文模型（THIHMs-SW），对相对天然状态下的岔巴沟流域进行了连续8年的水沙运动模拟计算，取得了较好的模拟结果，模型强大的空间分析功能可以为黄土高原地区开展的小流域综合治理提供科学指导和帮助。同时，模型中预留了水土保持措施影响下的水沙调蓄计算模块，以便在今后进一步研究工作中分析人类活动（尤其是淤地坝建设）对水沙运动规律及特性的影响。     

生态水权的理论与实践

从水权的角度理解生态和环境用水,可以为生态和环境的保护与恢复提供新的研究思路。通过辨析“河流”“河道”与“流域”,“用水”“耗水”与“需水”,“生态”与“环境”等概念,明确了生态水权的内涵。在生态水权的计算方法中,重点介绍了Montana法、湿周法、日本的维持流量及我国的河道内和河道外两类生态和环境需水。结合我国黄河与塔里木河的生态水权问题,提出了包括立法、协议、规划、管理、工程、经济手段在内的实现生态水权的具体途径。     

干旱区绿洲水资源可持续利用中的几个热点问题的认识

我国内陆干旱区面积253万km2,占国土面积1/4。解放以来,社会经济有了长足的进步,西部大开发浪潮更促进其社会经济提速发展,但水资源日益成为其主要的制约因素。内陆干旱区年降水量除海拔很高的山区外,都在200 mm以下(塔里木盆地绿洲为50 mm左右)。水资源产生于山区,消耗于平原绿洲。绿洲是人类生存和活动的场所,也是内陆干旱区精华所在。由于内陆干旱区自然生态极为脆弱,而在平原绿洲的地表水、地下水、土壤水、大气水(简称四水)转化频繁,增加了水资源评价分析的难度,给水资源合理配置、利用的规划和设计带来很大困难。基于经济发展的要求和…     

城市化对北京地区降水的影响研究进展

城市化对北京地区降水影响的相关研究已多有开展。在对以往相关研究总结的基础上,综述现阶段研究的主要方法和结论,以及存在的主要问题。概括来说,城市化对降雨影响的研究方法主要有两类,即基于观测和基于模式,两类方法共同的研究思路是将城市下垫面的影响与气候系统变异性和局地环境的影响分开。现阶段研究的难点主要表现在四个方面,即:城市与地形的耦合效应,城市影响的时空选择性,气溶胶影响的不确定性以及城市冠层模拟的复杂性。未来的研究需要进一步加强相关气象要素的观测以及完善气象模式中微云物理机制和对城市下垫面的描述。