基于近40年降水数据的全国七大地理区屋面雨水利用可行性研究

雨水利用是解决城市水资源危机和缓解城市内涝的有效途径,降水特征和雨水利用可行性是衡量雨水利用工程可行与否的关键指标。基于全国各监测站点1980—2020年降水量数据,分析了全国七大地理区的降水特征;运用水量平衡原理,建立了日降水量-用水量平衡模型,探究了屋面雨水利用的影响因素,分析了全国七大地理区7座典型城市的雨水利用可行性。结果表明：1)我国年均降水量受地形和气候差异的影响,呈现出由东南向西北逐渐递减的趋势;季节降水量和年均降水量空间分布趋势一致,各季节降水量以夏季最高、春秋季次之;降水集中度分布特征与降水量不同,年均降水量较小的地区降水相对更加集中。2)降水特征、雨水罐设计容积、集雨面积、日用水需求量、节水效率和溢流率对不同地区雨水利用可行性具有显著影响。降水量越大的地区雨水利用可靠性越高,不同地理区7座典型城市雨水利用可靠性顺序为广州>武汉>南京>昆明>哈尔滨>北京>西宁,但各城市的雨水利用可靠性均难以达到100%。3)雨水利用可靠性随雨水罐容积的增大而增大,但当雨水罐容积达到10m³时,其增加显著减缓;雨水利用可靠性与集...     

广州某商业中心雨水回收利用设计

以某商业中心为例,介绍了屋面雨水回收用于空调冷却塔补水的设计。根据广州地区雨水资源丰富、水质良好及工程项目的特点,确定了雨水回收范围、回收用途,并进行了月均水量平衡计算。经济效益分析表明,该系统每年可节约市政供水34000m^3,经济效益和环境效益显著。     

某公园雨水利用与水景水质保障系统案例分析

以北京市某公园为例,进行雨水利用和水景系统的方案设计,根据水量平衡计算,充分利用公园内汇集的雨水,进行处理后作为冲洗、绿化和景观湖用水;充分考虑雨水径流的污染,合理地设计雨水的截污、净化、输送系统,并采取相应的水景水循环与水质保障措施.     

天津城区雨水利用的前景分析

水资源紧缺已成为全球性问题。城市雨水作为一种宝贵的资源,已经成为一些国家和地区的重要水源。通过对天津市降水特征的监测分析,得出天津市降雨量较为充足且集中在6、7、8三个月份,初期径流雨水污染较为严重(路面SS和COD浓度分别为235 mg/L和131 mg/L,屋面SS和COD浓度分别为72 mg/L和53 mg/L),但经弃流初期雨水后的雨水水质较好(路面SS和COD浓度分别为93 mg/L和57 mg/L,屋面SS和COD浓度分别为30 mg/L和21 mg/L),适合作为回用水水源。讨论了在天津市中心城区内具有代表性区域的雨水利用方案,老城区内宜采用小规模雨水利用装置;新建小区宜将雨水集蓄利用、渗透与园艺水景观等相结合;文化保护区内宜将雨水有组织的快速排除,在该区域外实施雨水利用工程;公园、广场可作为大型雨水储蓄池,在少雨季节时,作为回用水水源。     

上海市雨水污染控制初探

水环境的严重污染和饮用水资源的匮乏，已对上海市的持续发展构成了直接和潜在威胁。在借鉴国外雨水处理利用的研究，应用成果，综合考虑上海市水环境，城市建设及经济发展现状和地区特点的基础上，对上海地区城市雨水污染及其特性，控制雨水污染措施等作了阐述。     

鄱阳湖自然资源及其特征

本文简述了鄱阳湖土地、水、气候和生物资源现状,分析了它们的特征。鄱阳湖是中国最大的淡水湖泊,但洪、枯水期湖水面积变化很大,枯水期由众多的子湖泊组成。它是一个过水性湖泊,年均迳流量高达1457×10⁸m³,然而年际和月际变化很大,对长江水量调蓄作用不大,也不适时。总体水质良好,但已受到污染。鄱阳湖是本地区的日照时数、水体蒸发量和风能高值区,是气温调节器。鄱阳湖生物资源丰富,形成了完整的水域生态系统和水陆交替的湖滩草洲生态系统。     

自然资源合理开发与环境保护

X37 20(刃014(X)黄土高原水土保持与水环境/徐学选(中科院水利部水土保持研究所)…//水土保持通报/中科院水利部水土保持研究所一1999,19(5)一44一48 环图S一48 通过分析黄土高原水环境背景特征、认为黄土高原雨水环境差;人工林草地土壤水分长期处在亏缺状态,高产农田、林草、坡地生产力受水分环境制约严重;径流水可利用程度低。生态环境的改善必须借助水土保持的生物、工程等措施,首先改善水环境。水土保持措施对在水环境的影响表现为:在地块尺度上,可以汇集雨水、增加人渗、满促作物、植物生长的水分需求平衡。但商耗水的林草地,水分亏…     

黄河河口地区生态供水效益分析

流域生态需水是指流域生态系统为维持一定程度的生态系统健康所需要一定质量的水量,以保证流域生态系统结构和生态功能等为目标,实现流域生态系统健康。流域生态需水量的研究对于社会经济的可持续发展具有重要的战略意义。论文针对南水北调西线一期工程的供水规划,在提出配水效益计算方法的基础上,针对不同的配水量,计算了黄河河口地区的生态需水量、生态效益以及供水对减少断流所带来的生态效益,并进行了方案比较分析。主要结论是:当来水量分别为55×10⁸、122.8×10⁸或240×10⁸m³时,产生的湿地综合生态效益则为34.85×10⁸、47.18×10⁸或54.72×10⁸元。     

崇明设施农业雨水利用与处理的试验研究

设施农业为农作物生长提供可控的、优化的环境,使农作物不受季节的影响在最适宜的环境中生长。目前自动化、机械化的植物工厂和无土栽培是都市农业主要形式。一方面我国要发展设施农业,另一方面我国水资源短缺严重,而南方地区雨水充足,雨水是一种非常规、经济的水资源。在此情况下,本文对崇明设施农业示范基地雨水采样进行实验研究,首先收集了示范基地雨水,进行测定,根据设施农业的要求进行了处理,达到了无土栽培水质要求。解决设施农业雨水利用的难题,提高农业生产的效率和质量,适应现代农业发展需求。     

吉林省生态系统服务价值变化研究

研究土地利用变化对区域生态系统服务价值的影响具有重要意义。论文以吉林省土地利用动态数据为基础,应用Costanza等提出的生态系统服务价值系数,分析了土地利用变化及其所引起的生态系统服务价值的变化。结果表明,从1980年到2000年,吉林省草地、水域和湿地面积大量减少,其它类型土地面积在增加;由于耕地的生态价值系数相对较小,湿地和水域的生态价值系数较高,耕地面积的增加不能弥补由于湿地、水域减少造成的区域生态系统服务价值的整体下降,使得区域生态系统服务价值显著减少。吉林省生态系统服务价值从1980年的12365.14×106＄减少到2000年的10700.38×106＄,减少率为13.46%,净减少值为1664.76×106＄,总生态系统服务价值每年变化率为0.72%。     

洞庭湖湿地退田还湖的生态经济效益研究

洞庭湖湿地生态服务功能退化制约了湖区经济的可持续发展。“退田还湖”是恢复湿地生态服务功能价值的主要手段;以洞庭湖退田还湖区湿地恢复为例,综合运用资源经济学、生态经济学的理论和方法,评估了退田还湖区湿地恢复后的生态服务功能价值量,得出了退田还湖后所产生的生态经济效益。只有恢复洞庭湖区湿地生态环境,保护好洞庭湖区湿地资源,才能实现洞庭湖区湿地资源的可持续利用,保证湖区经济的可持续发展。     

基于MODIS数据的洞庭湖水体和水华时空变化研究

为明确洞庭湖水华发生规律、水体面积的变化规律及其影响因子,利用MODIS传感器提供的MOD02HKM数据,采用多波段水体指数（MBWI）模型、浮游藻类指数（FAI）方法识别、提取洞庭湖水体、水华范围,并对2001~2015年洞庭湖水体、水华时空分布数据进行分析.结果表明：洞庭湖的水面范围在年内呈现明显的季节变化,在年际成缩减趋势.水域面积由大到小依次是夏季、秋季、春季、冬季,且2001~2015年丰水期水体的平均面积是枯水期的2.2倍;2001~2015年洞庭湖水域面积萎缩速率为-14.574km²/a,其中夏季的萎缩速率最大,达到-38.678km²/a;2001~2015年期间,洞庭湖区域均发生水华,水华主要集中发生在东洞庭湖的西部湖湾区,西洞庭湖和南洞庭湖的水华则沿河岸零星分布;洞庭湖水华存在明显的季节变化和年季变化.每年水华面积基本呈现正态分布,最小值出现在冬季,最大值出现在夏季和秋季,其值达到681.43km²;2001~2015年水华爆发面积最高占全湖面积的18.2%,水华面积年平均变化率为-8.657km²/a,水华爆发面积呈现缩小的趋势.     

长江三口-西洞庭湖环境因子对浮游植物群落组成的影响

为了解长江三口及西洞庭湖浮游植物群落结构特征及主要环境影响因子，于2016年11月、2017年3月及8月对长江三口及西洞庭湖18个断面进行了浮游植物的调查，共检出6门72种，群落结构分析结果表明：浮游植物密度方面，在11月份最低，8月份最高，变化范围为1.32~275×10⁴cells/L，平均密度为32.75×10⁴cells/L，其中，长江三口平均密度为35.39×10⁴cells/L，西洞庭湖为25.88×10⁴cells/L；优势类群方面，长江三口以硅藻门的尖针杆藻（Synedra acus）、瞳孔舟形藻（Navicula pupula）、双头辐节藻（Stauroneis smithii Grun）为主，西洞庭湖则以蓝藻门的小席藻（Phormidium tenue），绿藻门的小球藻（Chlorella vulgaris）、四尾栅藻（Scenedesmus quadricauda）为主；多样性方面，长江三口Shannon-Wienner指数及Margalef指数分别为1.31和1.01，西洞庭湖Shannon-Wienner指数及Margalef指数分别为1.40和1.10，通过对浮游植物和水环境因子数据进行CCA分析可知，水温（WT）、总氮（TN）、总磷（TP）是影响长江三口浮游植物分布的主要因素，而WT、pH值是影响西洞庭湖区浮游植物分布的主要因素.     

环洞庭湖区水资源供需系统仿真及优化决策研究

论文运用系统分析的理论与方法,分析环洞庭湖区水资源供需系统的特征和各要素之间的相互作用,建立水资源供需系统模型,仿真模拟传统发展模式、发展经济型模式、节水型模式和协调型模式等四种不同情景下,2010-2030年环洞庭湖区水资源供需变化趋势.结果表明:①随着经济的发展和人口的增长,环洞庭湖区水资源供需矛盾十分突出;②在协调型模式下,模拟期末环洞庭湖区总需水量达到159.1×10⁸ m³,供需缺口最大值出现在2020年,为1.9×10⁸ m³,到2030年水资源供给能力约有3.6×10⁸ m³富余,模拟期内水资源供给基本能够满足社会经济发展的需求,且能够获得最大的综合效益,是环洞庭湖区水资源开发利用的最佳方案;③为了达到预期目标,还需增强节水意识、完善用水管理、优化经济结构,加大水利投入和环境整治,提高节水技术水平和水利保障水平.     

三峡水库运行对洞庭湖北部地区水资源开发利用的影响

依据实测原型水文序列,在辨析三峡水库运行与四水流域水利工程运行对江湖水文关系演变特征影响的基础上,重点剖析了三峡水库运行对洞庭湖北部地区水资源开发利用的影响。结果表明:①在江湖水文关系演变过程中,三峡水库运行对洞庭湖水情演变的影响要大于四水水利工程运行的影响;②洞庭湖区水资源比三峡水库运行前(1951—2002年)类似来水情景下减少了185.60×10⁸ m³;③三峡水库蓄水调度运行期,枯水年、丰水年9月15日至10月31日荆南三口入湖平均径流依次减少67.99×10⁸、23.14×10⁸ m³,补水运行期枯水年、丰水年1—3月三口入湖平均径流依次减少4.93×10⁸、11.51×10⁸ m³;④三峡水库运行对洞庭湖区水资源开发利用影响的地区是澧县、安乡县、沅江市、南县、华容县等县市,影响时间为每年10—12月或1—3月,影响的后果是因季节性和工程性缺水造成该区平均每年经济损失约57 359×10⁴元。     

洞庭湖区湿地生态系统存在的问题及其对策研究

洞庭湖是我国最大的淡水湖泊湿地景观生态系统之一,湿地资源丰富.由于泥沙淤积,洞庭湖区调蓄容积减少、洪水位不断抬升、江湖关系改变.在加重湖区的防洪负担、造成严重的洪涝灾害的同时,也降低了湖泊水体对各种污染物的稀释自净能力和水环境承载能力,导致湖泊湿地生态系统严重退化.本文分析了洞庭湖区湿地生态系统的功能,找出了导致洞庭湖区湿地生态系统退化的原因,并针对原因提出了一系列对策,以期恢复其原有功能.     

Rainwater utilization and storm pollution control based on urban runoff characterization

The characteristics of urban runoffs and their impact on rainwater utilization and storm pollution control were investigated in three different functional areas of Zhengzhou City, China. The results showed that in the same rain event the pollutant loads (chemical oxygen demand (COD) and total suspended solids (TSS)) in the sampling areas were in the order of industrial area > commercial area > residential area, and within the same area the COD and TSS concentrations of road runoffs were higher than those of roof runoffs. The first flush effects in roof and road runoffs were observed, hence the initial rainwater should be treated separately to reduce rainwater utilization cost and control storm pollution. The initial roof rainfall of 2 mm in residential area, 5 mm in commercial area and 10 mm in industrial area, and the initial road rainfall of 4 mm in residential area and all the road rainfall in commercial and industrial areas should be collected and treated accordingly before direct discharge or utilization. Based on the strong correlation between COD and TSS (R~2, 0.87-0.95) and the low biodegradation capacity (biochemical oxygen demand BOD_5/COD < 0.3), a sedimentation process and an effective filtration system composed of soil and slag were designed to treat the initial rainwater, which could remove over 90% of the pollutant loads. The above results may help to develop better rainwater utilization and pollution control strategies for cities with water shortages.     

下凹式绿地在降雨径流控制中的应用研究

下凹式绿地具有蓄渗雨水、削减洪峰流量、净化雨水、防止土壤侵蚀等优点,且投资少,是一种能同时满足环境、生态、经济等多重效应的新型雨水利用措施;它的应用将有效缓解城市水资源匮乏和降雨地表径流造成的面源污染,同时能在一定程度上防止城市内涝.在介绍下凹式绿地对降雨径流控制的基础上,着重综述了下凹式绿地对雨水的蓄渗、净化作用及其设计方面的研究进展.     

城陵矶综合枢纽工程建设对洞庭湖水动力影响模拟研究

受流域降雨量偏枯以及三峡工程蓄水运行等综合影响,洞庭湖季节性干旱问题近年来日益突出.为缓解洞庭湖旱情,湖南省和湖北省政府提出了建设城陵矶综合枢纽工程.枢纽工程的建设,将改变洞庭湖水动力特征,影响湖区生态环境.该研究基于MIKE 21模型构建了洞庭湖二维水动力模型,模拟预测了枢纽工程建设前后洞庭湖湖体水位、流速等水动力参数变化特征.验证结果显示:水动力模拟结果与实测值吻合较好,模型计算结果有效可靠.模拟结果显示:城陵矶综合枢纽调度运行后,能够有效抬升全湖水位0.78~1.06 m,增加湖泊面积5.96%~10.84%,增加湖容31.18%~39.69%.枢纽工程对缓解洞庭湖秋季旱情、春季旱情作用明显,能够在一定程度上解决洞庭湖枯水期提前、枯水期延长、枯季水位偏低等问题.随着水位的抬升,湖体流速有不同程度的减小,退水期、枯水期平均流速由0.30 m·s-1和0.23 m·s-1降至0.28m·s-1和0.19 m·s-1,分别降低了6.67%、17.39%.城陵矶综合枢纽运行后,水流速度减缓、水体滞留时间延长,将加大湖体富营养化风险.     

基于环境一号卫星CCD数据的洞庭湖夏季富营养状态评价

利用环境一号卫星数据,系统地分析洞庭湖富营养状态的年际时空变化特征.通过星地同步地面实验,建立起洞庭湖水体的叶绿素a浓度遥感反演模型、富营养状态评价模型.利用2009到2013年8月的多期环境一号卫星CCD数据,对洞庭湖富营养状态进行动态监测和分析.结果表明:1洞庭湖区主要以中营养为主.2009到2013年富营养化水体占全湖的面积分别为48.57%、63.84%、51.10%、35.27%、52.10%.2010年富营养化水体占全湖面积比最大,其次是2013年.2洞庭湖富营养水体主要集中在大小西湖、东洞庭湖西部及内湖地区.2009年到2013年大通湖和南湖这两个典型内湖重度富营养水体占全湖的面积比都在逐年下降,水质有好转的趋势.