广州市移民新村内涝控制方案研究

遭受暴雨与内涝的侵袭和困扰,是我国城镇在经济发展过程中遇到的普遍问题,在广州地区表现尤为突出。基于暴雨强度公式,应用芝加哥降雨过程线对广州市在不同重现期暴雨进行时程分配,得到1~50a5种典型暴雨重现期的设计降雨过程。采用SWMM模型,选取广州市一典型移民新村作为研究对象,将其排水系统进行概化,模拟在实际暴雨情景下入水口流量、节点积水和管渠满载情况,并与实际监测数据对比,以验证模拟的准确性。模拟不同重现期设计暴雨过程研究区内涝情景,考察不同暴雨强度下内涝点数量、积水程度和管网负荷,以探寻研究区域内涝的限制性因素,并基于此提出内涝控制措施。     

甘肃省黄土高原区典型城市雨洪与积水模拟研究

近年来,受气候变化影响,黄土高原城市区极端暴雨事件持续多发,引起诸多城市内涝等水灾害问题,严重影响社会、经济发展.选取甘肃省黄土高原地区典型新建城市区为研究对象,基于历史实测降雨、径流数据及地形等基础数据,构建黄土高原沟壑区城市暴雨洪水模拟模型(Seorm Water Management Model,SWMM),研究...     

电力气象信息系统的设计与实现

文章主要介绍一种与电力紧密结合的气象信息预警系统。该系统在充分利用电力和气象已有软硬件资源的基础上,通过气象雷达数据采集、电力专用气象设施以及地方气象来更新实时气象信息和预报信息,利用建立电网事故预警模型,实现对极端天气例如:大风、暴雨雷电、冰冻等可能对电网造成的灾害的天气的观测,进行定时、定点、定量的短时临近预报和全方位、多层次的预警;根据对气象信息的预测,可以对电网的相关工作提供科学指导,为电网安全运行提供保障。     

基于多模型耦合的城市内涝多视角分析

为了系统分析城市内涝发生机理,明确不同情景下的内涝风险和引发内涝积水原因,提出解决城市内涝问题的建议,以北京市清河内典型流域老龙口沟为例,利用InfoWorks ICM软件分别构建降雨-产流、管网汇流、河道汇流与地表漫流模型,并耦合形成精细化综合洪涝模型。在此基础上模拟不同暴雨情景下的管网排水状态、河道行洪与地表漫流过程。结果表明:雨水管网建设标准偏低,低于1年一遇雨水管网不达标率高达79%;河道抵御暴雨洪水能力较强,现状行洪能力高于50年一遇洪水行洪要求;内涝积水点多集中于低洼道路和建筑区低洼处以及河道拐弯处。通过模拟结果分析该流域的内涝积水问题由不透水下垫面比例高、管网排水能力弱、局部地形低洼、局地强降雨易发等多因素综合造成,研究可为内涝问题治理提供技术支撑。     

典型城市降雨径流污染特征调查分析

为了了解城市降雨径流污染特征,对武汉市汉阳区5种不同下垫面不同场次降雨径流进行取样监测,研究结果表明,该城区主干道、支路及绿地径流COD、TN污染程度劣于Ⅲ类水体水质标准,SS浓度劣于城镇污水处理厂污染物排放一级A标准。降雨特征对降雨径流污染影响显著:对于特定采样点降雨强度越大、雨前干期越长,则场次降雨径流污染物浓度(EMC)相对越高;降雨强度大、雨峰靠前、雨前干期长其初期冲刷效应显著,且雨峰越靠前的降雨事件其场均降雨累积径流量比例为30%时所对应的累积污染负荷比例(FF30)值越大。     

陕北一次局地暴雨过程多普勒雷达特征分析

利用延安的多普勒天气雷达,分别从基本反射率因子、组合反射率因子、径向速度产品以及垂直累积液态含水量产品分析2017年7月25日08时至26日08时发生在陕北局部地区一次暴雨天气过程的雷达回波特征,并总结此次暴雨天气的雷达回波特点。结果表明,多普勒雷达回波强度出现大于35d Bz的回波,并有45~60d Bz的强回波带维持在回波区域内,且回波稳定少动有一小时之多,这是产生暴雨的关键性原因;雷达径向速度产品出现明显逆风区,是暴雨天气速度回波的明显特征;垂直累积液态水含量产品(VIL)对暴雨天气的分析有很好的辅助作用。     

SWMM模型在城市雨水管网改造中的应用

结合研究区特点,运用SWMM模型构建集防洪、排涝、排水于一体的暴雨内涝模型,模拟城市内涝,分析不同重现期降雨过程下地表径流、检查井溢流、管道超载情况,评估雨水管网系统的排水能力。根据对研究区管网超载现状的分析,总结管道排水能力不足的原因,探究提升管网系统排水能力与缓解内涝风险的措施,提出管网优化设计方案,并模拟分析改造方案的效果。研究对其他类似城市具有借鉴意义。     

PSO-ESN在城市内涝点降雨积水预测中的应用

针对城市内涝监控系统内涝点监测数据利用有限问题,提出一种基于PSO-ESN的内涝点降雨积水预测方法。分别选取历史降雨和液位为输入向量、当前液位为输出向量,通过回声状态网络动态逼近输入和输出向量之间的映射关系建立预测模型,以迭代多步预测方法得到未来液位,并采用粒子群算法解决回声状态网络模型关键参数和时间序列嵌入维数选择主观性问题。应用实例表明所述模型在内涝点降雨积水预测中的适用性,与传统Elman神经网络和BP神经网络相比,所述模型预测精度分别提高52.9%和82.4%。该方法能够有效利用监测数据,为内涝预警以及排水系统优化调度提供科学依据。     

基于SWMM模型构建沧州市内涝水文模型

海绵城市建设是当前解决城市内涝问题较为科学有效的措施之一,城市水文模型的建立是研究城市内涝的重要方法。以沧州市城区为例,利用实测暴雨过程、积水过程、下垫面状况及管网属性参数等资料,构建了基于SWMM的城市水文模型,并对模型的参数进行了率定和验证。结果表明,沧州市城区积水深度模拟过程与实际观测过程一致,并且积水深度最大值出现时间2者吻合,构建的城市水文模型可以较好地模拟沧州市内涝过程,可为城市防涝减灾和海绵城市建设提供重要的依据。     

雷达回波外推方法在临近降雨预报中的应用

强对流天气的临近预报极具挑战性。随着天气雷达的发展,其高时空分辨率的优势使其迅速应用于短时临近预报研究中。利用雷达回波数据计算其在相邻时次内最优空间相关,得到不同时次的移动矢量序列;在此基础上,叠加前一时次雷达回波变化量,完成雷达回波形状和量的外推。采用SCE-UA算法对雷达回波强度与降雨强度的关系式进行参数估算,从而达到预报降雨的目的。结果表明,利用雷达回波最优空间相关方法的预报图像与实况较为接近,方法具有较强的可操作性和较高的实用价值;利用SCE-UA算法的预测降雨强度,与雨量站实测雨强进行误差分析,均方根误差δ为2.48,相较于利用经验参数进行的降雨预报精度明显提高。     

城市排涝与排水研究

城市排涝与排水是城市建设发展的一项重要工作。从比较城市排涝与排水异同点着手，分析研究二者之间的关系，对涝水重现期衔接、涝水流量计算方法、山坡汇水和小区而水与内河涝水叠加、小区雨水和内河涝水与外江水位组合以及城市规划地面标高确定等技术问题进行探讨，并对搞好城市排涝与排水工作提出一些看法。     

基于流域模型法的山洪灾害监测预警系统

为了提高山洪灾害监测预警系统的准确性和时效性,减少山洪灾害对山区居民的人身财产损害,结合水利部门信息化建设要求和国家山洪灾害防治要求,阐述了山洪灾害监测预警系统的设计原则、建设目的及主要建立方法.临界雨量计算是山洪灾害预警系统的关键,分析了单站临界雨量法、区域临界雨量法及P-Ⅲ型频率分析法这3种常用山洪灾害监测预警系统计算方法存在的问题,提出了采用流域模型法计算临界雨量的山洪灾害监测预警方法,并利用流域模型法计算了山西省大同县部分沿河村落不同时段不同持水度条件下的临界雨量值,将山洪灾害预警指标实测值与计算值进行对比,结果显示实测数据介于土壤含水率较低和较高临界雨量值之间,说明该方法合理可行.以流域模型法为基础建立了大同县山洪灾害监测预警系统,促进了大同地区山洪灾害防治工作.     

治涝工程效益的灰色动态分析

应用灰色系统的理论,从不同的角度对黑龙江省东、中、西三个地区的治涝工程的治涝减灾效益、治涝垦荒效益及副产品效益做了动态量化分析,其结论是合理的,方法是可行的。文章旨在为该省“八五”计划中的水利规划、农业宏观调控提供科学依据。     

水源水库表层水体锰污染特征研究——以萍乡市山口岩水库为例

山口岩水库是萍乡市极为重要饮用水水源地,但自2012年建成蓄水以来,已先后四次发生不同程度的锰含量超标现象,严重影响了区域供水安全。通过近五年来水逐月水质监测结果、逐日降雨量、逐日气温、逐日水位等相关数据,结合历次锰超标应急监测结果,结果表明:山口岩水库表层水体锰超标主要来源于坝址附近深处,少量来源于降水汇流的面源污染,低气温、低水位伴随降雪等极端天气很可能导致山口岩水库表层锰超标;水库水体锰超标初期常伴随着铁含量上升、溶解氧短时间内异常下降等特征。相关研究可为山口岩水库的锰超标污染问题防治与提供科学支撑。研究成果可为山口岩水库锰污染防控与饮用水安全保障提供科学依据。     

四湖流域螺山排区农田涝渍灾害风险评估

四湖流域是涝渍灾害的多发区和重灾区,为定量分析涝渍灾害的影响因素和风险分布特征,以螺山排区为对象,从涝渍灾害的致灾因子、孕灾环境、防灾能力3个方面,建立了涝渍灾害指标体系,构建了涝渍灾害风险评估模型,分析了涝渍灾害风险的时空分布特征。结果表明:在涝渍灾害影响因子中,孕灾环境所占权重最大,其次是致灾因子,而在致灾因子中汛期降雨强度综合指数所占权重占比最大,达到0.1595。通过计算得到,在汛期降雨强度综合指数为2.889时,排区内涝渍灾害风险度(0.957)达到重度风险临界值;在汛期降雨强度为1.924时,计算得到排区内涝渍灾害风险度(0.837)达到轻度风险临界值。现状条件下,螺山排区仅能抵御3 a一遇的汛期降雨强度,遭遇10 a一遇汛期降雨强度时,整个区域都处于涝渍灾害风险状态。     

基于GIS的小流域设计洪水计算

山区洪水是农村自然灾害之一,以流经浙江省衢州寺坞村段的庙源溪为研究对象,针对小流域缺乏实测洪水资料的特点,基于地理信息系统（GIS）实现高精度和高效率的流域特征提取,利用不规则三角形网格和空间分析功能生成水文统计参数等值线,实现所需研究区的等值线的内插。根据GIS获取的水文模型参数,通过频率计算得到不同历时下不同频率的设计雨量,进而采用推理公式法计算得到设计洪峰,为山洪灾害预警提供依据。     

易引起地下水浅埋农田涝渍的降水过程分析

较多的降水往往会导致地下水浅埋区农田发生涝渍危害,结合湖北四湖流域实际,分析了可引起农田涝渍危害的降水过程特点,提出了致渍型、致涝型和涝渍相随型降水的概念。分析表明,50 mm以上的降水过程多出现在5月上旬和6月下旬,平均2.6~2.9年出现1次,降水持续时间主要在7 d以内;致渍型降水3.8次/年,3~9月份均有可能发生,其中5、6月发生频率最高(80%左右);致涝型降水主要出现在6~8月份,出现的频率分别为32.1%、37.7%和24.5%;致渍型降水出现的频次远大于致涝型降水,二者之比为2.63∶1;导致农田涝渍相随现象的降水有明显的季节性和一定重现期,春季约3年一遇,春夏过渡期约4.4年出现一次,夏季约3.5年一遇。     

小流域山洪灾害临界雨量计算分析方法

临界雨量是小流域山洪灾害预警预报的重要指标,介绍了推求临界雨量的常用方法,主要阐述了单站临界雨量法、区域临界雨量法和水位反推法等较为实用的方法。根据广东省清远市连州瑶安小流域实际情况,采用区域临界雨量法和水位反推法分析临界雨量,经综合分析确定临界雨量指标值。     

遥感技术在水文水资源领域中的应用研究进展

遥感数据具有周期短、信息量大和成本低的特点,为水文水资源研究提供了丰富的数据源。详细介绍了遥感技术在水文水资源领域的主要应用研究进展,包括降水、蒸散发、径流与水文模型、地表特征及参数提取、洪涝灾害监测、水土保持、土壤水分与旱情监测、积雪与融雪、水质监测和地下水等方面,展望了今后应用研究的发展方向。     

鱼菜共生环境中多参数监测系统设计与试验

实时监测鱼菜共生系统中的关键环境信息对整个系统的水质调控具有重要意义。设计一种基于GPRS的多参数环境信息监测系统，系统可对水产养殖区与蔬菜栽培区中共11项环境参数进行远程监测，并将数据上传至云端服务器，再通过PC端以及移动端实现实时监测、历史数据查询、远程调控等功能，联合多种环境信息对氨氮的组成以及水质状况进行分析，同时将获取的环境数据通过多元线性回归的方法建立离子氨浓度预测模型。试验结果表明，设计的系统运行平稳，数据采集成功率约为99.53%；建立的离子氨多元线性回归方程决定系数R2为0.817，预测结果平均绝对百分比误差MAPE为4.68%，可以有效预测养殖环境的离子氨浓度，实现预警。