城市新建小区海绵城市建设要素分析

遭受暴雨与内涝的侵袭和困扰,是我国城市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。住宅小区是城市的最基本组成单元,小区雨洪管控是杜绝城市内涝的重要措施。采用SWMM模型,选取广州市一规划设计阶段的住宅小区作为研究对象,将其排水系统进行概化,模拟小区开发前后雨洪的变化,对比分析加入下凹式绿地、透水地面、屋面雨水收集系统等低影响开发措施(LID)要素对雨洪的管控作用。结果显示,小区开发后区域洪峰流量显著增大、径流系数变大、洪峰时间提前,采用下凹式绿地、透水地面和屋面雨水收集系统均可有效地消减洪峰流量、减小径流系数、缓解雨水管网的排洪能力,三者的组合实施可在低造价的基础上更好地发挥雨洪管控的作用,并可实现雨水的回用。     

基于SWMM和InfoWorks的低影响开发技术研究

选取易受水灾影响的武汉市沙湖及周边区域,建立了Infoworks ICM的雨水径流模型。通过对隧道的一场真实渍水事件的模拟分析,验证了模型的可靠性。此外,通过多个降雨重现期下目标地块雨水径流模型的模拟,对地块的积水情况、出水管的峰值流量等进行了总结分析,并对开发前该地块的水文特征进行了模拟,与开发后的情形进行了对比。其次,利用SWMM模型对绿色屋顶、渗透路面以及下凹式绿地这3种典型低影响开发措施在径流系数和径流峰值的削减以及延缓径流峰值的出现时间效果上分别进行了模拟,总结出了不同降雨强度下3种措施的径流系数,并对这3种低影响开发措施的水文效果进行了对比。     

均匀降雨条件下不同下垫面产汇流特性试验研究

雨水产汇流过程受地表状况、降雨强度、降雨历时、土壤前期含水量等多因素的影响,试验采用SBS(屋面防水材料)、不透水地砖(人行道铺设材料)及草地三种不同下垫面材料,进行了多场模拟降雨试验。试验结果表明,透水性差的下垫面（SBS、不透水地砖）,主要影响因素是雨强、历时,历时越长,雨强越大,径流系数越大。透水性较好的下垫面（草地）,土壤前期含水量是影响产流量的主要因素,试验同时表明草地覆盖率大于80%,径流系数显著减小。经对试验数据进行回归分析,建立了一定条件下降雨历时?径流系数,雨强?径流系数,流量?径流系数之间的函数模型。研究成果对城市雨水资源利用具有重要参考价值和实际指导意义。     

EGR冷却对四缸增压柴油机排放影响的试验研究

试验对比分析三种不同冷却容积EGR冷却器的冷却效果及其对四缸增压柴油机排放影响,在不同转速及负荷时测量分析冷却EGR不同开度对柴油机排放的影响。结果表明:EGR冷却效果越好,NOX排放越低;随着EGR开度的增大,NOX排放值逐渐减小,负荷越大降低效果越明显,但烟度排放增加。     

乙醇/汽油混合燃料对电喷汽油机排放特性的影响

采用增氧剂乙醇替代甲基叔丁基醚,在发动机台架上研究了不同掺混比混合燃料对电喷汽油机排放特性的影响及三效催化器的净化性能。实验结果表明,汽油机掺烧乙醇后,在低转速时CO排放有所升高,而在中高转速时CO的排放改善程度较小;在所有转速条件下,THC排放量都有所降低,其中E4组（无水乙醇添加量9．826％）燃油对THC排放改善效果较明显,降低幅度接近40％,而NOx排放仅在中低转速时降低较明显。催化转化器对CO和THC净化效率分别为42％～99％、58％～93％,对NOx的催化转化率相对低一些,平均约为27％。三效催化器的转化效率与燃料中乙醇含量、汽油机转速和负荷有关。     

低影响开发措施的建设对城镇排涝模数的影响研究

近年来,极端气候频发对城镇内涝的综合治理带来了新的挑战,需采取多种措施构建多重排涝防线。低影响开发措施可有效削减洪峰流量、延缓峰现时间、减小径流系数。针对低影响开发措施实施后对排涝模数这一排涝工程规划中的关键指标的影响展开研究,以广州市大岗镇为背景,建立了LID措施实施后城镇涝水的产汇流模拟的SWMM模型,通过情景分析得到不同LID设置情景下的排涝模数。结果表明:在78.7%的城镇面积(情景6)上实施LID后分别在遭遇5、10、20、30、50a一遇暴雨情景下其排涝模数为未实施LID时的57%,71%,78%,82%,86%。其结果对实际工程有一定的参考意义。     

不同水氮调控模式对稻田土壤氮素分布与有效性的影响

为了进一步阐明寒地黑土区不同水氮调控模式对铵态氮、硝态氮在不同土层累积及土壤氮素有效性的影响,以田间小区试验为基础,结合~(15)N示踪微区试验,研究了不同水氮调控模式下土壤剖面的无机氮以及肥料氮素的NH_4~+-~(15)N和NO_3~--~(15)N累积情况,并根据同位素测定结果分别计算了土壤氮素有效性“A”值,从不同角度分析了不同水氮调控模式对土壤氮素有效性的影响。研究结果表明:控制灌溉和常规灌溉两种灌溉模式下土壤无机氮和以无机氮形态残留的肥料氮素在土壤剖面的累积量均随施氮量的增加而增大,并随土层深度的增加而减少。不同施氮量下稻作控制灌溉模式表层土壤(0～20cm)中无机氮和以无机氮形态残留的肥料氮素的累积量均高于常规灌溉,20～40cm和40～60cm土层的无机氮和NO_3~--~(15)N总累积量均低于常规灌溉,不同灌溉模式间20～60cm土层中NH_4~+-~(15)N的累积量差异不显著(P0.05)。相同施氮量下常规灌溉模式20～40cm土层的NO_3~--~(15)N累积量较控制灌溉模式增长了10～11倍;40～60cm土层的NO_3~--~(15)N累积量较控制灌溉模式增长了近3倍。不同施氮量下稻作控制灌溉模式水稻成熟期氮素积累量中77.77%～84.51%来自于土壤氮素,较常规灌溉提高了12.91%～23.12%,且相同施氮量下稻作控制灌溉模式土壤氮素有效性“A”值较常规灌溉模式分别提高了9.41%、5.65%和3.69%。不同施氮量下与常规灌溉相比,稻作控制灌溉模式可以有效提高稻田土壤氮素有效性,减少肥料氮素的淋溶损失,起到了节水减排的作用,研究结果可为制定黑土区稻田合理的水氮调控措施提供参考。     

基于SWMM的LID组合措施水文水质模拟效果研究

为了更好地体现海绵城市中防洪排涝的效果,以宜兴市中心城区某试验区为研究对象,基于SWMM软件,分别模拟了城市化后和采用LID组合措施(渗透性铺装、生物滞留池、雨水花园)时,在不同重现期(3、5、10、15、50、100a)下的平均径流量、平均入渗量、平均径流系数、峰值流量、峰值时间以及地表径流中常见污染物指标:SS、COD、TN、TP作为水质、水文分析参数,根据其变化规律进行分析得以表征,结果表明:LID组合措施在平均径流量、平均入渗量、平均径流系数、峰值流量、节点溢流量及溢流个数方面有显著的削弱效果,缓解了内涝;同时对地表径流污染物SS、COD、TN、TP浓度有很好的控制效果,削减其累计排放量。     

稻田水量调控模拟计算及分析

蓄水调洪能力是稻田重要的生态功能之一,充分发挥稻田滞涝功能,对于节水灌溉、除涝减灾具有重要的意义。基于稻田水平衡模型,计算了1960-2015年常规灌溉、浅湿灌溉、浅湿调控灌溉模式下的各水平衡要素,探讨不同频率年及气象要素变化对灌溉量、蓄雨量等要素的影响,分析稻田不同灌溉模式的优势。研究结果表明,稻田能有效蓄存雨水减缓涝灾,雨水利用率在42.0%~98.7%,随降雨量增大灌溉需水量减小、稻田蓄雨量增大和雨水利用率减小的规律明显;稻田不同灌溉模式中,浅湿调控灌溉模式具有较好的节水、蓄雨效果,并给出相应的灌排调控规则,实际应用建议采用浅湿灌溉达到既节水又防洪的效果,该研究为稻田蓄雨减灾、灌溉管理提供理论依据。     

太原市高校不同下垫面条件下降雨径流系数试验研究

雨水积蓄利用工程是一种可持续性的节水工程。在确定蓄水池规模而进行的可积蓄雨量计算时,为了合理的选取径流系数值,进行了室外实地径流系数模拟试验。本次试验选取了沥青路面、水泥路面、透水性铺装三种下垫面,降雨强度(四个水平)、地面坡降(三个水平)、降雨历时三个变量,研究了径流系数与变量之间的关系。结果表明,水泥路面与沥青路面变化规律基本一致,径流系数均随降雨强度、降雨历时、地面坡降的增大而增大;透水性铺装在雨强较小时,径流系数与坡降成负相关关系,当降雨强度较大时,径流系数与坡降成正相关关系。通过对不同降雨强度、地面坡降、降雨历时条件下径流系数变化规律的研究,可以为雨水积蓄利用工程中确定可积蓄雨量的多少、确定蓄水池规模的大小、集雨工程的推广奠定理论依据。     

绿色建筑与LID理念下的雨水控制利用研究

文章以解读绿色建筑与LID的理论与应用方法为基础,阐述了绿色建筑与低影响开发的关系,分析了LID理念下的雨水控制利用技术及其在城市建筑中的重要性与可行性,并以无锡市惠山区工业转型集聚区项目为例,总结其规划设计方法,实践表明:LID技术与景观设计技术的融合,既能解决绿色建筑及周边地块雨水排放和径流污染的问题,又表现出独特的景观效果,具有经济、生态、社会等多重效益,同时也为我国其他城市基于低影响技术的绿色建筑及周边景观整合设计提供参考。     

不同城市化程度对杨洼闸排水区产汇流影响研究

不同城市化程度背景下,城市区域下垫面差异所引发的产汇流机理改变,进一步加剧了城市区域洪涝灾害。本文针对城市化进程较快的北京市通州区,选取区域内杨洼闸排水区为研究对象,根据Landsat卫星影像数据,采用多主题指数组合技术分别提取研究区2010年和2015年城镇用地数据,基于两种不同的城市化程度设置模型不透水率,构建SWMM模型。通过设置不同重现期暴雨情景,定量分析不同城市化程度洪水特征的变化。研究结果表明:研究区在两种城市化程度背景下一年一遇设计暴雨时的径流系数差值为0.13,从五十年一遇设计暴雨开始2010年和2015年径流系数较接近,由城市化引起的不透水率改变对研究区径流系数的影响逐步减弱。洪峰流量与城市化程度则始终表现出较强的正相关性。一年一遇设计暴雨时2015年峰现时间比2010年提前了3 h,从五十年一遇设计暴雨开始峰现时间不变,原因是强降雨条件下流域内流速较快,减小了城市区域因汇流路径复杂导致汇流时间延长的影响。     

基于SWMM模型的低影响开发模式在城市雨洪控制中的研究

随着我国城镇化水平的提高,城市内涝问题日益突出。研究选取华北地区某区域,利用暴雨管理软件SWMM构建了该区域降雨径流模型,模拟了不同重现期设计下的排水管网运行状况。在此基础上,模拟了雨水桶、下凹式绿地、透水铺装、绿色屋顶4种低影响开发(LID)措施单独布设以及组合布设这5种方案的径流控制效果。研究发现,在该研究区域内,采用LID措施的五种方案都可以减少径流总量并削减洪峰,在径流总量削减效果上,组合布设LID下凹式绿地透水铺装雨水桶绿色屋顶;在洪峰流量削减效果上,组合布设LID雨水桶透水铺装下凹式绿地绿色屋顶; LID设施在低重现期下径流削减效果显著,随着暴雨设计重现期的增大,LID设施的径流削减效果降低,但仍可以起到径流迟滞作用。     

不同保墒措施对黄土丘陵区坡地枣园土壤温、湿度的影响

针对陕北地区水资源日趋紧张,雨水、灌溉水利用效率低下的现状,通过定位试验,研究了干旱条件下不同保墒措施对山地枣林土壤温、湿度及产量影响。结果表明：几种保墒措施的保水效果均较明显,在土壤含水量随时间变化的过程中,以B120（保水剂量为120 g/棵）、J2（秸秆覆盖量为2 kg/m2）及D（地膜覆盖）的效果最佳,平均土壤水分较对照CK高出25.4%、23.7%、18.1%。保水剂及秸秆施用量偏低或偏高都会影响其保水效果。地膜覆盖有升温的作用,而秸秆在高温时有降温效应。     

低冲击开发模式在城市雨水系统中的应用

在城市雨水系统建设中,采用低冲击开发技术实施雨洪资源利用,可以提高城市抵御洪涝灾害的能力。介绍了低冲击开发模式在城市雨水系统中的几种应用方式,希望为城市规划、城市建设中雨水系统的低冲击开发提供技术手段,借此为低碳生态城市建设提供支持。     

水氮耦合对黑土稻作产量与氮素吸收利用的影响

为探明不同水氮耦合模式下黑土区水稻产量形成和氮素吸收利用的规律,设置常规淹灌（F）、浅湿灌溉（W）和控制灌溉（C）3种灌溉模式,0、85、110、135kg/hm2（N0、N1、N2、N3）4个施氮量水平,共12个处理,研究不同水氮耦合模式对水稻干物质、产量、氮素吸收转运、水氮利用效率的影响。结果表明：常规淹灌和浅湿灌溉模式下,水稻地上部各器官干物质累积量随施氮量的增加而增大,而控制灌溉模式随施氮量的增加先增大后减小;水稻地上部不同器官氮素累积量随施氮量的增加而增大,相同施氮水平,控制灌溉模式的叶、茎鞘和穗氮素累积量较常规淹灌提高了27.80%~43.42%、18.32%~24.97%、13.85%~24.25%,较浅湿灌溉提高了0.96%~13.18%、10.73%~12.86%、10.53%~12.61%;3种灌溉模式下,水稻地上部干物质、氮素累积速率均随施氮量的增加而增大,且控制灌溉模式高于浅湿灌溉和常规淹灌模式,干物质、氮素累积始盛期随施氮量增加而提前;水稻植株平均氮素累积速率达到峰值时间比平均干物质累积速率达到峰值时间提前11.39d;相较于常规淹灌和浅湿灌溉模式,控制灌溉模式更有利于提高水稻产量,其中CN2处理产量最大,为10272.57kg/hm2;控制灌溉模式显著提升氮肥农学利用效率和氮肥偏生产力;相同灌溉模式下,叶、茎鞘氮素转运率以及穗部氮素转运贡献率随施氮量增加而减小。水稻产量与灌溉水分利用效率、水分生产效率、氮肥农学利用效率、百千克籽粒吸氮量之间呈极显著正相关（P<0.01）,与氮素籽粒生产效率之间呈极显著负相关（P<0.01）。适宜水氮耦合模式可提高水稻产量和氮素吸收利用,综合考虑CN2处理为最佳水氮耦合模式。     

水稻适雨灌溉对稻田CH_4和N_2O排放的影响

采用静态暗箱-气相色谱法,观测分析了水稻适雨灌溉和常规灌溉2种模式下稻田CH_4和N_2O的季节排放情况,评估了水稻适雨灌溉对稻田CH_4和N_2O排放的影响。结果表明,适雨灌溉稻田CH_4、N_2O排放峰值分别出现在分蘖期和拔节孕穗期,整个生育期CH_4、N_2O平均排放通量分别为16.77 mg/(m~2·h)、6.64μg/(m~2·h),适雨灌溉稻田CH_4、N_2O排放量较常规灌溉显著下降(p0.05),分别下降了74.47%和67.06%。水稻适雨灌溉通过合理利用雨水资源,减少灌溉次数及灌水量,显著降低了稻田CH_4和N_2O的排放。     

绿色校园雨水综合利用的实践

江苏城乡建设职业学院在绿色校园建设的实践中,基于低影响开发理念,结合区域的气候、水资源、给排水工程等客观情况,构建了雨水生态收集综合利用系统,选用适宜的雨水渗透、调蓄、净化和补水技术及设施并进行优化,达到控制径流量和径流污染及雨水资源化的目标,获得了良好的经济、环境和社会效益。     

喷油压力对柴油机燃烧及排放的影响

喷油压力是影响柴油机排放性能的关键因素之一,虚拟技术已经成为解决该问题的重要手段。在一台高压共轨直喷国Ⅳ柴油机上,研究了喷油压力变化对柴油机燃烧、排放性能、经济性及动力性的影响规律。结果表明,柴油机缸内压力实测值验证了虚拟计算模型的准确性及仿真分析流程的合理性;喷油压力越大,油滴直径越小,燃油雾化效果越好,利于缸内燃烧,缸内压力和温度越高,同时加速了NOX的生成,排量增高,Soot量相应减小;脉宽增加使燃油消耗率先减小后增大,扭矩先增大后减小,喷油脉宽过大或过小对动力性和经济性都会造成不利影响。     

土壤容重对土壤水分入渗特性影响研究

采用一维垂直积水入渗法研究不同容重对入渗率、累积入渗量及湿润锋的影响,试验结果表明对应于同一入渗时间,容重越大,入渗率、累积入渗量及湿润锋深度均越低;相对于基准入渗量和基准湿润锋,容重越大,其减渗率μ和减锋率η均随之越大;稳定入渗率有随土壤容重的增加而减小的趋势;不同容重的累积入渗量和时间的平方根呈显著的线性关系,拟合的系数M随容重增加而降低,并与容重较好的呈幂函数关系;湿润锋深度与入渗时间呈幂函数关系,随着容重的增加,入渗的系数A降低,而指数B差异较小,系数A与容重之间较好的符合乘幂函数关系。研究结果为从入渗特性推求容重与土壤水分运动参数的关系提供定量分析依据。