区域合理水面率研究现状及探讨

水域是人居环境的重要组成部分，具有其他生态系统不可替代的多种生态服务功能。然而随着城市进程的加快，水域不断被侵占破坏。维护合理的水域面积，发挥水域的多种功能成为当前需要研究的重要课题。本文系统论述了区域合理水面率的内涵，总结了水面率及其相关领域的国内外研究现状，并从行洪除涝、水资源开发利用、维持水体的一定水环境容量和城镇水景观等功能出发对今后合理水面率的研究进行了探讨，提出了合理水面率确定的理论框架。     

平原圩垸农田区除涝方法研究

我国南方圩垸地势平坦，大部分高程均在江、河（湖）洪枯水位之间，因此汛期容易受洪涝灾害影响。在分析南方圩垸地区特点的基础上，提出了除涝的措施，即增加抽排能力、增加水域滞蓄能力和两者结合的3种方案。再采用等效年值法，对3种方案进行投资比较，最终选择等效年值最小者为最佳除涝方案。例证表明，该方法合理可行。     

土地整理项目区适宜水面率模型

针对土地开发整理过程中人为因素的作用使水域面积逐步减少、水域功能退化等问题,分析了国内外相关研究进展,确定了研究目标及内容,并依据水文学和农田灌排基本原理,从防洪、抗旱、除涝和环境等多角度出发,对土地开发整理项目区的产汇流和需水容量进行分析;根据土地开发整理项目所在区域的位置、地形、水系条件等提出土地整理项目区适宜水面率分析模型,结合江苏土地整理项目实际,利用自行开发的分析软件进行分区水面率分析计算,结果表明:赣榆县黑林镇土地整理项目区(丘陵)的适宜水面率为4.71%,江苏省丘陵区土地整理项目平均适宜水面率为5.11%,范围为3.5%～7%;滨海县蔡桥镇土地整理项目区(平原)适宜水面率取8.58%,江苏省平原区土地整理项目平均适宜水面率为7.69%,范围为6%～9%.     

沿江赶潮地带太仓半高田区排水规划探讨

针对沿江赶潮地带太仓半高田区的自然、水文特点,在防洪排涝规划中,根据高潮滞蓄、低潮排水的特点合理确定规划水面率,在此基础上,建立非恒定流数学模型,对骨干河网断面进行校核,供城市化进程中沿江赶潮地带半高田区水系规划时参考。     

用线性规划法推算平原湖区最优除涝方案

一问题的提出在平原湖区,每逢汛期,外江水位高于垸内地面高程,排水系统及排水闸不能自流外排时,一般采取"留湖蓄涝,排蓄结合"的除涝方案,即利用内湖滞涝并辅以抽排的除涝方案.但对此问题如何从定量方面来分析呢?对某一个垸子来说,到底应留多少湖面滞涝,建多少电排站呢?本文的目的就是试应用数学上的线性规划的方法,推求经济效益最大并能协调两者关系的最优除涝方案.     

里下河地区洪涝韧性水网规划研究

受复杂洪涝情势影响，淮河流域下游的平原水网面临治理难题。以江苏省里下河地区水网规划为例，研究洪涝驱动下韧性水网的构建途径，并建立数值模型分析评价。针对河-湖-港-圩韧性对象，提出了提升骨干河网蓄泄能力、实施退圩还湖增加滞蓄容积、冲淤保港修复港道排水能力、约束圩区排涝模数适应调度需求等四项措施。通过模型演算表明，单项措施均能降低行蓄水位，提高排水效率；综合方案使河网排涝水位明显降低，蓄泄性能良好，满足设计标准，还为水质改善等多目标利用奠定了基础。韧性理论为平原水网规划提供了新范式。     

常州市芙蓉大圩最优水面率研究

苏南城市化进程迅速,圩区水面率对于当地的城市规划、城市防洪除涝保安全十分重要。以常州市芙蓉大圩为例,提出了工程总费用现值最少为目标函数,考虑生态需水、蓝线控制、泵站建设等约束的圩区城镇最优水面率非线性规划模型,对常州市芙蓉大圩进行优化计算,最优水面率为10.4%,该方法可供苏南圩区水系规划参考。     

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。     

基于最大熵法的河道行洪风险评估

通过随机模拟的方法将不确定因素引入河道水面线的推求过程,来定量描述河道水面线的不确定性。在此基础上,建立了基于最大熵原理（准则）的河道行洪风险评估模型,此方法可以得到水面线的最大熵密度函数具体表达式,再进行风险率的计算,并用实例验证了该模型的可行性和实用性,从而为河道行洪风险评估提供了一条简便可行的途径。     

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。     

沿江圩区局部洼地排涝模数关联因子分析及应用

沿江圩区局部洼地涝灾频发,是目前圩区涝灾治理的重点.针对局部洼地排涝特点,以扬州江都沿江开发区为例,通过排涝水文分析计算得到排涝模数与排涝面积、水面率、调蓄水深、暴雨重现期4种关联因子之间的关系,选取典型区对局部洼地涝灾进行成因分析,并在此基础上提出圩区内局部洼地涝灾的防治措施.结果表明:排涝面积与排涝模数的偏相关系数为-0.905,相关性最大;局部洼地排涝面积小,洪水汇流速度快,洪峰径流模数和排涝模数较大;局部洼地区缺乏小型河网、河流间距过大、水系布置不合理和采用排涝模数较低,是涝灾频发的主要原因.以关联因子分析和成因分析为基础,提出了通过缩小河流间距、增加水面率、充分发挥河道的调蓄作用等措施以防治涝灾的产生,并且提出了符合圩区局部洼地水情特征的一种排水管网与河道布置模式.     

平原(灌区)地下水库的数值模拟

在北方平原地区修建浅层地下水库 ,利用浅层含水层来调蓄雨水和跨流域调水 ,有重要的现实意义。分析了灌区用水和地下水库运用的要求 ,提出了浅层地下水库设计库容的确定原则 ,介绍了地下水库数值模拟方法。实例分析表明 :数值模拟可为地下水库提供设计参数及运行方案。     

涝渍连续过程以时间为尺度的作物排水控制指标研究

在易涝易渍地区雨季,涝渍相伴相随,对作物影响很大,研究涝渍连续过程作物排水控制指标具有重要生产意义。根据这类地区涝渍发生特点,以棉花涝渍相随试验为基础,建立了作物排水分析基本模型,依据模型提出了涝、渍连续过程排水控制指标的确定方法。从涝、溃连续过程的统一体中确定适宜的排涝、排渍指标与传统的从涝、渍分别试验确定排涝、排渍指标有很大不同,它符合涝渍地域生产实际,体现了涝渍兼治的排水控制新理念。     

叶尔羌平原绿洲盐均衡及旱排的初步分析

利用监测资料对叶尔羌平原绿洲监测区及分区的盐均衡和排出盐分的组成进行了分析。通过平原绿洲内部水分迁移, 不同土地利用类型土壤盐分特点和典型洼地蒸发耗水的分析, 论述了绿洲的内排水及旱排作用。旱排在内陆干旱区是一重要的排水方式, 在进行水资源合理配置时,应重视盐分的宏观运贮规划     

基于GS的南方水库灌区塘堰蓄水

探讨了基于GIS技术建立塘堰蓄水能力与地形因子关系的方法。提出用稻田塘堰容积率指标来描述塘堰的相对供水能力。用GIS 的空间分析功能，从 DEM获得了研究区域的坡度、高程及河网密度等地形因子。基于实地调查数据，在分析稻田塘堰容积率与单个地形因子关系的基础上，建立了稻田塘堰容积率与地形因子的综合方程。为精确快速的估算区域塘堰供水能力提供了简易的途径，它也可为指导灌区水资源优化管理和灌区改造中新建塘堰容量及位置的确定提供决策依据。     

湖北平原湖区农业防旱抗旱与应急施救研究

以2010年冬至2011年春的区域干旱为背景,基于面上调查和典型调查,通过分析认为,开春以来数月干旱少雨,使油菜、小麦和棉花以及露地蔬菜等旱作物受到不同程度影响,平原湖区小麦普遍增产、个别地方略有减产,油菜则普遍减产,受干旱影响最大的是早稻和水产养殖。根据2011年3月以来旱情发展对农业的影响,提出了抗旱应急的水利措施...     

淮北平原区基于大沟蓄水技术的农田水资源调控模式

通过在安徽淮北平原的大田原型试验,分析了利用农田排水大沟进行控制蓄水的可行性及其对地表径流、地下水和土壤水的调控效果,提出了平原区依托大沟控制蓄水的农田水资源调控系统成套技术参数和模式。结果表明,单位长度大沟年调蓄水量为1.9×104m3/km左右,其影响范围内的农田地下水位较无控制大沟平均抬高约0.3~0.5 m,每年可增加作物对地下水的直接利用量50~80 mm,区域年农田水资源调控总量110 mm左右,约占当地年均降雨量的13%;只要控制合理、管理得当,不会因此而影响排水系统对农田涝渍的有效控制或降低原有排水工程的除涝降渍标准。以大沟控制蓄水进行农田水资源调控这一技术模式,是适合淮北平原区特点的解决水资源短缺和改善农田生态环境、调控区域水资源时空合理分布的有效途径。     

水田控制排水技术的环境效益初探

稻田排水是南方地区氮磷损失和面源污染的主要途径。农田氮磷通过降雨击溅侵蚀、排水沟坡面和沟底冲刷进入地表径流。控制排水可减少地面排水量和排水中氮磷浓度,尤其是降低径流中氮磷浓度,从而减少稻田氮磷损失。土壤颗粒沉淀、硝化、反硝化反应以及作物吸收是排水中氮磷浓度降低的主要原因。通过控制涝水在稻田和排水沟中的滞留时间,增加排水沟口溢流堰高度,降低径流水力坡度和抉沙能力是控制排水的主要手段。最后提出了稻田控制排水需要进一步研究的问题。     

基于模糊优选模型的水资源配置方案评价

随着经济社会的快速发展,水资源供需矛盾日益突出,水资源合理配置是水资源高效利用的重要手段.文本建立了多层次模糊优选模型,从社会、经济、生态环境和水资源利用4个方面提出了水资源合理配置指标体系,并将此评价模型及指标体系应用到河南省水资源配置方案评价中,最终选出了社会、经济、生态协调发展的河南省水资源合理配置方案.该方案符合河南省的实际情况,说明建立的评价指标体系和模型是合理、可行的.     

辣椒水肥一体化效应研究进展

在作物的生长过程中,水和肥是必不可少的两大要素,合理的灌溉和施肥对作物减投增效十分有利。传统的“大水大肥”方式不仅会降低水肥利用率,而且还加剧了农田土壤环境的污染问题。水肥一体化技术作为一项将水分和养分耦合运筹的新技术,可达到精准施肥、改善土壤环境、节水增产等目的,从而有效缓解资源与环境的矛盾问题,推动绿色农业的可持续发展。本文先综述了辣椒的生长发育、干物质积累、水肥利用、产量及品质指标对水肥一体化的响应,并针对该技术在农业生产中的实践应用,提出合理利用智能系统、多要素一体化技术和耦合模型规划建议,以期为水肥一体化在辣椒高产栽培中的应用提供参考。