西安市主城区土地利用变化及其对地表径流的影响

为探究西安市城市化引起的土地利用/覆被格局变化对降雨-径流过程产生的影响,借助ARCGIS空间分析工具,采用SCS模型对西安市主城区降雨-径流过程进行模拟,结果表明:CN的高值区在逐步扩大;在相同前期土壤湿润程度状态下,同一时期的径流量随着降雨量的增大而增大;根据1995年、2000年、2006年、2010年四期土地利用数据得到三个时段的土地利用转移矩阵,可知产流能力较强的城镇建设用地面积逐步扩大,产流能力较小的耕地、林地的面积逐步减小。可见,城市化建设的快速发展导致土地利用类型发生变化,使得西安市主城区的径流增大。     

不透水面扩张对郑州主城区降水特征的影响

为探究下垫面变化对高密度城市地区降水的影响,基于遥感技术反演郑州主城区1990—2019年的不透水面分布信息,并分析了其扩张特征;采用回归模型探讨不透水面比例与降水特征变化的相关性,识别了显著影响主城区降水的不透水面比例阈值,并采用城郊对比法多角度揭示了不透水面扩张对主城区降水的影响程度。结果表明：郑州主城区不透水面扩张趋势显著,扩张形态呈单一核心的“摊大饼”式扩张;不透水面比例与城郊降水强度比呈二次多项式函数关系,对主城区降水产生显著影响的阈值是30%;不透水面扩张导致主城区雨岛效应显著,增雨系数最高达1.39,主城区暴雨发生概率高于郊区53%,降水集中期晚于郊区约8 d,对主城区主汛期降水量变化的贡献率达44.39%;不透水面因具有高蓄热、低渗透的固有特征,对地表热力、动力条件具有显著影响,已成为城市化影响降水的主要影响因素之一。     

城市不透水面扩张对地表径流量的影响

城市不透水面的扩张对地表径流量有显著影响。以哈尔滨市松花江沿岸的6个中心城区为例,运用线性光谱分解技术和L-THIA模型,模拟小雨、中雨、大雨和暴雨4种日降雨量情景和枯、丰水年情境下,不同年份由于不透水面的扩张所引起的日径流量和年径流量变化。结果表明:日径流量在小雨情境下所受不透水面的影响最为明显,随着雨量增加,影响显著减小;年径流量在枯水年受不透水面扩张的影响大于丰水年。运用L-THIA模型模拟不透水面扩张导致的径流量变化,所需参数少,操作简单快捷,模拟结果可为城市的排涝减灾、规划管理等提供参考。     

邗江主城区除涝能力建设的现状分析和对策思考

随着我区城市化、产业化进程的加快推进,城市水务的地位和作用越来越显得重要,城区涉水矛盾越发突出,某种程度上已制约着区域经济和社会事业的健康发展,引起了政府和有识之士的高度重视和密切关注,务     

城市雨洪放大效应驱动因子时空演变规律分析

城市雨洪具有复杂的放大效应,引起该现象较直接的原因包括大暴雨的频繁出现、可渗透地表面积的骤减以及排蓄水能力的改变和排水管网的扩张等。以武汉市为例,选择降雨强度、不透水面积比例、排水管道密度作为洪水放大效应的驱动因子进行趋势分析和演变规律分析,计算表明:从20世纪80年代开始,暴雨雨量和历时明显增加;不透水面在20世纪90年代初增加较快;排水管道在1990~2006年间缓慢增长,2007年跳跃式增长。降雨量和历时的增加使城市洪量增大,排水压力随之上升,在一定程度上增加了内涝几率;不透水面积的逐年增多以及水体等天然蓄水区的减少,不但增加了产流量,也使汇流时间更短,且雨水管渠的建设缩短了天然汇流路径,导致城市洪水呈现峰高量大,洪峰提前的放大效应。研究成果可用于城市雨洪放大效应对其驱动因子的定量响应研究,为进一步量化城市内涝风险与驱动因子间的关系提供依据,从而为内涝风险调控措施提供技术支撑。     

中亚高山区云下与地表降水氢氧稳定同位素时空分布特征及其水汽来源分析

基于中亚高山区7个站点的降水稳定同位素观测数据,利用Stewart雨滴蒸发模型及HYSPLIT模型,分析了云下与地表降水稳定同位素的时空分布特征及其与气象因子、地理环境和水汽来源之间的关系。结果表明:研究区地表与云下降水的δ²H和δ¹⁸O均表现出明显的季节波动,春夏富集,秋冬贫化;氘盈余则呈现相反的季节变化趋势;云下大气降水线斜率和截距均大于地表大气降水线,说明地表大气降水线受蒸发影响更显著;云下与地表降水的δ²H、δ¹⁸O和高程呈显著的负相关关系,而地表氘盈余呈现反高程效应;云下与地表降水δ¹⁸O与温度呈正相关关系,氘盈余与温度呈负相关关系,而降水量效应在云下与地表降水中均不显著;水汽输送轨迹显示,夏半年水汽主要源自西伯利亚大陆气团及局地再蒸发水汽,冬半年水汽主要源自西风带输送的北大西洋水汽,且在西风控制下的氘盈余值显著偏高。     

城市有效不透水下垫面及其识别研究进展

城市中不透水下垫面,尤其是有效不透水下垫面的增加,会对城市水文循环的各个环节产生影响。针对城市有效不透水下垫面及其识别的问题,剖析了不透水下垫面的水文效应,从水文学的角度辨析了采用总不透水面积和有效不透水面积衡量城市不透水性的优缺点,系统梳理了现场调查与测定法、遥感及影像资料分析法、土地利用类型确定法、经验公式法以及降雨-径流关系法等国内外常用的有效不透水下垫面识别方法的优点与不足,指出未来需深入分析城市不同种类不透水下垫面之间的关系及其对城市雨洪过程的影响,从而提高城市雨洪模拟精度,为城市洪涝防治和海绵城市建设提供技术支撑。     

城市不透水地表降雨径流污染监测与研究——以北京工业大学校园为例

城市不透水地表降雨径流污染是面源污染的重要组成部分,而城市不透水地表在非降雨天累积的污染物又是降雨径流中污染物的主要来源。以2015年的前10场降雨为例,选取北京东南部大学校园范围内的教学楼屋顶、校园道路、邻近交通主路等不透水地表为研究对象,对自然降雨及其产生的降雨径流污染进行实地采样分析。分析结果表明:冬季过后的第一场降雨雨水径流污染严重,水质为劣V类,之后,降雨径流污染有所减轻;不同采样点水质污染严重程度不同;距离建筑物厕所排气口距离越近的地方,氨氮污染浓度越高;透水地面设施的存在可以减轻径流污染程度。根据分析研究结果,提出了控制和治理城市降雨径流污染的建议。     

三种城市不透水地表沉积物采样装置应用比较

采用3种采样装置对不透水地表沉积物进行采样分析和比较。结果发现:单位面积SS累积采集量大小顺序为水洗采样装置、真空采样装置、框架采样装置;颗粒物样品中常规污染物总量大小顺序同样为水洗采样装置、真空采样装置、框架采样装置,但单位SS中常规污染物含量大小顺序为框架采样装置、真空采样装置、水洗采样装置,表明常规污染物大都存在于易于收集的地表颗粒物中。3种采样装置便携程度为框架采样装置、真空采样装置和水洗采样装置。实际应用时可依据采样距离、采样点地表性质和沉积物累积程度、样品保存和测定时限要求等情况选择不同的采样装置。     

沩水流域中上游径流对不透水面扩张的响应

为研究径流对不透水面扩张的响应,通过建立沩水流域中上游HSPF模型,构建研究区2000-2015年不透水面扩张情景,探究该区域径流对不透水面扩张的响应。结果表明:HSPF模型月流量模拟精度较高,在本研究区有良好的适用性;在2000-2015年研究区不透水面扩张情景下,研究区不透水面扩张会引起年径流深小幅增长,不透水面扩张对枯水期径流深的影响大于对汛期径流深的影响,且不透水面扩张对枯水年径流深的影响最大,平水年次之,丰水年最小;相较于整个研究区,主城区与研究区不透水面扩张对径流深的影响在趋势上是一致的,但是主城区的影响程度比研究区大。     

SCS-CN模型在济南市南部山区径流估算中的优化应用

济南市南部山区崮山流域地处我国北方土石山地丘陵区,以水力侵蚀为主的土壤侵蚀现象严重且生态环境脆弱,径流预测是水土保持监测和预报的重要基础,精度较高的的径流计算模型可以为济南市南部山区更好地开展水土保持工作提供技术支撑与数据基础。根据径流曲线模型(SCS-CN)原理和崮山流域内5个雨量站、1个水文站近10年的实测降雨、径流资料,借助ArcGIS平台利用优度拟合统计分析法及Nash-Sutcliffe效率系数验证法对模型参数初损率(λ)和径流曲线数(CN)进行了优化检验,结果表明：参数优化后的模型精确度较高(实测值与计算值分析结果为回归直线斜率K=0.905 8、确定系数R²=0.812 7、纳什效率系数E_NS=0.796 9)可以更好地适用于崮山流域径流测算;对2019年崮山流域29次侵蚀性降雨进行降雨产流估算,并累加计算得流域年径流量为0.53亿m³,年径流深处于34.15～371.52 mm,年均径流深为134.52 mm,汛期降雨产生的径流量占年径流量的90.27%。     

城市下垫面渗蓄性能量化模拟试验研究

在城市化快速进程中,下垫面渗水、蓄水性能的逆向变化,成为了影响城市内涝的控制因素之一。实验室条件下采用不同比例的砂土来混合制作模型,模拟城市下垫层土层,根据桂林市降雨资料,以桂林市新城区临桂新区为目标实验地,采用不同重现期雨型进行模拟降雨实验,通过对不同条件下的下垫面蓄渗性能的实验研究分析,来评估其海绵城市建设的效果。实验结果表明：在相同的降雨强度及坡度下,模型蓄渗性能与含砂量呈正相关;在相同的模型含砂量及坡度下,模型蓄渗性能与降雨强度呈负相关;在相同的模型含砂量及降雨强度下,模型蓄渗性能与坡度呈负相关。本实验研究结果对于城市下垫面规划及海绵城市建设具有一定的参考意义。     

九江市中心城区下垫面变化及其径流响应

在快速城市化的大背景下,城市地区下垫面变化是影响径流过程的重要因素。以江西省九江市中心城区为例,解译并分析1987—2018年土地利用/覆被变化(land use and cover change, LUCC)特征,利用城市时变增益非线性模型研究不同下垫面条件下的径流特征。结果表明:1987—2018年九江市中心城区(浔阳区、濂溪区、柴桑区)不透水面比例从0.49%上升为10.58%;典型年降雨条件下径流系数从0.31增长到0.38;场次洪峰流量增加了10%。不透水面比例是研究区流量变化的主导因素,其他下垫面类型及降雨条件的变化加剧了产汇流过程的时变性和复杂性,而绿地和水体的调蓄作用将抵消一部分由不透水面扩张引起的径流增大效应。     

济南城市工程地质条件分区及轨道交通建设适宜性研究

在对大量的工程地质钻探与测试资料进行研究分析的基础上,将济南绕城高速以内、面积526 km2的济南城市建城区划分为5个工程地质分区进行研究.围绕尚在论证阶段的城市轨道交通建设,以对济南泉水的出流和流量有无影响为准尺,分区研究济南城市轨道交通建设适宜性.研究结果表明:在明湖路以南、顺河路以东,文化路以北、历山路以西的区域进行轨道交通建设,对济南泉水产生明显影响,是城市轨道交通不适宜区;经十路和文化路之间地带(包括经十路、文化路)进行轨道交通建设,对济南泉水产生的影响程度较小,是轨道交通建设较适宜区;其他区域进行轨道交通建设,对济南泉水产生的影响程度小,是轨道交通建设适宜区.