城市排水防涝基础设施应对能力的三个阈值

城市排水管网、沟渠、河湖水系是承纳、转输、调蓄暴雨径流的重要基础设施，在应对城市暴雨内涝中发挥着至关重要的作用。城市排水防涝基础设施受设计标准、运行维护水平、城市下垫面环境变化等多重因素的影响，其自身应对暴雨的能力差异较大。科学量化城市排水防涝设施的应对能力对城市洪涝预报、预警和应急调度十分必要。本文提出了城市排水防涝基础设施应对能力的三个阈值，即：雨水管渠排水能力阈值、内涝防治系统应对能力阈值和应急设施防御上限阈值。这三个阈值通俗讲就是“不积水”阈值、“不内涝”阈值和“不失防”阈值。基于郑州2021年“7·20”特大暴雨灾害的调研结果，对三个阈值的表征指标和确定方法进行了初步探讨。结合文献调研，对北京、东京、深圳等城市对应阈值进行了分析量化，对暴雨量级超过不同阈值标准后的防控策略进行了探讨，提出了城市排水防涝阈值协同提升途径，可为城市极端暴雨的防控提供决策参考。     

海绵小区削峰减洪效率对降雨特征的响应

海绵城市建设一定程度上增加了城市下垫面的种类,使得城市降雨径流的非线性关系更加复杂。以分析降雨特征对海绵小区的径流控制能力的影响为研究目标,以厦门市典型海绵小区为例,通过SWMM模型模拟计算,分析了降雨重现期、降雨历时和降雨峰现系数对海绵小区削峰减洪能力的影响,计算了不同设计降雨条件下普通开发小区、海绵小区的洪量削减率和洪峰削减率。结果表明:随着降水重现期由2年增加至100年,总洪量削减率由63.8%降至50.9%,洪峰削减率由66.0%降至37.4%;随着降雨历时从1 h延长至6 h,总洪量削减率由58.3%增至61.8%,洪峰削减率由63.7%降至56.3%;随着峰现系数从0.1增大到0.9,总洪量削减率由58.3%增至61.8%,洪峰削减率由63.7%降至56.3%;海绵小区削减洪峰的能力对降雨过程更为敏感,降雨量越大、峰值越靠后,越不利于洪峰流量的削减;而降雨量越大、历时越短,越不利于总径流量的削减。海绵小区整体在不同雨强下的效用比单一低影响开发措施更为稳定,证明了海绵城市建设中多种工程相结合、注重竖向设计的做法比大量建设某一种设施更为有效。研究成果为海绵城市规划和建设提供参考。     

丘陵区海绵城市建设模式研究——以凤凰县为例

针对丘陵区城市的地形地貌和降雨径流特点,从生态海绵流域的全局视角,以现代化湿地花园城市为目标,合理布设"渗、滞、蓄、净、用、排"等海绵建设设施,并在措施布设时考虑丘陵地区对水土流失防治、地质灾害防控、水系景观美化等特殊要求,提出丘陵区海绵城市建设方案。以丘陵区城市湖南省凤凰县为案例,具体分析了海绵城市建设的目标指标和适宜建设措施。研究结果表明:通过海绵城市建设,凤凰县新建区年径流总量控制率达到83%,总的年径流总量控制率为80%;丘陵区海绵城市建设不应局限于建成区内,应针对产汇流过程急速形成、易出现山洪和内涝灾害的"两碰头"等问题,通过低影响开发措施和建成区外海绵体措施,开展生态海绵流域建设;丘陵区海绵城市应区分建成区内和建成区外,设定相应的建设目标和控制指标,建成区外应对堤防达标、雨水排放、水源保护区、水土保持、地质灾害防治等开展系统性建设和整治,建成区内应对可渗透地面、下凹式绿地、污水集中收集处理、地表水体水质、非常规水源利用、城市管网等方面开展系统性建设和整治。研究成果对丘陵区探索海绵城市建设模式具有重要的参考意义和实用价值。     

萍乡市西门片区海绵城市建设水文响应与成本效益分析

海绵城市是当前国家大力推行的城市水问题综合治理理念,目前已从三年试点期转入大规模建设阶段。针对当前海绵城市建设的效果评价问题,为了对海绵城市建设成效进行综合评估,以萍乡市西门片区为例开展了研究。基于SWMM构建了西门片区城市水文模型,将原始情景和海绵情景进行对比,分析海绵城市建设的水文响应和成本效益。结果表明:对于设计面积下的组合海绵措施情景,在2～100a一遇的设计暴雨情景下,西门片区径流峰值减控率为18.34%～14.93%,径流总量减控率为17.91%～14.90%,海绵措施的径流减控率随着设计暴雨重现期的增加而减小。不同海绵措施的"经济-有效性"均随着设计暴雨重现期的增加而减小,其中,下沉式绿地的成本效益值在各不同设计暴雨情景下均最高。研究成果对于丰水地区海绵城市绿色基础设施建设具有参考价值。     

汾渭平原干旱事件分析与丰枯异步性研究

近年来我国旱涝事件呈现出广发和频发趋势,严重破坏了水资源供需平衡,极大地制约着国民经济的快速发展。依据汾渭平原水文、气象和历史旱灾资料,划分了干旱事件等级,绘制了干旱事件图谱,分析发现汾渭平原近年来发生干旱事件的频次越来越密集。利用汾河平原和渭河平原长序列年降水资料(1951年-2012年),基于SPI法计算结果,分析了两平原降水的丰枯异步性和旱涝事件的重现期,印证了汾渭平原可以进行旱涝"空间集合应对"的条件,为进一步优化晋陕两省水资源配置提供了有力的技术支撑。     

城市洪涝损失评估与应对措施效益分析——以广州市为例

气候变化和城镇化使得城市洪涝风险加剧,对城市区域的洪涝损失评估有助于洪涝风险的科学管理。以广州市为例,对不同重现期暴雨损失现状进行评估,综合考虑气候变化和社会经济发展影响,对未来暴雨损失进行预测,并对洪涝应对措施展开成本效益分析,结果表明：广州市现状洪涝年均期望损失约为5.88亿元,受气候变化和社会经济发展影响,未来洪涝灾害损失会进一步增加,其中社会经济发展带来的承灾体暴露度增加影响大于气候变化影响;对广州市城市防涝工程的成本效益分析可知,对于50年一遇以下暴雨,工程措施效益较为显著,超过50年一遇的暴雨,可采取以洪水保险等经济手段转移风险。     

南方地区城镇化、工业化进程中农业用水演变规律分析

随着南方地区城镇化、工业化进程的不断推进,非农业用水量持续增长,农业用水保障面临严峻挑战。为摸清南方地区城镇化、工业化进程与农业用水关系,根据南方地区社会经济发展速度和程度的不同,选择社会经济发展较为发达的江苏省和发展相对欠发达的江西省、四川省作为研究区域,基于1997—2013年统计数据,利用回归分析法研究农业用水变化情况及与城镇化率和二、三产业增加值占GDP比重的相关关系,结果显示:由于南方地区水资源总量相对丰沛,近10多年的城镇化、工业化发展对农业用水量的影响不是很显著,但是用水结构中农业用水比重有所下降。指出城镇化、工业化发展通过人口结构、产业结构、比较效益、技术革新等方面对农业用水产生间接影响,并从工程建设、法律法规、政策管理等层面提出南方地区农业用水保障措施。     

基于生态海绵流域视角的河湖联控方案研究——以湖南省凤凰县为例

海绵城市建设除了实施一系列低影响开发措施之外,还需通过河湖联控措施调丰济枯,实现保障径流总量控制率以及其他城市排水防涝安全、供水安全、生态安全等一系列涉水控制目标。基于生态海绵流域的视角,提出了海绵城市在建成区外和建成区内的建设思路以及相应的河湖联控策略:建成区外主要是做好城市防洪治涝的顶层设计,构建城市外围水安全保障体系,统筹考虑解决城市外围流域内的防洪安全、水资源、水环境、水生态等问题;建成区内以城市河湖为核心,科学安排、因地制宜进行城市海绵体建设,构建多尺度排水系统,弹性应对不同强度的降雨。以湖南省凤凰县为例进行了应用研究。结果表明,河湖联控方案实施后:(1)结合LID等其他海绵城市建设措施,凤凰县年径流总量控制率预期将达到82.9%,满足80%的目标要求;(2)凤凰县防洪排涝标准可以由目前的10年一遇提高到20年一遇的水平;(3)城乡供水保证率预期将达到98%,满足大于95%的目标要求;(4)雨水收集利用率预期将达到20%,满足大于10%的目标要求。可见,研究制定的凤凰县河湖联控方案在技术上是可行的,有效解决了凤凰县的防洪、水资源短缺和生态用水问题,为凤凰县的海绵城市建设提供了有力支撑和保障。     

北京市工业耗水演变分析及模型研究

为直观反映工业生产中水资源消耗情况,基于工业用水和排水数据,探析 2001—2020 年北京市工业分行业 的耗水演变特征,选取影响工业耗水的相关指标构建工业耗水计算模型并率定模型参数。结果表明：随着产业结 构调整和高耗水行业的逐步退出,北京市工业总耗水量呈现下降趋势,由 2001 年的 7.10 亿 m 3/a 减少到 2020 年的 2.24 亿 m 3/a。基于所率定参数,工业分行业耗水多元回归结果 R 2均大于 0.75,利用 2020 年数据对模型进行验证, 可知模型对各行业耗水的计算误差均小于 10%,表明所建立的模型能较好地反映了北京市工业耗水情况。     

建构主义理论与大学英语多媒体网络教学

当前的大学英语教学中，如何培养学生的自主学习能力和创新能力是最重要的研究课题之一，本文将基于建构主义理论在大学英语多媒体网络教学中的应用来讨论大学英语教学工作。在教学实践中，通过设计合适的情境、构建协作的平台、鼓励学生相互交流、促使学生实现“意义建构”来取得最佳的学习效果。