沿海城市暴雨-高潮位复合致涝区划研究北大核心CSCD

由于暴雨和高潮位的共同影响,沿海城市更容易遭受内涝灾害。暴雨和高潮位影响区域致灾因子划分是减灾措施布设的重要因素。本文提出了致灾因子区划方法,并进行了区划方法的效果分析。以海口市主城区为例,基于城市暴雨污水及流域雨洪管理建模软件构建一二维耦合城市内涝模型,计算不同组合工况下的淹没水深和淹没范围,将内涝区域划分为降雨影响区、潮汐影响区和共同影响区,并对三个区域进行了减灾措施优化分析。结果表明,潮汐影响区、共同影响区和降雨影响区距海岸线逐渐变远;降雨影响区布设蓄水池的效益要明显优于潮汐影响区,而潮汐影响区布设止回阀的效益要优于降雨影响区。因此,通过内涝区域划分可以更高效地布设防涝措施。     

城市河网连通循环净化系统构建及其关键技术

针对城市河网连通性欠佳、水环境质量下降及河网调控难度大等问题,提出基于活水循环耦合高效净化的城市河网水环境改善新模式,并提出河网整治过程中待解决的关键问题,即城市河网全局补水调控技术、定量化整装净化技术、精细化水环境模拟与信息互馈机制、信息集中与全局处理。在此基础上,阐述了新发展形式下城市河网连通活水循环净化系统的内涵与总体需求,提出了涵盖河网整治、河网水体净化、河网水流-水质模拟评价、水质在线监测等4个方面的系统架构,明确了城市河网水体动态连通调控-定量整装成套净化耦合技术、河网水体动态监测-精细化模拟耦合技术、城市河网水环境全局信息管理与全面互联等关键技术问题,给出了城市河网未来的规划治理方向。     

基于机器学习和大数据平台的陆地生态系统碳收支遥感监测

陆地生态系统碳收支是全球碳循环研究的重要指标,也是气候变化的重要参数。针对该指标估测的不确定性,基于陆地生态系统通量观测研究网络的实测碳通量数据及遥感卫星观测数据产品,利用机器学习方法进行建模研究。研究选用随机森林算法自动从高质量的星—地训练数据集中学习特征、挖掘数据中的隐含信息以及时序间依赖关系的差异,建立了基于随机森林算法的碳收支参数GPP(Gross Primary Production)、NEP(Net Ecosystem Production)估算模型,并选择标准指标利用验证数据集对模型进行了客观评价。结果分析表明：与MODIS GPP产品相比,该方法在估算精度上有了提高,其中落叶阔叶林预测结果最优,决策系数为R2为0.82,均方根误差为1.93 gCm-2d-1,在其他植被类型上也明显优于传统光能利用率模型产品,更接近于地面通量观测数据。基于相同方法建立的NEP模型也得到了较好的估测结果,落叶阔叶林预测模型的输出结果与通量塔获得的NEP相关关系R2为0.70,RMSE=1.75 g C m-2d-1。GPP和NEP模型精度差异也表明,在进行机器学习建模时,训练数据集自变量的...     

生活水源的稳定氢氧同位素和水化学特征 —— 以天津市为例

通过稳定氢氧同位素结合水化学的方法, 在 2017 年采集天津市主要区( 县) 自来水的基础上, 于 2019 年重点收集中心城区和西青区的直接供水和二次供水的自来水, 分析水样中的稳定氢氧同位素组分和主要阴阳离子质量 浓度。自来水中稳定氧同位素∮18 O 的范围为- 4.41 ‰~ - 10.06 ‰ , 氢同位素∮D 的范围为- 52. 4 ‰ ~ - 74. 4‰ 。 引江水为水源的自来水中的同位素位于全球大气降水线附近, 水库蓄存会导致水中同位素富集; 深层地下水为水源的稳定同位素贫化。天津市中心城区、西青、津南、北辰、武清和蓟州的自来水水化学类型为 Ca·Mg-HCO3 , 滨海新区和宝坻的水化学类型为 Na· Mg-SO4 , 宁河的水化学类型为 Na-HCO3。天津市自来水的主要阴阳离子质量浓度都符合国家饮用水标准, 二次供水对水化学组成无显著影响。引江水的自来水水质较地下水为水源的水质好; 滨海新区 由于水库蓄存, 自来水中 Na+ 和 SO4 2- 的离子质量浓度高; 宁河区的 Na+ 和蓟州区的 NO3- 质量浓度高。     

基于模型联用评估气候变化对径流特征的影响

应用流域模型与气象发生器模型联用的方法,评估了未来气候变化对泾河源头流域径流量的影响。使用泾川水文站2006—2014年的实测月流量资料,校准并验证了通用流域污染负荷模型(GWLF)的水文传输参数集。使用崆峒气象站1955—2014年逐日气象资料,对气象发生器(LARSWG 5)模型参数进行了率定与评估。基于HADCM3气候模式结果,针对IPCC定义的A1B、A2、B1三种温室气体排放情景,使用校准后的LARSWG 5模型进行降尺度分析,生成反映研究区域21世纪50年代和21世纪80年代气候状态的日降水与气温序列,并将其作为输入数据代入校准后的GWLF模型,分析对应时间段流域径流特征的响应变化。结果表明:未来气候变化会显著影响泾河源头流域径流过程,流域蒸散发作用会随气温升高而显著增强,水体经由地表径流进入河道的通量会增大,而经由浅层地下潜流的通量会减小,未来流域水量的增大主要集中在秋冬季节。