基于事件驱动的城市内涝管控机制分析与平台设计

为了缓解城市内涝的问题,提高雨水资源化水平,我国大力推广海绵城市以及气候变化适应型城市试点工作,涵盖了大量关于城市规划、综合管理以及公共安全保障等方面的内容。随着内涝问题的加剧,内涝管理范畴的扩展,在实际工作中,应当利用当前的GIS技术、物联网技术、配合各部门推动自身的数字化管理模式,提高管理的效率。本文通过梳理内涝成因、总结各城市在内涝日常管理与应急管理的运行机制,提出了一个管理平台,为城市全面提升应对气候变化水平,提高海绵城市内涝治理效果提供技术手段。     

气候变化对雨水控制设施年径流总量控制率的影响

气候变化对降雨产生的影响会干扰海绵城市建设中雨水控制设施的效果。为了定量评估气候变化对年径流总量控制率的影响,识别我国雨水控制设施气候变化敏感区域,在统计分析全国186个气象站1980年—2012年日降雨序列的基础上,对比各气象站在不同时段0~200 mm设计降雨量所对应年径流总量控制率的变化;以年径流总量控制率的标准差作为评价依据,讨论我国各区域气候变化敏感性的空间分布。结果表明:气候变化对我国大部分地区的年径流总量控制率所造成的标准差大致在0~0.06之间,气候变化敏感性的峰值出现在设计降雨量为25~40 mm范围;敏感区域主要集中在我国东部,其中京津冀地区、山东省和海南省大部分地区的敏感性较高。对于气候变化敏感的区域,雨水源头控制设施的年径流总量控制率或因气候变化而无法达到预期值,因此应尽量增加设施规模;而对于气候变化不敏感的区域,气候变化对年径流总量控制率影响不大,因此根据时长较短的降雨序列即可准确确定其年径流总量控制率所对应的设计降雨量。     

多目标决策下雄安新区雨水资源综合利用模式优选

基于雄安新区规划建设要求,提出了构建雨水资源综合利用模式的原则与方法,分析提出适合雄安新区的6种雨水资源综合利用模式,并在雨水径流总量控制一定的情况下,以径流峰值削减率和径流污染负荷削减率(以SS计)为决策依据,构建了模型模拟与熵权TOPSIS算法相耦合的模式优选模型,实现了对各模式的多目标定量比选,结果表明模式三"地块分散收集处理后利用,道路集中收集处理后利用"为最优模式.     

多尺度城市绿色雨水基础设施的规划实现途径探析

绿色雨水基础设施(GSI)具有重要的雨洪调蓄功能,是海绵城市建设的重要组成部分。总结国内在构建多尺度GSI过程中面临的挑战,提出GSI需结合城市绿地系统规划来实现。阐述了多尺度GSI的构成和功能,及其与海绵城市雨水系统的关系。从构成要素、功能、布局等方面,论述了GSI与绿地系统规划的关系,提出了两者在规划目标和指标、布局等方面的结合要点,包括对现行绿地系统规划指标的保留、新型指标的增添等。提出了新、旧城区绿地系统应分别以目标和问题为导向,根据城区绿地系统特点进行规划建设。提出了各类绿地GSI需结合其功能进行建设的要点。     

土地利用变化和气候变化对温榆河上游流域径流变化的影响

土地利用和气候是直接影响流域水文水资源的两个主要因素,其影响分离的研究对流域的土地利用规划和水资源管理具有重要意义。以温榆河上游流域为研究对象,在统计分析1980-2014年流域气象因子、土地利用变化趋势的基础上,通过SWAT模型模拟与情景设计相结合的方法,评估了气候变化和土地利用变化对温榆河上游径流变化的影响。结果表明,SWAT模型在温榆河上游流域模拟效果良好,率定期和验证期的决定系数R2分别为0.80、0.77,纳什系数Ens分别为0.79、0.74。流域降雨量和气温呈递增趋势,林地和耕地减少,城乡及工矿和居民用地增加,草地在1995年到2005年间增加,这些变化综合影响了流域的径流变化,使得径流先增加后减少。其中气候变化的贡献率为100.46%,土地利用变化的贡献率为2.09%,气候变化的影响远远大于土地利用变化的影响。因此,如何应对气候变化在温榆河上游流域水资源管理工作中值得重视。     

维系环境可持续 素养教育要先行

我国的环境状况不容乐观。近年来我国政府和有关部门采取了种种措施,但环境问题至今没有得到根本的转变。现实的基础与要达到的目标有很大差距,原因是多方面的,其中公务人员和公众科学素养较低是一个重要因素。提高公务人员、大、中、小学生和公众的科学素养是我国环境可持续发展的当务之急。     

北京不同年径流总量控制率下设计降雨量的空间分布

为科学确定海绵城市年径流总量控制目标,以北京市为例,在考虑降雨空间分布规律的基础上,计算不同年径流总量控制率条件下的各区域设计降雨量,并对造成空间差异的成因进行分析。结果表明,由于城市热岛效应、城市建筑物阻碍效应与城市凝结核效应所造成的雨岛现象以及地形、季风等因素的综合影响,北京市降雨强度的空间差异较大,在75%~90%的年径流总量控制率范围内,对应的设计降雨量具有明显的空间差异性,总体呈现城区高于郊区,并形成西南—东北方向的等值梯度。其中,中心城区、顺义、朝阳、丰台以及房山的西部设计降雨量较高。因此在确定LID雨水设施规模时,应根据项目所在地的雨量站点资料进行年径流总量控制率与设计降雨量关系曲线的分析,并以此作为指导。     

新型城市水系统构建的雄安模式研究

针对新区面临的多重水约束条件,结合新区未来发展的定位目标,在充分认识系统性及维持自然水循环重要意义的基础上,提出了"节水优先、灰绿结合"双循环结构的新型城市水系统模式,进而讨论了城市水系统的结构、功能及调控路径.其次,建立了资源-环境-安全-经济-社会/管理-技术六维度的综合评估指标体系,通过模型对子系统模式及过程进行模拟和综合评估,提出了空间布局模式的优化方案.     

闸门调度对下游水体COD浓度衰减的敏感性分析

为定量讨论单一水闸的多闸门调度对下游COD浓度衰减的影响,采用2009—2011年在北运河杨洼闸上下游进行的实地监测数据,通过结合人工神经网络与修正的一维污染物衰减模型,建立了单一水闸多闸门调度对下游水体COD衰减影响的数学模型;并使用权值分析法、Sobol法对该模型进行全局敏感性分析,分别得到上游来水COD浓度、纵向距离、水闸开孔数、开闸高度的一阶敏感性指数和总敏感性指数。结果表明:Sobol方法在神经网络模型敏感度分析中的定量化结果与权值分析法一致;杨洼闸对水流的控制作用明显,且增减开闸孔数比升降闸门高度可更有效地控制流量大小;降解系数与弥散系数的变化对河道内COD的衰减过程影响很小,且通过闸门调度改变水力条件也不会显著提高两者的影响力,COD浓度的衰减主要依靠稀释作用;影响COD降解过程的因素排序为:上游来水COD浓度,纵向距离,水闸开孔数,开闸高度。     

面向服务的水务大数据中心构建技术研究

智慧水务建设核心内容是建设水务数据中心,随着大数据技术发展,数据中心需要具备支撑大数据应用服务能力。本文提出面向水务大数据应用服务的数据中心技术架构,并给出了构建的关键技术。对城市供排水企业、城市水务管理部门建设具有参考意义。