基于ArcGIS的北京市平谷区海绵生态敏感性评估

生态敏感性评估是海绵城市规划和建设的基础,也是进行海绵城市格局划分的依据。本文基于北京市平谷区土地利用、高程、水系等基本信息,借助ArcGIS平台,对平谷区"山、水、林、田、湖"等海绵基础条件进行了梳理,采用层次分析法和专家打分法对水敏感因子、地质敏感因子、生物敏感因子赋予权重,综合得出平谷全区敏感性,并划分出低—高五级生态敏感性分区,其中低敏感性区主要位于平原区,较低敏感性区主要位于平原区和浅山区交界处,中敏感性区主要位于浅山区,较高敏感性区主要位于浅山区和深山区交界处,高敏感性区域主要位于深山区。     

城市地区流域洪水过程模拟:以清河为例

城市地区流域洪水模拟是当前洪水过程计算分析的热点和难点,本研究基于Mike洪涝模拟平台的河道一维水动力学模型(MIKE11),综合考虑城市地区不透水下垫面产流、多闸坝调度、城市排水、支流汇入等因素,系统构建了北京市主要排洪河道清河流域洪涝模拟模型,以设计流量、水位资料和实测场次洪水过程资料分别对河道、水工建筑物参数及运行规则进行了验证,模型模拟结果显示模型能够较好模拟城市流域复杂环境条件下的河道结点水位,情景模拟分析不同降雨重现期流域现状河道行洪能力和河湖雨水综合利用能力,显示清河流域具有明显的低水位、大流量的特点,可以满足20年一遇降雨行洪要求。在特大暴雨条件下清河干流中段清河闸至羊坊闸是河道洪涝的重点防护区域。从1年到20年一遇重现期设计降雨条件下,模拟蓄水占总库容的33.5%~54%。研究为城市流域防洪调度和雨水资源利用提供技术支持。     

北京市再生水灌区的再生水和雨水利用研究

针对再生水灌区的再生水和雨水在灌溉期和汛期联合调度的难题,以北京市南红门再生水灌区为研究对象,基于MIKE11河流模型系统,建立了灌区河道、渠系调度模型,通过模型边界参数和闸坝调度规则率定,基于模型以河道为单元分别确定了灌溉期北野厂干渠和9座闸站的联合调度控制水位,汛期模拟调度结果表明:凤河在模拟调度规则下遭遇10~50年一遇重现期设计降雨时,模拟河湖蓄水量占进入河道水量的比例为13.0%~25.8%,研究为灌区再生水和雨水资源的联合利用提供技术支持。     

城市水文过程与洪涝响应研究进展

揭示区域水循环演变规律是认识区域水文情势和开展水文情报预报的重要基础,是水文学的核心研究课题。高度城市化地区,原有自然水循环过程被破坏,因此亟待开展城市地区水文过程与洪涝响应的研究。从气候变化的城市水文响应、城市水文过程复杂特性定量表征、城市水文过程模拟等三方面对国内外研究现状及发展动态进行了综述。在借鉴国内外研究成果和先进经验的基础上,提出了北京市开展洪涝模拟研究的必要性。结合精细化洪涝模型在北京市应用的成功案例,从城市流域模型构建、验证及应用等三方面进行城市水文模拟和洪涝响应研究,并提出未来的研究重点和难题。     

生物滞留槽的径流污染削减特性试验研究

生物滞留槽作为一项能有效改善水质的低影响开发设施LID,在我国海绵城市建设中得到了广泛的应用。通过对生物滞留槽进行模拟试验,监测了排水管出水污染物浓度变化,研究了生物滞留槽的污染物浓度和总量削减效果。结果显示,生物滞留槽对总磷TP、氨氮NH3-N、总氮TN、生化需氧量BOD、化学需氧量COD的平均浓度削减率为66.55%、22.57%、-118.55%、51.64%、29.29%,总量削减率为81.90%、58.23%、-15.67%、73.89%、60.80%;生物滞留槽对污染物总量的去除效果要好于对浓度的去除效果。试验结果表明,生物滞留槽能有效去除雨水中的污染物,达到净化水质的目的。     

城市绿地灌溉“清水零消耗”示范

针对我国城市绿地水资源利用效率不高,清洁水源占比例大等问题,依托十一五国家科技支撑项目首都绿地高效用水综合技术研究与示范,开展了城市绿地节水植被配置技术、高效节水灌溉技术、再生水灌溉技术、雨水利用技术、精准灌溉自控技术等研究,从开源和节流两方面开展绿地高效用水综合技术集成与示范,创造性地提出了绿地节水灌溉清水零消耗技术模式,建成北小河节水主体公园示范工程,实现了城市绿地灌溉清水零消耗,为城市园林景观建设与节水改造探索出了另一条道路。     

官厅水库多目标调度规律与方案研究

为探究水文变异和外调水源补给对水电站发电和生态的影响,以官厅水库下游减水河段为例,在计算水文变异下生态流量的基础上,定义了减水河段的生态保证程度,建立了水库发电和生态保证程度多目标优化调度模型,采用非支配遗传算法(NSGA-II)求解多种情景方案。研究结果表明：官厅水库入库径流分别于1971年和1983年发生变异,水文变异后发电和平均生态保证程度显著降低;水电站发电和生态之间多目标关系显著,发电量减少37.4%可增加67.8%的生态效益;外调水源补给后发电量和平均生态保证程度均显著提高,特别是枯水年,分别提高56.9%和40.3%。