城市旱涝急转灾害机理及防涝减灾体系研究

受全球气候变暖影响,近年来降雨时空分布极度不均匀,旱涝急转发生的频率在逐步增加,在城市排涝、水资源配置、生命财产损失方面产生了重要影响.因此,加强旱涝灾害形成机理与减灾方法的研究是当前面临的一项非常重要而紧迫的任务.对旱涝急转灾害形成机理和城市防涝减灾措施等国内外研究成果进行了总结,针对大多成果只对单一城市进行研究,对旱涝的季节性变化关注较少的现状,提出研究需进一步探讨和解决的问题,包括旱涝急转形成机理、旱涝急转对城市排涝标准和防灾减灾体系建设的影响,以及城市产汇流模型与流域水文水动力学过程相耦合的城市内涝模型的建立等.     

旱涝急转对贵州烟草生长的影响及减灾对策

近年来旱涝急转灾害频次与强度受气候变化的影响而加剧,严重威胁贵州烟草产量与品质,烟农受损严重。根据贵州烟草生育期内旱涝急转时空分布特征与演变规律及其对烟草生长造成的影响,基于新时代防灾减灾和治水总方针的指导原则,从工程和非工程两方面制定旱涝急转防灾减灾方案,包括建设水利工程、加强田间管理、完善农业保险、建立预警机制、提升烟农参与意识等综合措施,以降低旱涝急转对烟草产量与品质的不利影响,达到防灾减灾的效果。在分析各类田间水肥措施减灾原理的基础上,提出贵州烟草"五元底肥+移栽保水剂+起垄覆膜秸秆双覆盖+巧灌追肥水"的田间水肥管理模式。这一系列对策可有效削弱旱涝急转对烟草造成的不利影响,减少因灾损失,为提升贵州烟草旱涝急转灾害管理水平提供科学参考。     

城市雨洪管理与系统应对研究进展

针对气候变化与城市化的快速发展改变了城市降水径流空间分布格局,增加了城市内涝灾害风险,以及目前机理研究深度与应用研究广度存在的问题,从雨洪形成过程系统剖析城市地表、管网产汇流机制与内涝成因,总结城市雨洪管理的工程措施与非工程措施,讨论城市洪涝预报、预警、预演、预案的发展与应用现状。分析结果表明,未来应更深入研究城市产汇流机理及其响应机制,开展考虑城市立体空间的水动力模拟研究,开发更为精细化的内涝模拟模型,发展工程措施与非工程措施相结合的防涝技术,集成预报预警调度为一体的城市雨洪管理智慧化平台,保障城市的水安全。可为深化城市雨洪形成机理的科学认识及采取有效管理手段提供参考。     

旱涝急转型洪涝灾害的应对和分析

针对近几年旱涝急转型洪涝灾害频繁发生的新情况,通过总结分析巢湖市抗御突发性洪涝灾害实践,归纳了旱涝急转型洪涝灾害的特点,指出了旱涝急转的根本诱因,提出了应对旱涝急转型灾害的措施。     

旱涝急转对作物生长发育及产量的影响研究综述

近年来,随着气候变化和人类活动影响的深入,旱涝急转事件发生的频率、强度和影响范围日渐增大,已经给许多流域及地区的生产、生活和生态带来巨大的损失。本文梳理了目前已有的关于旱涝急转事件的研究成果,就旱涝急转事件的评价方法及其对作物生长发育及产量的影响等方面进行综述。结果表明:(1)前人对旱涝急转评价方法的研究多是基于降雨量构建评价指标,从土壤含水量等其他角度较少,目前,基于降雨量定义的长短周期旱涝急转指数应用最为广泛;(2)旱涝急转对作物的影响是补偿作用还是叠加损伤效应存在一个阈值,该阈值需要进一步进行研究明确,但重旱急转重涝严重损伤作物生长及产量。并对今后的研究进行了展望。     

贵州兴仁县烟草生长期内旱涝急转特征分析

为了探究兴仁县烟草生长期内旱涝急转特征,利用兴仁县1961—2012年烟草生长期内(5—8月)的日降水资料,通过定义长、短周期旱涝急转指数,采用滑动平均法、降水距平法等,全面分析兴仁县烟草生长期内的长、短周期旱涝急转变化趋势、月降水变化规律。研究结果表明:烟草生长期内长周期旱涝急转以旱转涝为主,在今后涝转旱事件有增多趋势,并且强度有所降低;短周期旱转涝事件演变趋势为增加—减少—减少;5—6月旱转涝事件有增多趋势;6—7月是旱涝急转易发时段,且强度较高;7—8月涝转旱事件有减少趋势,且强度有所降低。在烟草成熟期,月均降水较多,降水波动较大,极易发生旱涝急转。此研究成果可为防灾减灾对策的制定提供理论依据。     

基于知识图谱的旱涝急转研究进展

以2006—2019年中国知网和Web of Science核心合集数据库收录的140篇旱涝急转研究文献为数据基础,利用CiteSpace软件,采用文献计量可视化分析方法,通过文献发表的时间分布、研究机构、代表作者、关键词等方面的分析,综述了旱涝急转研究发展状况及趋势。结果表明:近年来,旱涝急转研究热度上升较显著;中国在该领域的发文量明显领先,中国科学院、中国水利水电科学研究院、武汉大学、河海大学等是该领域的领军机构;从发展趋势看,该领域已形成了判别方法、成因分析、演变特征、灾害损害4个重要的研究热点和前沿方向。今后亟须进一步完善综合考虑土壤水和作物需水等因素的旱涝急转判别方法及其生态环境效应等方面的研究。     

我国山洪灾害防治技术研究综述

针对我国防洪减灾工作中亟待解决的山洪灾害问题,总结了国内山洪灾害防治技术的研究成果,从山洪灾害的成因、预测预报技术、预警技术、监测预警系统建设、灾情风险评估技术、形成机理、防治区划及防治对策等7个方面对我国山洪灾害防治技术主要成果进行分析,探讨了当前存在的不足及今后研究的方向。     

基于SWAP和SRI的汉江流域旱涝急转时空特征分析

汉江流域受亚热带季风影响,易旱易涝,旱涝急转事件时有发生,灾害突发、抢险难度大,对社会发展易造成重大威胁。以汉江流域为研究对象,采用SWAP和SRI指数分析和研究汉江流域的旱涝演变及旱涝急转变化规律。结果表明:①SWAP和SRI指数均能对旱涝急转事件作出合理诊断,具有良好的适用性。②干旱及旱涝急转事件频次均呈现从汉江上游的西北地区到下游的东南地区先逐渐减少后增加的趋势;洪涝事件频次呈从北到南逐渐增加的趋势;旱涝急转事件平均强度呈现从上游的西北地区到下游的东南地区逐渐增大的趋势。③干旱事件在任意时间段均可能发生,洪涝事件和旱涝急转事件主要集中在夏季,且旱涝急转事件发生的时间短且急,强度较高,更具威胁性。     

基于灾害链的洪涝灾害风险分析综述

从灾害链的视角对洪涝灾害进行研究,可对洪涝灾害的形成机制、时空分布规律以及洪灾损失有一个更加全面的认知,以系统探讨洪涝灾害以及衍生灾害的应对策略.梳理国内外学者对灾害链的定义,总结了洪涝灾害链的含义,重点阐述了灾害链的研究内容和研究方法,概括了目前针对洪涝灾害链研究的断链减灾措施,认为目前国内外学者对于洪涝灾害链的研究...     

基于旱涝急转的大豆生长发育响应规律分析

为分析大豆生长发育和产量对旱涝急转交互作用的响应规律,开展了花荚期和鼓粒成熟期单涝(渍)、单旱和旱涝急转等不同水分处理的对比试验.分析了不同水分处理下大豆叶片叶绿素、植株高度的变化响应规律及最终产量损失规律,分析了旱涝交互作用对其生长发育的影响效应,初步揭示了基于旱涝急转的大豆灾损规律.结果表明:花荚期和鼓粒期旱涝急转...     

基于SCS和GIS的不同降雨情景城市内涝过程模拟方法

针对城市暴雨内涝灾害频发的现状,基于城市暴雨强度公式、芝加哥降雨过程线模型、SCS(Soil Conservation Service)产流模型以及基于地理信息系统软件ArcGIS的局部等体积法,提出一种关于城市暴雨内涝过程的模拟方法。选取武汉市内涝灾害严重的汤逊湖流域作为研究对象,使用该方法对流域内多种重现期暴雨内涝量的积水高程和积水淹没范围进行模拟。结果表明:汤逊湖流域内产生的内涝较为严重,10 a一遇的暴雨即可对低洼地区造成轻微内涝;不同重现期暴雨产生的积水区域基本是一致的,但重现期越长的暴雨产生的积水高程越深,淹没范围越广,对周边造成的影响越大。该研究成果对城市暴雨内涝的预防与治理具有借鉴和参考价值。     

石家庄市暴雨内涝精细化水动力模型应用

近年来石家庄市极端天气逐渐增多,局部短历时强降雨的发生愈加频繁,造成城区大范围积水,损失严重。基于高精度DEM数据,采用小尺寸结构化网格建立石家庄市暴雨内涝精细化水动力模型。模型精确反映了房屋建筑、城市道路、立交系统和排水渠系等典型城市地物;采用分区径流系数和糙率体现不同下垫面的影响;通过将排水分区精细划分至各雨水干管实际控制街区模拟管网实际排水过程,并设置点源模拟城市立交泵站。模型高精度地模拟了该市主城区房屋阻水、庭院雨水出流、地道桥等低洼处汇水积涝、路面行涝、管网排水以及泵站抽排水等具有典型城市特征的水流现象,计算统计了城区积涝面积、积水点及积水路段。将该市内涝危险性等级划分为高、中、低三级,结合模拟结果进行风险分析及等级划分,分析结果为石家庄市防涝减灾工作和内涝风险管理提供信息支持,具有重要实用价值。     

城市内涝预警系统的建设思路

为了解决韶关市城市内涝问题，韶关水文分局开始研究建立城市内涝预警预报系统。通过实地勘测，历史资料调查。并根据城市产流机制及地表径流形成过程，介绍了城市内涝预警系统的建设思路。对城市防洪以及排水系统设计有一定的参考价值。     

基于海绵城市理念的屋面雨水源头调控技术探讨

为加大城市径流雨水源头减排的刚性约束、减轻城市排水系统压力和增强城市防涝能力,基于海绵城市倡导的雨水就地积存、渗透等理念,本文针对屋面雨水位置水头大、集水效率高的特点,提出利用滑轮组原理对重力流雨水过程自动弃流与收集、利用多种传感器技术以及单片机原理对雨水智能洁净收集与涵养地下水等屋面雨水源头调控技术,通过分析雨水收集过程和涵养地下水过程,论证了调控技术的可行性。同时,分析了利用绿色屋顶系统滞留雨水技术,并归纳出绿色屋顶的施工工艺流程。屋面雨水源头减排与调控方法研究为指导海绵城市建设、提高城市防涝和防灾减灾能力提供技术支撑。     

城市水文模型原理刘家宏

城市水文过程因强烈的人类活动影响而发生了深刻变化,科学精细地模拟城市区域的产汇流过程是解析城市水问题机理的科学基础。在系统剖析城市水文模型原理的基础上,将城市复杂下垫面根据其透水特性划分为不透水单元、透水单元、半透水单元、伪透水单元、强透水单元、水域单元等六类基本单元,并构建了不同类型城市水文响应单元的水文特性曲线,基于圣维南方程组和Navier-Stokes方程提出了城市管网与河湖水系水动力学模拟的技术方案。在耦合城市水文响应单元的降水—截留—蒸发—入渗—产流模块、地表汇流模块、管网汇流模块、水系一维水动力学模块等基础上,以水循环过程为主线,将水文模型的径流输出作为城区一维管网、河道水动力模型的输入边界,实现水文模型与一维管网、河道水力学模型的集成。将单元水文模型通过城市管网和河湖水系等连接方式集成到城市水文模型系统中,弥补了现有城市雨洪模拟在水文学机理上的不足,可为城市排水防涝和海绵城市建设提供科学基础。     

城市屋面降雨冲刷污染物变化模型模拟研究

城市屋面降雨径流污染是受纳水体质量恶化的主要影响因子。以典型屋面作为汇水单元,开展天然降雨情况下雨水径流水文水质过程监测试验,水质指标包括SS、COD、TN。利用雨水径流产流负荷替代降雨强度校正了传统冲刷模型,研究有效降雨深度与径流水质之间的相关函数关系,构建了雨水径流污染物浓度变化模型,对相关参数进行求解。模型模拟的SS、COD、TN的浓度变化过程精度较高,纳什效率系数均在0.87以上。表明模型的实用性较好,可为城市雨水资源高效利用、面源污染控制技术与措施制定、海绵城市建设等提供依据。