浅议引汉济渭配水工程调蓄研究的关键问题

引汉济渭工程是解决陕西关中地区缺水问题的战略性骨干调水工程。引汉济渭的水源区与南水北调中线工程水源区部分重合,为优先保障南水北调中线工程的供水水源,留给引汉济渭的可调水过程极不均匀,供水和用水需求过程匹配性差。引汉济渭工程建成后,配水系统的调蓄能力成为工程供水效益能否充分发挥的关键。本文从调蓄节点选址及工程设计参数、配水管网的流量设计参数、调蓄方案及其运行管理机制和地下水参与调蓄的边界条件及运用原则四个方面探讨了引汉济渭配水工程调蓄研究的关键问题。     

数字流域河网编码方法应用实例

数字流域模型的河网编码方法使河网中河段的直接定位和拓扑关系运算更为方便.将此方法应用于黄土高原多沙粗沙区的河网,按河网自然的拓扑形态和流域的天然分界将该地区河网划分为4级37区.数字流域河网编码方法在多沙粗沙区的水沙模型计算和并行计算调度中的应用表明,该方法能够使产流产沙和演进的模拟过程更符合自然河流的发育规律,并易于高效并行调度算法的实现.     

典型台风暴雨情景下洪涝过程模拟分析

2018年台风"温比亚"和2019年台风"利奇马"对我国东部沿海地区造成了广泛影响,给地处山东东北部渤海湾的东营市带来严重的暴雨洪涝灾害,两场台风期间降雨历时分别为22 h和43 h,全市平均降水分别为250.4 mm和342.2 mm,均超过东营市百年一遇暴雨级别,连续两年刷新当地多个雨量站历史极值。针对现有洪涝监测体系仅关注重点断面或区域、无法全面系统地反映洪涝过程,且两场台风暴雨在当地均为现象级、洪涝监测系统难以全程有效监测的问题,为了深入认识和分析台风暴雨极端情景下东营当地洪涝特性,选取SWMM构建东营市暴雨洪水模型,对两场台风暴雨期间的洪涝过程进行模拟再现。结果显示:两场台风暴雨模拟结果的径流演算连续性误差分别为1.076%和0.692%,流量演算连续性误差为-0.135%和-0.004%,模拟结果较合理。结果表明:两场台风暴雨产流量分别为5.7亿m³和7.6亿m³,重点河道断面水位涨幅在1.2～2.6 m之间,未发生溢流现象;中心城区典型易涝点分别有35处和38处产生积水,管网平均满管率为87.4%和97.5%。两场台风期间,河道...     

利比亚德尔纳2023年极端洪水模拟复盘分析

全球气候变化背景下,极端强降雨和洪涝等水文事件的极值屡屡刷新历史记录,造成重大损失。2023年9月10—11日,在地中海飓风“丹尼尔”的影响下,利比亚东北部地区发生罕见特大暴雨,引发德尔纳市上游两座水库接连溃决,造成巨大人员伤亡。本文对德尔纳市极端洪水事件进行了梳理,并以德尔纳市洪灾及受影响区域为研究对象,建立了二维水动力模型,对溃坝洪水进行了模拟和复盘分析。通过哥白尼应急管理服务(Copernicus Emergency Management Service,CEMS)提供的受灾数据对模型结果进行对比验证(CEMS持续监测欧洲和全球即将发生或实时发生的灾难事件)。结果显示,影响德尔纳市的溃坝洪水持续了2 h左右,对城市的破坏主要集中在前30 min。本次复盘分析了德尔纳市溃坝洪水演进与风险分布特征,可为我国城市地区大坝溃决风险防控、早期预警和应急管理提供参考借鉴,同时也可为世界其他地区的大坝溃决风险防控、早期预警和应急管理提供参考借鉴。     

基于降雪识别的1951—2020年京张地区降雪演变趋势分析

【目的】为研究京张地区极端气候变化规律和趋势，【方法】选取1951—2020年北京、张家口两市4个气象站的降水数据，通过参数化降雪识别的方法得到降雪数据，采用气候倾向、非参数M-K突变检验、相关分析等方法，研究降雪量、降雪天数的年际变化特点，【结果】结果表明：(1)大雪和极端大雪发生在初冬的概率最高，初春降雪天数最多，导致降雪量在11月和2—3月较大；(2)小雪降雪量减少导致城区站点降雪量呈减少趋势，大雪和极端降雪量的增加导致山区站点降雪呈增加趋势；(3)由于小雪降雪天数降低，京张地区的降雪天数呈减少趋势，其中城区变化趋势比山区更为明显；(4)降雪天数与降雪年内平均相对湿度、平均最高温度相关性较高，其中，城区站点的温度对降雪天数的影响高于湿度，在山区则相反。【结论】该研究可为京张地区冬季降水预测、冰雪气候资源评价及配置提供参考。     

北京市主城区高分辨率的城市水碳通量模拟研究

城市化通过影响地表蒸散发(ET)过程改变了区域水热平衡等水文和生态过程,进而改变了陆地生态系统的结构与功能。为科学评估城市水碳过程,基于哨兵二号卫星数据的植被信息,估算了2016—2021年逐月北京市主城区10 m×10 m空间分辨率的植被指数,进一步结合PT-JPLim四源蒸散发模型、InVEST模型以及解析型生态系统水分利用效率(WUE)模型,模拟了2016—2021年北京市主城区10 m×10 m空间分辨率的蒸散发、蒸散发分量(植被蒸腾E_t、土壤蒸发E_b、截留蒸发E_i和不透水面蒸发E_u)、总初级生产力(GPP)、碳储量以及WUE的月值,并分析了其相关关系。植被指数较大值集中在西部山区,其次为北京市的公园区域,归一化植被指数NDVI最大值为0.65。主城区多年平均蒸散发量为497 mm,ET随着叶面积植被指数LAI和增强植被指数EVI的增加而增加。2016—2021年期间,NDVI、LAI和EVI分别以每年0.0048、0.016 m²·m^-2和0.0047的速度增加。区域平均E_t为141.51 mm,E_i为50.77 mm,E_b为272 mm,不透水面上的E_u/ET为18.2%。碳储量较高的区域主要分布在西部山区,该区域海拔相对较高,植被覆盖率较高,总碳储量密度高值超过5 t/hm²。研究区GPP的平均值为2.7 g·m^-2·d^-1,多年平均WUE为0.63 g·mm^-1。WUE和E_t/ET呈显著负相关(R=-0.44,p<0.001),WUE随GPP的增加呈现显著的上升趋势。精细化的城市水碳模拟能够为海绵城市的建设和评估提供理论基础,对“双碳”目标的实现具有重要意义。     

南水北调工程受水区城市雨水利用潜力分析

考虑地理气候和降水特点等,调研分析我国中、东部地区和西部地区共26个海绵城市建设试点/示范城市的雨水资源利用水平,分区测算城市雨水利用能够替代城市自来水的比例;基于城市建设统计年鉴中南水北调工程东、中、西线受水区60个城市2018年供水量数据,估算高、中、低利用水平下南水北调工程受水区城市雨水利用的潜力分别为6.19亿...     

大兴国际机场海绵城市建设模式碳减排效果分析

为分析北京大兴国际机场海绵城市建设模式碳减排效果，对海绵设施在特枯水年、偏枯水年、平水年、偏丰水年、特丰水年的降雨条件下的碳源和碳汇进行了核算，分析了碳减排途径与效果。结果表明：相比传统建设模式，大兴国际机场海绵城市建设模式全年的碳减排量为795.6～1 804.0 t二氧化碳排放当量，平均每年减少1 221.2 t;不同水文特征年，大兴国际机场的碳排放量削减率为47.5%～58.7%,海绵城市建设模式的二氧化碳排放当量相对传统建设模式年均减少54.9%;在一定范围内碳排放当量随着降水量的增加而增加，降水量越多，机场海绵城市建设模式碳减排绝对减少量越大。