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考虑内涝周期的郑州市内涝韧性评估

水资源保护 2024年第4期40卷 48-55,91页

作者：刘明阳王群英徐向舟李敏吴润祺大连理工大学建设工程学院辽宁大连116024 华电电力科学研究院有限公司浙江杭州310030

基于城市内涝发生前、中、后期特征,将韧性理论引入城市内涝治理,构建郑州市内涝韧性体系,利用可变模糊集、贡献度和障碍度建立评估模型,分析了郑州市内涝韧性变化规律及主要影响因素。结果表明:2001—2020年,郑州市初期内涝韧性水平较... 详细信息

基于城市内涝发生前、中、后期特征,将韧性理论引入城市内涝治理,构建郑州市内涝韧性体系,利用可变模糊集、贡献度和障碍度建立评估模型,分析了郑州市内涝韧性变化规律及主要影响因素。结果表明:2001—2020年,郑州市初期内涝韧性水平较高,但随着“城市病”逐渐突出,韧性水平由2001年的3.2下降到2020年的2.9,处于可以通过自我调节恢复到原始状态的韧性一般水平;系统层中前期内涝韧性在城市内涝韧性体系中具有重要作用,平均贡献度为41%;城市排水管网是内涝韧性发展中最主要的关键限制因素,平均障碍度为16%;公共交通服务能力等次要限制因素也是提升城市内涝韧性水平不可忽视的一部分,其障碍度之和较关键限制因素高出15%;郑州市城市内涝韧性水平一般,需在城市排水管网等方面加强以提升内涝韧性。

关键词：城市内涝韧性可变模糊集贡献度障碍度郑州市

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淤地坝建设对黄土高原植被恢复的促进作用

中国水土保持科学(中英文) 2024年

作者：吴润祺赵莹任宗萍王训诗张春娜徐向舟大连理工大学建设工程学院山东省水利科学研究院西安理工大学水利水电学院山东省海河淮河小清河流域水利管理服务中心高密市水利局

为研究退耕还林草工程下黄土高原淤地坝建设对植被恢复的影响及成因，基于Landsat 的归一化植被指数（NDVI）遥感影像及土地利用数据集，以榆林市为例，利用线性回归分析和Mann-Kendall检验，分析各区（县）在不同淤地坝建设密度下的植... 详细信息

为研究退耕还林草工程下黄土高原淤地坝建设对植被恢复的影响及成因，基于Landsat 的归一化植被指数（NDVI）遥感影像及土地利用数据集，以榆林市为例，利用线性回归分析和Mann-Kendall检验，分析各区（县）在不同淤地坝建设密度下的植被时空变化规律和不同坡度坡面上植被的恢复趋势。结果显示：1)淤地坝建设密度大的东南部区（县）植被恢复更快。各区（县）淤地坝建设密度与2003—2018年NDVI回归方程斜率间呈显著线性相关(R2=0.84， P15°坡NDVI极显著改善面积比例分别达到50%、41%和38%。3)淤地坝建设促进了周边区域坡耕地退耕。2006年起榆林市规划了60万亩(1亩 = 666.67 m2)以上新增坝地以应对粮食减产，在保障粮食安全的同时实现了坡耕地持续退耕。坡地NDVI的极显著改善是东南部区（县）植被恢复更快的主要原因，淤地坝建设通过促进坡耕地退耕加快了其植被恢复进程，保障了退耕还林草工程的可持续发展。

关键词： NDVI 植被恢复淤地坝坡耕地退耕还林草

基于稀土元素示踪技术的库岸崩滑土体堆积特征研究

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水资源与水工程学报 2024年第5期35卷 164-171,180页

作者：冀文雅李甜徐向舟李依杭郭胜利大连理工大学建设工程学院辽宁大连116024 中国科学院水利部水土保持研究所陕西杨凌712100

降雨和库水位变化是库岸崩滑的重要诱发因素。以黄河中游土质库岸为研究对象,在由3°缓坡、40°陡坡和70°急坡组成的概化岸坡上,利用稀土元素(REE)示踪技术,研究降雨和库水位升降作用下库区堆积土体的来源,分析离岸方向上的土体堆积特... 详细信息

降雨和库水位变化是库岸崩滑的重要诱发因素。以黄河中游土质库岸为研究对象,在由3°缓坡、40°陡坡和70°急坡组成的概化岸坡上,利用稀土元素(REE)示踪技术,研究降雨和库水位升降作用下库区堆积土体的来源,分析离岸方向上的土体堆积特征。结果表明:在水位下降、水位上升、降雨作用-水位下降和降雨作用-水位上升4种工况下,同一组地形经过5场试验后,库区内来源于缓坡、陡坡、急坡的土量以及堆积土体总量均与堆积土体和库岸之间的距离存在负指数函数关系,且相关性较高;急坡是库区堆积土体的主要来源,其中水位变化条件下尤为明显;在水位上升和水位下降工况下,同一组地形5场试验后来源于急坡的堆积土量平均约占总堆积土量的71%;急坡对库区堆积土体的泥沙贡献率在坡脚处基本达到最高,各组地形5场试验后急坡对临岸堆积体泥沙量的平均贡献率约为66%。因而,在水库蓄水或放水时,需重点做好对急坡的防护。

关键词：库岸崩滑土体堆积特征 REE示踪模型试验黄河中游

降雨-波浪-水位对库岸崩滑泥沙空间分布影响

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大连理工大学学报 2024年第5期64卷 542-550页

作者：李依杭侯祥东李玉成赵香玲李玥璿田晋徐向舟大连理工大学水利工程系辽宁大连116024 山东省海河淮河小清河流域水利管理服务中心山东济南250100 中国科学院长武黄土高原农业生态试验站陕西咸阳713600 济宁市水利事业发展中心山东济宁272499

库岸崩滑对库区含沙量有显著影响,掌握崩滑泥沙与水文因素的关系有助于分析库区泥沙的淤积过程和输移规律.通过降雨-波浪-水位多因素耦合模型试验分析了崩滑泥沙在不同水文因素作用下的空间分布规律.结果表明,降雨能减弱含沙量的变化幅... 详细信息

库岸崩滑对库区含沙量有显著影响,掌握崩滑泥沙与水文因素的关系有助于分析库区泥沙的淤积过程和输移规律.通过降雨-波浪-水位多因素耦合模型试验分析了崩滑泥沙在不同水文因素作用下的空间分布规律.结果表明,降雨能减弱含沙量的变化幅度,促使悬移质泥沙颗粒细化.降雨后含沙量平均变异系数降幅为22%,极细砂粒含量降幅为53%.波浪可加大离岸方向库区含沙量,同时降低此方向含沙量变异系数.波浪作用下离岸方向的平均含沙量增幅为78%,含沙量平均变异系数降幅为67%.水位升高促使离岸方向和水深方向的含沙量降低,悬移质泥沙颗粒粗化.离岸方向和水深方向的平均含沙量在水位升高时降幅分别为14%和20%,极细砂粒含量增幅为15%.

关键词：水位波动含沙量变异系数模型试验多因素耦合库岸崩滑

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黄河下游典型河段滩岸崩退特性研究

人民黄河 2024年第2期46卷 49-54,66页

作者：高璐彭秀竹李依杭徐向舟张红武大连理工大学建设工程学院辽宁大连116024 清华大学水沙科学与水利水电工程国家重点实验室北京100084

黄河下游局部河段滩岸崩退频繁,严重危害堤防及滩区安全。通过对黄河下游开展现场观测,结合已有断面地形实测数据,描绘滩岸崩退全过程及特点,评估土体特性及近岸水沙条件对崩岸的影响。研究表明:滩岸崩退引起黄河下游河道展宽,且崩岸规... 详细信息

黄河下游局部河段滩岸崩退频繁,严重危害堤防及滩区安全。通过对黄河下游开展现场观测,结合已有断面地形实测数据,描绘滩岸崩退全过程及特点,评估土体特性及近岸水沙条件对崩岸的影响。研究表明:滩岸崩退引起黄河下游河道展宽,且崩岸规模具有时空差异性,2006年和2018年汛期重点河段平滩河宽分别增加了57.03 m和7.83 m,代表性横断面单侧滩岸最大崩退宽度高达207.20 m。黄河下游土体压实程度低,抗冲能力差,加之土体抗剪强度随含水量增大呈反向变化,致使在汛期崩岸频发。“大流量-小含沙量”的水沙组合易于造成崩岸,而在大含沙量下因泥沙在近岸河床淤积而降低了崩岸发生规模。建议对重点区域滩岸进行长期监测,并加强生态友好型护岸系统建设。

关键词：滩岸崩退现场观测土体组成水沙条件黄河下游

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长江上游典型丘陵山区坡耕地径流及氮磷碳流失特征

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环境工程技术学报 2024年第5期14卷 1589-1598页

作者：王祥陈炜黄国鲜童思陈徐向舟聂玉玺宋永会中国环境科学研究院重庆交通大学河海学院重庆文理学院化学与环境工程学院大连理工大学水利工程学院中国市政工程华北设计研究总院有限公司

持续的坡面降雨可能引发地表径流和壤中流的形成。其中,地表径流可通过溶蚀、侵蚀、运输等方式将大量富集在表土(通常为0~20 mm厚度)的养分从土壤中转移到受纳环境。降雨强度和坡度的变化可以影响坡面径流强度,从而改变径流中总氮(TN)... 详细信息

持续的坡面降雨可能引发地表径流和壤中流的形成。其中,地表径流可通过溶蚀、侵蚀、运输等方式将大量富集在表土(通常为0~20 mm厚度)的养分从土壤中转移到受纳环境。降雨强度和坡度的变化可以影响坡面径流强度,从而改变径流中总氮(TN)、总磷(TP)、溶解性有机碳(DOC)等养分浓度与通量过程。通过模拟降雨试验,设置3种典型降雨强度(40、60、90mm/h)和坡度(6°、12°、18°),探讨不同条件下丘陵山区紫色土坡面径流及坡面TN、TP、DOC流失特征。结果表明:1)产流临界坡度不是一个定值,降雨强度在60 mm/h及以下时,临界坡度介于6°~18°;降雨强度达到90 mm/h时,未出现明显的临界坡度。2)相同降雨强度下,径流中TN和DOC浓度与坡度呈正相关(18°>12°>6°);降雨强度为90 mm/h时,径流中TP浓度与坡度的关系为6°>12°>18°,其余降雨强度下,则为12°>18°>6°。除12°坡面外,DOC流失量随降雨强度增加呈上升趋势;TP最大流失量出现在90 mm/h降雨强度下的6°坡面,为0.91 mg/m^(2),表现为来源限制,其余坡度坡面的TP流失表现为携带限制。3)坡面产流量和产沙量主要受降雨强度的影响,产流量和降雨强度与径流中TP流失量和DOC流失量显著相关,坡度与碳、氮、磷流失量的相关性均不显著,径流中TN流失量与TP和DOC流失量显著相关。研究显示,高强度降雨和小坡度组合下,径流量、TP流失量、DOC流失量显著高于其余降雨强度和坡度的组合,而在高强度降雨和大坡度组合下,TN流失量达到峰值。因此,需要特别关注强降雨、小坡度下紫色土中TP、DOC流失及强降雨、大坡度下TN流失问题。

关键词：紫色土降雨强度坡度模拟降雨养分流失

不同含沙量水流对河床形态调整影响的实验研究

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水科学进展 2005年第1期16卷 1-6页

作者：张欧阳马怀宝张红武董占地徐向舟长江水利委员会水文局湖北武汉430010 黄河水利科学研究院河南郑州450003 清华大学水利水电工程系北京100084

水沙条件变化后河床形态的调整是河流地貌学中一个极为重要的问题。但国内外学者基于不同的含沙量变化范围得出的结论刚好相反。采用过程响应模型实验方法,研究和验证了河床形态调整对于不同含沙量水流过程的复杂响应现象,从实验的角度... 详细信息

水沙条件变化后河床形态的调整是河流地貌学中一个极为重要的问题。但国内外学者基于不同的含沙量变化范围得出的结论刚好相反。采用过程响应模型实验方法,研究和验证了河床形态调整对于不同含沙量水流过程的复杂响应现象,从实验的角度部分地修正了Schumm关于水沙条件变化后河床形态调整方向的定性预测关系。

关键词：河床形态调整不同含沙量水流模型实验

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重力侵蚀黄土沟壑区沟坡产沙特性

农业工程学报 2012年第12期28卷 140-145页

作者：赵超王书芳徐向舟董占地大连理工大学水利工程学院大连116024 贵州乌江水电开发有限责任公司构皮滩电站建设公司余庆564408 中国水利水电科学研究院泥沙研究所北京100044

沟坡是黄土丘陵沟壑区小流域侵蚀产沙的主要来源,其侵蚀规律的研究可为流域水土保持措施优化配置提供科学依据,对该地区的防灾减灾和可持续发展具有重要现实意义。在多种坡度、坡高的陡坡模型上进行了模拟降雨试验,分别采用地貌仪和径... 详细信息

沟坡是黄土丘陵沟壑区小流域侵蚀产沙的主要来源,其侵蚀规律的研究可为流域水土保持措施优化配置提供科学依据,对该地区的防灾减灾和可持续发展具有重要现实意义。在多种坡度、坡高的陡坡模型上进行了模拟降雨试验,分别采用地貌仪和径流泥沙采样装置对次降雨过程中沟坡的重力侵蚀量和产流、产沙过程进行了动态监测和定量分析。结果表明:重力侵蚀在高含沙水流的形成中起着十分重要的作用,但不是每次重力侵蚀的发生都能导致高含沙水流;次降雨过程中,含沙量和输沙率均随降雨历时呈现上升趋势,特别是次降雨的中后期,含沙量和输沙率的增大趋势都比较明显;历次降雨事件中,次降雨30min全过程出口径流的平均产沙量和次降雨中后期出口径流平均产沙量的变化趋势一致;次降雨过程中,出口径流含沙量与输沙率随坡度的增大呈整体波动式增大,但与坡高关系不显著。总之,在黄土沟坡区,重力侵蚀对产沙过程有显著影响。

关键词：泥沙降雨侵蚀重力沟坡高含沙水流

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可变模糊识别方法在滑坡稳定性评价中的应用

农业工程学报 2015年第8期31卷 176-182页

作者：郭文召刘亚坤徐向舟李敏大连理工大学水利工程学院大连116024

针对滑坡发生的复杂性,该文把可变模糊集理论模型应用到滑坡稳定性评价中。选取4个层次17个因素建立了滑坡稳定性的多层次多指标评价单元系统。采用三级权重和二元比较模糊量化相结合的方法确定各影响因素权重。利用可变模糊识别模型对... 详细信息

针对滑坡发生的复杂性,该文把可变模糊集理论模型应用到滑坡稳定性评价中。选取4个层次17个因素建立了滑坡稳定性的多层次多指标评价单元系统。采用三级权重和二元比较模糊量化相结合的方法确定各影响因素权重。利用可变模糊识别模型对丹巴滑坡、老金山滑坡、印江岩口滑坡进行综合评价,评价结果与实际情况相吻合;并得到丹巴滑坡从20世纪80年代到2007年的稳定性先减弱后增强,在2004年3月到2005年3月处于最不稳定状态。可变模糊评价法与模糊综合评价法分别对丹巴滑坡a时期(20世纪80年代至1998年)、d时期(2005年3月到2007年)进行评价结果都为III级,验证了滑坡可变模糊识别评价模型的可行性。可变模糊模型利用动态可变的相对隶属度和级别特征值对丹巴滑坡a时期、d时期的特征值评价结果分别为3.27和3.44,评价出丹巴d时期稳定性比a时期稳定性差,进一步说明了可变模糊识别模型的优越性。滑坡稳定性评价可为滑坡灾害的防治和预警提供可靠的科学依据。

关键词：模型稳定性地貌可变模糊识别方法滑坡