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基于物理模型实验的城市道路雨水口平立结合改造对积水防涝影响研究

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水利学报 2022年第7期53卷 854-861页

作者：于森张书函邸苏闯周星葛俊肖冰琦北京市水科学技术研究院北京100048 河海大学江苏南京210013

道路雨水口是城市排水系统的重要组成部分,其泄流能力直接影响城市道路的积水程度。北京在“十四五”期间将对全市23万处雨水口进行平立结合改造。为保障雨水口改造的效果,开展了偏沟式雨水口和联合式雨水口物理模型试验。通过377组工... 详细信息

道路雨水口是城市排水系统的重要组成部分,其泄流能力直接影响城市道路的积水程度。北京在“十四五”期间将对全市23万处雨水口进行平立结合改造。为保障雨水口改造的效果,开展了偏沟式雨水口和联合式雨水口物理模型试验。通过377组工况试验,研究了雨水口是否按规范要求比周边地面下沉3 cm、雨箅子形式、雨箅子堵塞程度、雨水管道淤堵程度、道路积水深度等因素对雨水口收水率和泄水能力的影响。结果表明:①雨水口箅面标高是否按规范下沉对道路积水内涝影响较大。②在排水管道能力充足的情况下不同雨箅子形式对下沉雨水口的收水能力影响不大。③道路积水一定深度后雨水口的过流能力决定于与其连接的雨水管道自身的排水能力。④雨箅子堵塞情况下,联合式雨水口的泄流能力要强于偏沟式雨水口。⑤联合式雨水口的抗堵塞能力明显优于偏沟式雨水口。依据实验结果提出了通过雨水口平立结合改造治理积水内涝的建议,研究成果可为道路雨水排水系统的设计、建设和改造提供理论参考和技术支撑。

关键词：城市道路雨水口雨箅子平立结合改造积水内涝模型试验

基于河道纳污能力的北运河城市副中心段合流制溢流污染控制研究

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河海大学学报（自然科学版） 2022年第5期50卷 41-48页

作者：于磊黄瑞晶李容周星张书函邸苏闯北京市水科学技术研究院防灾减灾所北京100048 河海大学水文水资源学院江苏南京210098

针对北运河北京城市副中心段合流制溢流污染问题,采用监测和模拟手段,以出口断面受纳水体水质不恶化为管理目标,计算了场次溢流事件河道纳污能力,提出了将超标频次作为合流制溢流控制指标,并与以溢流频次作为合流制溢流控制指标进行了... 详细信息

针对北运河北京城市副中心段合流制溢流污染问题,采用监测和模拟手段,以出口断面受纳水体水质不恶化为管理目标,计算了场次溢流事件河道纳污能力,提出了将超标频次作为合流制溢流控制指标,并与以溢流频次作为合流制溢流控制指标进行了对比。结果表明,2013—2017年各排口年均溢流频次为7~9次,平均场次溢流量14.27万m^(3);2017年降雨19场,溢流10次,均超过河道纳污能力;分别以超标频次和溢流频次为控制指标,投入产出比最佳的频次为3次,实现该目标所需的调蓄规模分别为18116 m^(3)、13899 m^(3),年溢流体积控制率可达52%和44%,溢流污染负荷控制率可达59%和51%;以超标频次为合流制溢流控制指标,兼具水量和水质控制意义,可利用受纳水体自净能力,降低工程规模。

关键词：合流制溢流纳污能力超标频次溢流频次 SWMM 北京城市副中心

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泾河流域农业旱灾风险综合评估研究

资源科学 2012年第11期34卷 2197-2205页

作者：龙鑫甄霖邸苏闯中国科学院地理科学与资源研究所北京100101 中国科学院大学北京100049 北京市水利科学研究所北京100048

泾河流域是农业旱灾的多发地区,但是对该地农业旱灾的发生规律、旱灾影响及旱灾恢复和准备措施方面开展的研究还较少。本文根据自然灾害风险评估的理论框架,建立了1km栅格精度的泾河流域农业旱灾风险空间评估模型,并对农业旱灾致灾因子... 详细信息

泾河流域是农业旱灾的多发地区,但是对该地农业旱灾的发生规律、旱灾影响及旱灾恢复和准备措施方面开展的研究还较少。本文根据自然灾害风险评估的理论框架,建立了1km栅格精度的泾河流域农业旱灾风险空间评估模型,并对农业旱灾致灾因子危险性及农业承险体脆弱性进行评估,最后综合评估该地区农业旱灾风险。在此基础上,分析研究区农业旱灾危险性、承险体脆弱性及风险的空间特征。本研究采用Z指数方法评估泾河流域农业旱灾致灾因子的强度,选取农作物生长季缺水率、土壤有效含水量、有效灌溉面积比及坡度4个指标评估研究区1km空间尺度的农业旱灾脆弱性。农业旱灾风险综合评估的结果表明,泾河流域农业旱灾风险的高风险区位于该地区北部,低风险区位于该地区南部,且不同等级风险区呈现自东向西、自南向北逐渐降低的总体趋势,但不同等级风险区呈现间隔分布的趋势。

关键词：农业旱灾自然灾害脆弱性风险评估泾河流域

黄土高原地区1961—2000年间土壤水分变化模拟与分析

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自然资源学报 2010年第7期25卷 1206-1217页

作者：游松财邸苏闯中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所北京100081 北京市水利科学研究所北京100048

论文应用Vrsmarty水量平衡模型模拟黄土高原地区的土壤水分对全球气候变化的响应。该模型综合考虑了土壤、植被、高程、温度、太阳辐射、水汽压、风速和降雨等因子对土壤水分的影响。模型运行的结果表明,黄土高原地区土壤水分在1961—2... 详细信息

论文应用Vrsmarty水量平衡模型模拟黄土高原地区的土壤水分对全球气候变化的响应。该模型综合考虑了土壤、植被、高程、温度、太阳辐射、水汽压、风速和降雨等因子对土壤水分的影响。模型运行的结果表明,黄土高原地区土壤水分在1961—2000年期间是一种逐渐减小的变化趋势:该地区6月的平均土壤水分从1960s的42.3 mm降低到了1990s的38 mm;10月的土壤水平均值从1960s的93.9 mm降低到了1990s的56.7 mm,这种变化的原因是降雨量不断减少,年平均降水从1960s的443 mm降低到了1990s的406 mm,同时潜在蒸发量也在不断减少,月最大潜在蒸发量从1960s的190 mm降低到了1990s的142 mm。

关键词：黄土高原土壤水水量平衡 GIS 蒸散发

北京市典型积水点金安桥内涝原因及治理措施效果分析

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水利水电技术（中英文） 2023年第3期54卷 59-71页

作者：金潮森邸苏闯刘洪禄于凤芹薛志春北京市水科学技术研究院北京100048 河海大学水文水资源学院江苏南京210098 北京市非常规水资源开发利用与节水工程技术研究中心北京100048 北京市北运河管理处北京101100

【目的】为了明晰内涝致灾机理,精准识别影响内涝的关键因素,诊断积水内涝原因并提出治理措施及优化比选方案,【方法】选取北京市典型积水点金安桥为研究对象,基于InfoWorks ICM构建精细化洪涝模型开展内涝模拟分析。【结果】结果显示:... 详细信息

【目的】为了明晰内涝致灾机理,精准识别影响内涝的关键因素,诊断积水内涝原因并提出治理措施及优化比选方案,【方法】选取北京市典型积水点金安桥为研究对象,基于InfoWorks ICM构建精细化洪涝模型开展内涝模拟分析。【结果】结果显示:在1 a、3 a、5 a、10 a四种设计暴雨情景下,模拟得到金安桥最大积水深度分别为0.903 m、1.317 m、1.528 m、1.660 m,在10 a一遇设计暴雨情景下桥区积水将漫溢至金安桥站地铁口,出现地铁倒灌风险。【结论】基于模型模拟诊断分析得出,金安桥片区内涝原因主要为管网排水能力不足,局部地形地势低以及规划建设因素导致。模拟分析了管网提标、地形抬填、规划建设调蓄泵站及排水渠等四种内涝治理措施,治理效果依次为:地形抬填>规划建设排水渠>管网提标>规划建设调蓄泵站,设置了4种联用组合方案模拟内涝改善效果,其中方案四(管网提标+设置调蓄泵站+设置排水渠)效果最佳,区域排水能力达10 a一遇。研究结果可为精细化、系统化治理城市内涝问题提供技术支撑。

关键词：城市内涝内涝模拟内涝治理 InfoWorks ICM

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基于出流管控与径流分担的内涝治理模式探讨

人民黄河 2023年第5期45卷 55-60,75页

作者：田坤宫永伟于磊邸苏闯鲁笑笑王二松北京建筑大学城市雨水系统与水环境教育部重点实验室北京100044 北京市水科学技术研究院北京100048

城市化快速发展和极端天气频发导致内涝风险加剧,给流域水安全、水环境、水生态带来了严重负面影响。在借鉴国内外出流管控和径流分担研究进展基础上,提出基于出流管控与径流分担的内涝治理模式,以我国北方某城市流域为例,探讨了该模式... 详细信息

城市化快速发展和极端天气频发导致内涝风险加剧,给流域水安全、水环境、水生态带来了严重负面影响。在借鉴国内外出流管控和径流分担研究进展基础上,提出基于出流管控与径流分担的内涝治理模式,以我国北方某城市流域为例,探讨了该模式的适用性及径流管控效果,分析了该模式对流域内峰值流量削减率、峰值延迟时间以及径流总量削减率等关键指标的调控能力。结果表明:基于出流管控和径流分担的内涝治理模式在50 a一遇、100 a一遇洪水模拟情景下,流域末端控制点的峰值流量分别由449.2、616.6 m^(3)/s降低至205.5、341.5 m^(3)/s,且均不超过控制点的管控阈值,峰现时间分别延迟了27、22 min,此外,径流总量削减率分别达到61.9%、48.9%。该模式对保障流域内部及下游地区水安全可发挥重要作用。

关键词：雨洪管理内涝治理流域管理出流管控径流分担海绵城市

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黄土高原地区土壤田间持水量的计算

自然资源学报 2009年第3期24卷 545-552页

作者：游松财邸苏闯袁晔中国科学院地理科学与资源研究所北京100101 中国科学院研究生院北京100049 中国矿业大学北京100083

研究应用土壤类型图和土壤剖面数据库，通过不同土壤质地标准转换，识别黄土高原地区土壤质地类型。在此基础上，应用土壤转换函数法和土壤质地信息进行1m深度内土壤田间持水量的计算，再根据土壤质地信息和植被类型数据进行有效土壤厚... 详细信息

研究应用土壤类型图和土壤剖面数据库，通过不同土壤质地标准转换，识别黄土高原地区土壤质地类型。在此基础上，应用土壤转换函数法和土壤质地信息进行1m深度内土壤田间持水量的计算，再根据土壤质地信息和植被类型数据进行有效土壤厚度的估算。结果表明，该参数在黄土高原地区有很大的差异，大体趋势是从东南向西北逐渐降低。西北部土壤田间持水量较低，大部分地区为200～300mm；河套地区较高，为400—500mm；中部地区为300～400mm，少数的森林区域可以达到500～600mm。东南部土壤田间持水量较高，大部分区域为400～500mm；森林区域可以达到700～800mm。

关键词：土壤学黄土高原土壤质地田间持水量土壤转换函数

基于气象雷达反演和云图外推法的临近期降雨预报方法研究

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水利水电技术（中英文） 2022年第5期53卷 13-21页

作者：邸苏闯李卓蔓刘玉潘兴瑶郑琪任黎李永坤薛志春北京市水科学技术研究院北京100048 北京市非常规水资源开发利用与节水工程技术研究中心北京100048 河海大学水文水资源学院江苏南京210098 中国科学院空天信息创新研究院北京100094

开展精准化临近期降水预报是开展实时洪涝预测预警的基础。传统的临近期降水预报一般基于气候模式进行数值预报,计算时间较长、空间分辨率低,预报精度仅为15%~20%,难以满足洪涝灾害预测预警需求。为快速、高精度、高空间分辨率预报降水... 详细信息

开展精准化临近期降水预报是开展实时洪涝预测预警的基础。传统的临近期降水预报一般基于气候模式进行数值预报,计算时间较长、空间分辨率低,预报精度仅为15%~20%,难以满足洪涝灾害预测预警需求。为快速、高精度、高空间分辨率预报降水过程,本研究提出了一种基于气象雷达反演和云图外推法的临近期降雨预报方法。主要包括:(1)采用金字塔光流法(Pyramid Lucas Kanade Optical Flow,简称LK光流法)进行云的运动矢量计算,根据运动矢量计算云团的运移位置;(2)提出基于回波强度和梯度特征的云层类型自动识别方法;(3)利用回波反射率与降水强度间的关系进行临近期降水量的反演及预报;(4)对预报结果进行落区精度评估和量级精度评估。2019-2020年四场降水实验研究结果表明:该方法可以实现0~1 h近实时1km高空间分辨率预测,而且预测期内的降水落区预测精度较高,平均精度可达60%;对落区内雨量站的量级精度进行对比分析得出四场降水的偏差BIAS分别为0.23 mm、3.56 mm、-7.12 mm、-5.15 mm,均方根误差RMSE分别为5.09 mm、8.45 mm、21.23 mm、14.63 mm,四场降水的相对误差绝对值均值为37.21%。预测精度均随时间增加呈下降趋势,下降程度与降水系统特征密切相关。总体来说,该方法对大范围高强度的降水预测精度较高,可为实时洪涝过程模拟分析提供重要支撑。

关键词：气象雷达云图外推法临近期降雨预报精度分析

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基于遥感技术的绿地耗水估算与蒸散发反演

农业工程学报 2012年第10期28卷 98-104,I0003页

作者：邸苏闯吴文勇刘洪禄潘兴瑶北京市水利科学研究所北京100048

为研究北京市五环范围内的绿地耗水总量和空间分布情况,该文应用高分辨率遥感影像、长时间序列气象数据、植被耗水规律研究成果等资料,进行绿地提取、耗水估算和蒸散发反演。主要步骤包括:预处理遥感影像,分析典型地物的光谱特征,层次... 详细信息

为研究北京市五环范围内的绿地耗水总量和空间分布情况,该文应用高分辨率遥感影像、长时间序列气象数据、植被耗水规律研究成果等资料,进行绿地提取、耗水估算和蒸散发反演。主要步骤包括:预处理遥感影像,分析典型地物的光谱特征,层次分类提取绿地分布,估算不同气象条件、植被覆盖条件下的耗水量,以遥感技术为基础反演日蒸散发量。遥感技术提取的北京市五环内绿地面积为197.3km2,估算年耗水量为1.61亿m3。特枯年、枯水年、平水年和丰水年的净灌溉水量分别为1.09、0.75、0.59和0.35亿m3。应用地表能量平衡模型反演典型日蒸散发结果表明,城市水体、高植被覆盖率区和低植被覆盖率区的ET均值分别为11.1、5.7和4.0mm/d。五环内城区夏季典型日蒸散总量为126.6万m3,二环内、二三环间、三四环间、四五环间的绿地日ET总量分别为:10.3、14.2、20.4和81.7万m3,该研究可为城市绿地灌溉系统设计提供耗水总量和空间分布的信息。

关键词：遥感灌溉蒸散发绿地耗水地表能量平衡模型