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城市片区洪涝过程响应分析与马路行洪模拟：以晋城市金村区为例

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水资源保护 2022年

作者：舒心怡徐宗学叶陈雷廖如婷黄亦轩贾书惠中国城市规划设计研究院城市水循环与海绵城市技术北京市重点实验室北京师范大学水科学研究院

气候变化与快速城市化背景下，城市内涝问题愈发严重。本文以晋城市金村区为例，基于SWMM与InfoWorks ICM模型进行多情景洪涝过程模拟，分析降雨雨型与下垫面变化对内涝的影响，基于识别出的易涝位置，进行马路行洪模拟，构建双层SWMM...

气候变化与快速城市化背景下，城市内涝问题愈发严重。本文以晋城市金村区为例，基于SWMM与InfoWorks ICM模型进行多情景洪涝过程模拟，分析降雨雨型与下垫面变化对内涝的影响，基于识别出的易涝位置，进行马路行洪模拟，构建双层SWMM模型模拟金村大道和珏山路的淹没特征，并与二维水动力模拟结果进行了对比验证。结果表明：随着雨峰系数与重现期的增大，地表洪水总量、淹没范围与水深也增大，风险等级随之提高，而同一重现期下的雨峰与洪峰间的间隔时间，随雨峰系数的增大而减小。当52.53%的下垫面转化为不透水面时，同一重现期下的综合径流系数将增加约0.5。马路行洪模拟结果表明，金村大道市委党校路段与珏山路水西村路段是主要易涝区，淹没面积分别为0.5 hm与1.31 hm。双层排水模型在识别易涝点与推求洪水淹没要素方面具有较好的适用性，其中易涝点识别的模拟结果吻合度较高。本文可以为城市雨洪管理和易涝区识别提供一定的技术支撑。

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1970-2017年西江流域降水特性分析

水力发电学报 2021年第6期40卷 51-61页

作者：苏恒徐宗学李鹏叶陈雷王京晶北京师范大学水科学研究院北京100875 城市水循环与海绵城市技术北京市重点实验室北京100875

基于西江流域37个气象站点1970—2017年逐日降水数据,采用滑动平均、Mann-Kendall趋势检验、Sen’s坡度、小波变换及经验正交分解等方法分析了流域降水时空演变特性。结果表明,西江流域年降水量呈不显著的减少趋势,以29年为主周期,空间... 详细信息

基于西江流域37个气象站点1970—2017年逐日降水数据,采用滑动平均、Mann-Kendall趋势检验、Sen’s坡度、小波变换及经验正交分解等方法分析了流域降水时空演变特性。结果表明,西江流域年降水量呈不显著的减少趋势,以29年为主周期,空间分布呈现由东向西、由北向南递减的趋势。年内降水主要集中在夏季,冬季占比最小;春、秋降水量呈减少趋势,夏、冬呈增加趋势,只有春季降水量减少趋势较显著;6月降水量最大,12月—翌年2月各月降水量相近且较小。降水集中程度较高,降水集中度(PCD)与降水集中期(PCP)空间分布均呈由西向东递减的趋势,PCD与PCP第一、二模态空间分布均不具有一致性和方向分异性,可能与流域降水成因多样性有关。

关键词：西江流域降水时空分布降水集中度降水集中期

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基于Copula函数的北京市设计降雨研究

水力发电学报 2021年第2期40卷 77-88页

作者：左斌斌徐宗学叶陈雷任梅芳陈浩北京师范大学水科学研究院北京100875 城市水循环与海绵城市技术北京市重点实验室北京100875

准确描述不同重现期下的设计降雨,能够为水利工程规划设计和防洪减灾提供重要的科学依据。本文以北京市2005—2018年20个站点逐小时的降水数据为基础,采用超定量法提取各分区不同场次强降雨的降雨历时和降雨量,构建了各个分区降雨历时... 详细信息

准确描述不同重现期下的设计降雨,能够为水利工程规划设计和防洪减灾提供重要的科学依据。本文以北京市2005—2018年20个站点逐小时的降水数据为基础,采用超定量法提取各分区不同场次强降雨的降雨历时和降雨量,构建了各个分区降雨历时和降雨量的二元分布,并计算了各个分区在不同重现期下的设计雨量。结果表明:北京市城区的强降雨事件明显多于山区,且降雨历时以服从广义极值(GEV)分布和对数正态分布为主,而降雨量则均服从GEV分布;在大多数分区通过Gumbel Copula函数可以更好地表征降雨历时和降雨量二者的联合分布,而在少部分分区运用Frank Copula函数来表征更佳;运用二元Copula函数可以较好地推求不同重现期下的设计雨量。

关键词：北京市 Copula函数降雨历时降雨量设计雨量

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再生水利用激励机制研究

水资源保护 2022年第2期38卷 112-118,146页

作者：王丰王红瑞来文立曾萌北京师范大学水科学研究院北京100875 城市水循环与海绵城市技术北京市重点实验室北京100875 海南师范大学地理与环境科学学院海南海口571158

针对我国再生水事业推进缓慢、再生水利用激励措施不健全等突出问题,初步探析了我国再生水利用激励机制的基本框架,系统地阐述了该机制的激励理论和建立过程。再生水利用激励机制是一种政府作为激励主体,对从事再生水生产的企业和用户... 详细信息

针对我国再生水事业推进缓慢、再生水利用激励措施不健全等突出问题,初步探析了我国再生水利用激励机制的基本框架,系统地阐述了该机制的激励理论和建立过程。再生水利用激励机制是一种政府作为激励主体,对从事再生水生产的企业和用户产生激励作用的框架体系。通过对激励过程理论、马斯洛需求层次理论的分析,指出了当前再生水利用不同主体在激励过程面临的障碍,结合激励机制理论和环境经济学原理,提出了促进再生水利用经济外部性内部化的主要途径和激励手段。再生水利用激励机制将政府、再生水企业、用户有效地结合起来,妥善处理其中的利益关系,从而推动我国再生水市场健康发展。

关键词：再生水利用马斯洛需求层次理论激励机制激励过程

基于CWSI及干旱稀遇程度的农业干旱指数构建及应用

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农业工程学报 2017年第9期33卷 116-125,F0004页

作者：赵焕徐宗学赵捷北京师范大学水科学研究院北京100875 城市水循环与海绵城市技术北京市重点实验室北京100875

土壤湿度降低会使作物生长受到水分胁迫,严重时发生农业干旱,对粮食安全造成不利影响,准确识别和有效监测农业干旱具有重要的现实意义。前人研究中,通常仅根据当前水分亏缺程度识别干旱事件,而不考虑其稀遇特征。该文基于蒸散发构建了... 详细信息

土壤湿度降低会使作物生长受到水分胁迫,严重时发生农业干旱,对粮食安全造成不利影响,准确识别和有效监测农业干旱具有重要的现实意义。前人研究中,通常仅根据当前水分亏缺程度识别干旱事件,而不考虑其稀遇特征。该文基于蒸散发构建了综合考虑当前水分亏缺程度和干旱事件稀遇程度的农业干旱指数IEDI(integrated evapotranspirationdeficitindex),并基于该指数分析了中国东北3省2000-2014年农业干旱演变规律,探讨了气象要素对农业干旱以及农业干旱发生时段对粮食产量的影响。结果表明:1)与仅考虑水分亏缺程度的指标相比,综合考虑干旱稀遇程度的IEDI能更加有效地识别干旱年际差异,历史干旱事件、旱灾成灾面积和粮食产量验证了该指数的合理性;2)东北三省旱灾成灾面积与IEDI的相关系数均大于0.75,其中,吉林省最大,为0.88;粮食产量与IEDI的相关系数均大于0.60,其中,辽宁省最大,为0.78;3)吉林西部、辽宁西部易发生严重农业干旱,对气象干旱敏感程度高;4)当干旱发生的起始月份固定时,随干旱持续时间增加,干旱指数与产量的相关性先增强后减弱;当干旱持续时间固定时,干旱指数与产量的相关性与干旱发生的起始月份显著相关。总之,结合了干旱事件稀遇程度的指数可以有效识别农业干旱,为农业干旱监测提供了合理依据。

关键词：农业干旱遥感指数农作物水分亏缺稀遇程度

气候变化对关中地区粮食产量的影响及趋势分析

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中国生态农业学报（中英文） 2020年第4期28卷 467-479页

作者：赵茹欣王会肖董宇轩北京师范大学水科学研究院/城市水循环及海绵城市技术北京市重点实验室北京100875

以增温为主的气候变化对粮食产量具有显著影响。本文利用关中地区1983—2016年的站点气象要素、粮食产量统计数据和跨部门影响模型比较计划(Intersectoral Impact Model Intercomparison Project,ISIMIP)中4个全球气候模式2021—2050年... 详细信息

以增温为主的气候变化对粮食产量具有显著影响。本文利用关中地区1983—2016年的站点气象要素、粮食产量统计数据和跨部门影响模型比较计划(Intersectoral Impact Model Intercomparison Project,ISIMIP)中4个全球气候模式2021—2050年降水、气温输出结果,采用突变分析、趋势分析和敏感性分析等方法,从粮食单产、气候产量和气候生产潜力等方面系统分析了我国主要粮食产地之一的陕西关中粮食产量对气候变化的响应特征。结果表明:1)1983—2016年,关中地区年平均气温呈显著上升趋势,升温速率为0.05℃·a^–1(P水量则以–1 mm·a^–1的速率呈下降趋势,但不显著。2)关中地区多年平均粮食单产为3599 kg·hm^–2,且逐年波动上升,速率为57.17 kg·hm^–2·a^–1(P研究时段气候生产潜力呈现增加趋势的主要时期。3)未来30年里(2021—2050年),关中地区在RCP2.6情景下的平均气候生产潜力略高于RCP6.0情景,但前者的生产潜力呈逐年下降趋势,后者则表现出逐年上升趋势。关中地区的作物对气候资源的利用空间还很大,且气候变化对关中粮食产量具有促进作用,但此正向作用并不是持续不变的。

关键词：气候变化粮食产量气候生产潜力全球气候模式关中地区

河湖水系连通工程与国家水网建设中的若干问题

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南水北调与水利科技(中英文) 2022年

作者：徐宗学庞博冷罗生城市水循环与海绵城市技术北京市重点实验室北京师范大学法学院北京师范大学水科学研究院

面向国家水安全保障的需求，分析与探讨了国家水网的总体布局，明晰了河湖水系连通工作的需求，深入分析了河湖水系连通对水资源、防洪、生态、环境、社会和经济的影响，剖析了国家水网建设中需要注意的主要问题，辨析了南水北调工程在...

面向国家水安全保障的需求，分析与探讨了国家水网的总体布局，明晰了河湖水系连通工作的需求，深入分析了河湖水系连通对水资源、防洪、生态、环境、社会和经济的影响，剖析了国家水网建设中需要注意的主要问题，辨析了南水北调工程在国家水网建设中的功能和作用。结果表明，建设国家水网是提高我国水安全的有效措施，但河湖水系连通工程涉及到经济社会的方方面面，有必要站在全局的角度，从提高水资源保证率、减轻洪涝灾害、改善生态环境等各个方面分析河湖水系连通工程的得与失、利与弊，结合近期与远期、供水区和受水区的经济社会发展，全面剖析河湖水系连通工程的效益与风险，才能建设好利国利民、功在千秋的国家水网，切实提高我国的水安全。过多学科交叉的系统研究，全面分析河湖水系连通和国家水网建设工作中的重点和难点，为加快构建国家水网提供参考和支撑。

关键词：

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“一带一路”沿线国家水电发展状况与潜力

水力发电学报 2020年第3期39卷 11-21页

作者：古玉彭定志赵珂珂范楚婷北京师范大学水科学研究院北京100875 城市水循环与海绵城市技术北京市重点实验室北京100875

分析"一带一路"沿线水电发展状况及潜力,对推进沿线国家能源合作、共同打造命运共同体具有重要意义。本研究基于大量数据与资料,以六个区域分析和总结了"一带一路"沿线水电资源量与开发程度的时空分布特征。理论蕴藏量和技术可开发量在... 详细信息

分析"一带一路"沿线水电发展状况及潜力,对推进沿线国家能源合作、共同打造命运共同体具有重要意义。本研究基于大量数据与资料,以六个区域分析和总结了"一带一路"沿线水电资源量与开发程度的时空分布特征。理论蕴藏量和技术可开发量在空间上东多西少,沿线大部分国家水电开发程度低于50%,且东低西高。近五年水电发电量整体呈增加或减少趋势的国家数量相当,东北亚和东南亚水电资源丰富且发电量增加趋势明显,开发潜力大。按照各国未开发量占总未开发量的比值,将沿线国家水电开发潜力划分为五级,其中一级和二级共16个国家,是未来水电开发的重点。最后,对沿线国家水电发展提出相应的建议,指出未来"一带一路"能源建设应适应不同国家的具体情况,加强交流、创新与合作。

关键词： “一带一路” 水电能源开发潜力命运共同体

近三十年中国非点源污染研究现状与未来发展方向探讨

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环境科学学报 2020年第5期40卷 1535-1549页

作者：娄和震吴习锦郝芳华杨胜天张璇北京师范大学水科学研究院北京100875 城市水循环与海绵城市技术北京市重点实验室北京100875

非点源污染是我国面临的重要环境问题之一,其影响范围广,污染不易控制,因此受到研究者和管理者越来越多的关注.中国非点源污染研究呈起步晚、速度快、范围广的发展特点,近十年来相关论文发表已达到一定数量,但是现有研究多是针对非点源... 详细信息

非点源污染是我国面临的重要环境问题之一,其影响范围广,污染不易控制,因此受到研究者和管理者越来越多的关注.中国非点源污染研究呈起步晚、速度快、范围广的发展特点,近十年来相关论文发表已达到一定数量,但是现有研究多是针对非点源污染体系中某些方面进行探究,缺少从全国尺度和长时间序列角度对我国非点源污染研究现状的梳理和总结.本文从全球主要文献库中检索了1988—2018年我国非点源污染的相关文章,挑选出1354篇文章进行统计分析,对于年发文数量、研究区所属省份、研究区所属流域、研究对象和研究方法分别进行统计展示.对我国近三十年非点源污染研究现状与存在问题进行总结,其中农业非点源污染需要继续深入探究其机理,城市非点源污染研究深度不足,研究地区有较大差异,研究方法存在复杂性与实用性的矛盾.未来中国非点源污染研究仍会以农业和农村非点源为主要研究对象;城市非点源将得到进一步发展;非点源污染物的防治与利用将成为重要的研究目标和研究方向;在国家实施的长江大保护战略及黄河生态保护高质量发展战略中,非点源污染也是关键研究问题;全球变化对非点源污染的影响也将是未来研究不可忽视的问题.本文对近三十年中国非点源污染研究规律进行了总结,探究发展变化原因,并提出未来发展方向,为污染源控制以及污染管理提供科学建议和决策支持.

关键词：非点源污染近三十年时空分布发展过程未来方向