基于多重精度降雨数据的北京市极端降雨事件研究

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作者 张伟 王璇 +1 位作者 孙慧超 李俊奇 《水资源保护》 北大核心 2025年第2期123-132,157,共11页

基于北京基本站1987—2016年逐分钟精度降雨数据,利用Kruskal-Wallis检验对1 min、1 h、3 h、6 h等不同精度数据获取的极端降雨事件样本进行统计分析,比较短历时极端降雨(SEP)、长历时极端降雨(LEP)、持续性极端降雨(PEP)3类极端降雨事... 基于北京基本站1987—2016年逐分钟精度降雨数据,利用Kruskal-Wallis检验对1 min、1 h、3 h、6 h等不同精度数据获取的极端降雨事件样本进行统计分析,比较短历时极端降雨(SEP)、长历时极端降雨(LEP)、持续性极端降雨(PEP)3类极端降雨事件降雨特征指标的差异,并利用Sen’s斜率、Mann-Kendall检验、有序聚类等方法探究了极端降雨事件的时间变化规律。结果表明:北京市极端降雨以LEP事件为主,降雨数据精度会显著影响降水量和降雨历时的统计结果,1 h精度降雨数据可基本反映极端降雨事件的主要时间特征;数据精度差异会造成极端降雨事件的降雨集中度和降雨集中期识别出现偏差,北京市极端降雨多分布于6—10月,并主要集中在7—8月,但9—10月仍存在PEP事件出现的可能;SEP和LEP事件多出现在夜间,而PEP事件在7—12时更易形成降雨峰值,对居民紧急避险和内涝应急响应造成更高潜在风险;在统计年限内,数据精度差异对降水量和降雨频率趋势预测结果的影响并不显著,但会使得降雨历时预测不确定性增加,降雨特征指标突变年份产生“跳跃”;PEP事件的降水量、降雨频率、降雨历时和降雨集中度受数据精度影响较小。 展开更多

关键词 极端降雨事件 多重精度降雨数据 Kruskal-Wallis检验 Sen’s斜率法 MANN-KENDALL检验 有序聚类法 北京市

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城市建筑小区内涝风险快速识别与驱动因素分析 被引量：2

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作者 王璇 张伟 +2 位作者 刘方华 孔烨 孙慧超 《人民长江》 北大核心 2024年第5期23-32,共10页

城市内涝风险快速识别及致涝因素初步分析是开展城市内涝治理的首要工作,传统的城市排水模型模拟方法需要高精度的基础数据支持和较长的计算周期,难以满足城市内涝快速识别需求。基于泸州市中心城区建筑小区2015~2022年实际内涝灾害数据... 城市内涝风险快速识别及致涝因素初步分析是开展城市内涝治理的首要工作,传统的城市排水模型模拟方法需要高精度的基础数据支持和较长的计算周期,难以满足城市内涝快速识别需求。基于泸州市中心城区建筑小区2015~2022年实际内涝灾害数据,通过核密度估计和空间相关性分析对中心城区建筑小区内涝风险空间分布进行了快速识别,并采用Spearman相关分析和地理探测器法对内涝驱动因素进行了分析。结果表明:泸州市中心城区建筑小区内涝风险呈现从中心向四周逐渐降低的趋势,高风险区域主要位于城北片区、中心半岛老城片区和龙马潭老城片区;土壤地质、土地利用、社会因素和降雨因素是内涝风险的主要驱动因素,并表现为多因素协同发生的复杂形式。研究成果可为泸州市内涝风险精细化模拟分析提供基础,也可为西南丘陵城市建筑小区内涝风险快速识别及致涝因素初步分析提供方法支撑。 展开更多

关键词 建筑小区 城市内涝风险 快速识别 驱动因素 核密度估计 空间相关性分析 Spearman相关分析 地理探测器 丘陵城市

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我国城市内涝风险图编制关键问题及研究展望 被引量：8

3

作者 张伟 庄子孟 +1 位作者 孙慧超 李俊奇 《水资源保护》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第5期58-68,共11页

全面梳理了国内外内涝风险图发展历程,系统分析了我国城市内涝风险图的核心组成、编制思路,重点探讨了我国城市内涝风险图编制的若干关键问题和技术需求,并结合现阶段我国城市内涝治理工作要求,对城市内涝风险图研究和工程实践进行了展... 全面梳理了国内外内涝风险图发展历程,系统分析了我国城市内涝风险图的核心组成、编制思路,重点探讨了我国城市内涝风险图编制的若干关键问题和技术需求,并结合现阶段我国城市内涝治理工作要求,对城市内涝风险图研究和工程实践进行了展望。指出城市内涝风险评估应从致灾因子危险性、孕灾环境暴露性和承灾体脆弱性3方面进行,采用指标体系法和情景模拟法相结合的方法编制城市内涝风险图。城市内涝风险图应对综合风险和潜在损失等多种信息进行全面、精准的表达,其编制是一项极其复杂的系统工程。未来需重点关注不同于流域尺度的城市下垫面产汇流特征及内涝形成演进机制,从高质量基础数据、高效模型和标准规范等方面进一步研究。 展开更多

关键词 城市内涝风险图 城市内涝治理 致灾因子危险性 孕灾环境暴露性 承灾体脆弱性

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倒置生物滞留技术水量水质控制效果研究 被引量：6

4

作者 林宏军 王建龙 +3 位作者 赵梦圆 孙博 谢剑飞 李俊奇 《水利水电技术》 北大核心 2019年第6期11-17,共7页

生物滞留技术是目前应用较为广泛的雨洪控制利用措施,生物滞留技术在应用过程中也出现一些问题。针对传统生物滞留设施存在的水土流失、污染物表层累积、填料层更换困难等问题,提出了一种新型倒置生物滞留技术。通过实验室模拟试验,研... 生物滞留技术是目前应用较为广泛的雨洪控制利用措施,生物滞留技术在应用过程中也出现一些问题。针对传统生物滞留设施存在的水土流失、污染物表层累积、填料层更换困难等问题,提出了一种新型倒置生物滞留技术。通过实验室模拟试验,研究了不同重现期条件下,倒置生物滞留技术的水量、水质控制效果,并与传统生物滞留技术进行了比较。结果表明:倒置生物滞留技术在径流总量控制率、峰值削减率方面比传统生物滞留分别提高了9%~21%和1%~32%;在峰值延迟时间方面最大延长了8min;倒置生物滞留对TP、TN、COD、NH^+4-N等污染物的平均去除率比传统生物滞留分别提高了约6%、4%、3%、6%。研究成果可为倒置生物滞留技术在海绵城市建设中广泛应用提供技术支撑,为生物滞留技术的完善与发展提供借鉴和参考。 展开更多

关键词 生物滞留 雨水径流 海绵城市 非点源污染控制 城市雨洪资源利用

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城市雨污合流制排水管道降雨径流污染特征研究 被引量：7

5

作者 李云青 李海燕 +1 位作者 谭朝洪 张晓然 《人民黄河》 CAS 北大核心 2023年第7期109-115,共7页

城市合流制排水管道旱季输送生活污水,雨季同时输送降雨径流,降雨量较大时易产生合流制溢流污染并对水环境造成危害。选取北京市2个典型合流制排水管道进行降雨径流监测,对典型降雨事件下径流SS、COD、TN、NH_(3)-N、TP、Pb、Zn七项水... 城市合流制排水管道旱季输送生活污水,雨季同时输送降雨径流,降雨量较大时易产生合流制溢流污染并对水环境造成危害。选取北京市2个典型合流制排水管道进行降雨径流监测,对典型降雨事件下径流SS、COD、TN、NH_(3)-N、TP、Pb、Zn七项水质指标进行分析,研究其水质污染特征。结果表明:SS、COD、TN、NH_(3)-N和TP在降雨径流过程中平均浓度(EMC)均超过参考标准限值,而重金属Pb、Zn污染程度较轻,2个监测点Pb、Zn的EMC均低于《地表水环境质量标准》(GB 3838-2002)V类水标准限值;管道水质变化过程受降雨强度、污染物地表累积情况、管道沉积物冲刷情况等多种因素的影响,多数污染物浓度与降雨强度成负相关,与雨前干期长度成正相关;降雨强度、雨前干期长度及降雨量分布均会影响污染物的初期冲刷效应。 展开更多

关键词 合流制排水管道 降雨径流 水质污染 冲刷 北京市

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城市生活垃圾和污水厂剩余污泥联合厌氧消化产气性能研究 被引量：4

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作者 刘建伟 周晓 +1 位作者 闫旭 夏雪峰 《可再生能源》 CAS 北大核心 2015年第6期933-937,共5页

以城市生活垃圾和污水厂剩余污泥为消化原料,在中温(35℃)条件下,采用序批式厌氧消化方式,研究了生活垃圾和剩余污泥不同混合比例下的厌氧消化产气性能,以及不同原料配比对厌氧消化过程及消化效率的影响。按照生活垃圾和剩余污泥VS比分... 以城市生活垃圾和污水厂剩余污泥为消化原料,在中温(35℃)条件下,采用序批式厌氧消化方式,研究了生活垃圾和剩余污泥不同混合比例下的厌氧消化产气性能,以及不同原料配比对厌氧消化过程及消化效率的影响。按照生活垃圾和剩余污泥VS比分别为1∶0(R1),2∶1(R2),1∶1(R3),1∶2(R4)和0∶1(R5),试验设置了5个试验组。研究结果表明:两种物料混合后有助于提高消化效果和产气性能,其中,当城市生活垃圾和剩余污泥VS比为2∶1时,系统厌氧消化效果最好,VS去除率为35.98%,单位VS产气量为348.84 m L/g,产气中甲烷含量为53.8%,消化时间较单纯生活垃圾厌氧消化缩短了9 d。说明一定比例的生活垃圾和剩余污泥联合厌氧消化是提高厌氧消化效率的有效途径。 展开更多

关键词 城市生活垃圾 剩余污泥 联合厌氧消化 沼气

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流域尺度视角下海绵城市建设途径及区域径流控制 被引量：10

7

作者 贺弋桓 王建龙 +1 位作者 仝贺 赵梦圆 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第5期72-78,共7页

随着城市化的快速发展,城市不透水区域面积逐年增加,导致城市洪涝风险加剧、径流污染负荷增加等突出雨水问题,也给流域的水安全及水环境带来严重影响.针对上述问题,近年来基于流域管理的城市雨水管理模式得到快速发展.通过流域尺度城市... 随着城市化的快速发展,城市不透水区域面积逐年增加,导致城市洪涝风险加剧、径流污染负荷增加等突出雨水问题,也给流域的水安全及水环境带来严重影响.针对上述问题,近年来基于流域管理的城市雨水管理模式得到快速发展.通过流域尺度城市单元土地开发前后峰值流量和雨水径流污染负荷变化的分析,提出以受纳水体过流能力和水环境自净容量为约束条件的流域尺度海绵城市建设管控方法,建立基于水量、水质总量控制为主要目标的多层级雨水径流控制方法,构建流域-城市尺度的场地可持续开发雨水管理模式,并以某开发区为例,分析区域径流总量控制、径流峰值削减及径流污染控制等目标的实施途径,以期为未来流域管理和海绵城市建设的统筹协调提供支撑. 展开更多

关键词 流域管理 水文 多层级调蓄 海绵城市 雨水管理

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雨水花园对雨水径流热污染控制效果试验研究 被引量：4

8

作者 徐玮曈 王建龙 +2 位作者 武彦杰 吕蕴洁 李俊奇 《水利水电技术》 北大核心 2020年第9期162-167,共6页

雨水花园是海绵城市建设中应用较为广泛的技术措施之一。为研究雨水花园对雨水径流热污染的控制效果和影响因素,以典型构造的雨水花园试验装置为研究对象,采用人工模拟雨水径流的方法,系统研究了降雨过程中雨水花园各构造层的温度变化规... 雨水花园是海绵城市建设中应用较为广泛的技术措施之一。为研究雨水花园对雨水径流热污染的控制效果和影响因素,以典型构造的雨水花园试验装置为研究对象,采用人工模拟雨水径流的方法,系统研究了降雨过程中雨水花园各构造层的温度变化规律,以及雨水径流温度、降雨强度对热污染控制效果的影响。结果表明:雨水花园可以有效控制雨水径流热污染,当重现期从1 a一遇增大到10 a一遇时,雨水径流温度的削减量从17.4℃减小到10.5℃,热量削减率从32.42%减少到14.54%;当雨水径流温度从22℃升高至35℃时,温度的削减量从6.3℃增加到20.5℃,热量削减率从20.67%增大到32.65%。此外,雨水花园出水温度受填料层温度影响较大,靠近出水口附近的填料层温度越低,雨水花园出水温度越低。因此,降雨强度越小、填料层温度越低、雨水径流温度越高时,雨水花园对雨水径流热污染的控制效果越显著。 展开更多

关键词 雨水花园 雨水径流 热污染 温度 热量

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站点特征及插值方法对山地城市面雨量推求的影响

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作者 庄子孟 张伟 +2 位作者 刘方华 孔烨 孙慧超 《人民长江》 北大核心 2024年第11期127-137,共11页

面雨量是考虑降雨空间异质性下城市降雨径流模拟不可或缺的输入数据,而面雨量推求与雨量站点特征、推求方法以及地形等因素密切相关。为量化分析雨量站点特征和空间插值方法对面雨量推求的影响,以典型山地城市重庆市为例,设置6种站点密... 面雨量是考虑降雨空间异质性下城市降雨径流模拟不可或缺的输入数据,而面雨量推求与雨量站点特征、推求方法以及地形等因素密切相关。为量化分析雨量站点特征和空间插值方法对面雨量推求的影响,以典型山地城市重庆市为例,设置6种站点密度,利用最邻近指数评价站点空间特征,并探究6种空间插值方法对城市不同降雨等级下面雨量计算的适用性。结果表明:随着雨量站点密度增大,面雨量推求误差呈下降趋势,且降雨等级越高,雨量站点密度对面雨量推求的影响越显著;当雨量站点数量小于25时,面雨量模拟误差基本呈现随站点空间分布均匀程度增大而增大的趋势,但当站点数量达到25后,站点分布越均匀,误差越小;东北部山区面雨量采用反距离权重法和径向基函数法模拟时误差较小,而普通克里金法对东南部面雨量模拟更为准确,从降雨空间分布特征的表现能力来看,径向基函数法是最适宜重庆市的面雨量插值方法,尤其在山区表现出良好的模拟效果。研究成果可为不同降雨等级下雨量站点数据和面雨量推求方法的选择提供参考。 展开更多

关键词 面雨量 降雨空间分布 降雨等级 雨量站点 地形 空间插值方法 重庆市

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中美海绵城市建设中的树木管理比较 被引量：5

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作者 车伍 鲍仁强 +1 位作者 赵杨 赵泽坤 《水资源保护》 CAS CSCD 北大核心 2019年第3期7-13,共7页

针对我国在海绵城市建设中未能足够重视城市树木对雨水径流削减功能的问题,在简述中美两国关于城市树木和径流削减关系研究的基础上,比较分析了两国城市树木管理方面的法规、专项规划以及规范标准中涉及雨水管理的相关内容,指出我国目... 针对我国在海绵城市建设中未能足够重视城市树木对雨水径流削减功能的问题,在简述中美两国关于城市树木和径流削减关系研究的基础上,比较分析了两国城市树木管理方面的法规、专项规划以及规范标准中涉及雨水管理的相关内容,指出我国目前还存在缺乏对城市下垫面及城市树冠的精细化分析、对城市树冠的生态功能及相关指标重视不足、在树种和种植位置的选择上缺乏对雨水径流控制的考量等问题。建议加强基础资料的积累和公开、深化树木削减雨水径流能力的基础研究以及完善相关规划和规范标准。 展开更多

关键词 城市树木 树冠 径流削减 雨水管理 海绵城市 美国 中国

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海绵城市建设内涵与多视角解析 被引量：71

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作者 张伟 车伍 《水资源保护》 CAS CSCD 2016年第6期19-26,共8页

针对学术界和工程界对海绵城市建设内涵的不同认识和解读,以及海绵城市建设热潮中产生的一些质疑和争论,基于海绵城市建设领域长期的研究和实践,追溯海绵城市概念的起源和近年来海绵城市建设的发展历程,从不同角度审视和解析海绵城市的... 针对学术界和工程界对海绵城市建设内涵的不同认识和解读,以及海绵城市建设热潮中产生的一些质疑和争论,基于海绵城市建设领域长期的研究和实践,追溯海绵城市概念的起源和近年来海绵城市建设的发展历程,从不同角度审视和解析海绵城市的内涵和意义,并展望海绵城市建设未来的发展前景,旨在为更好地理解和掌握海绵城市理论和方法,有序推进我国海绵城市建设提供参考。 展开更多

关键词 海绵城市 城市建设 发展历程 内涵 雨洪管理 多视角解析

全文增补中

海绵城市建设促渗保泉方案及其效果评估——以济南市海绵城市建设试点区为例 被引量：11

12

作者 宋剑英 王建龙 +2 位作者 赵梦圆 宫永伟 李俊奇 《水利水电技术》 北大核心 2019年第5期20-26,共7页

随着城市化的快速发展,城市不透水区域面积逐年增加,阻断了雨水的下渗通道,改变了区域雨水循环过程,导致洪涝风险增加、径流污染加剧、水资源流失、地下水补给涵养能力降低等问题。针对上述问题,以济南市海绵城市建设试点区促渗保泉为目... 随着城市化的快速发展,城市不透水区域面积逐年增加,阻断了雨水的下渗通道,改变了区域雨水循环过程,导致洪涝风险增加、径流污染加剧、水资源流失、地下水补给涵养能力降低等问题。针对上述问题,以济南市海绵城市建设试点区促渗保泉为目标,通过对历史降雨资料和泉水水位数据分析,选择1985年作为泉水喷涌的典型年,采用变参系数法计算得出了典型年的地下水补给量为964.2万m^3,2015年作为水平年,其地下水补给量为698.8万m^3,因此,确定地下水补给目标增量为265.43万m^3/年。根据上述目标,并结合试点区水文地质条件和下垫面组成现状,提出了基于'源头—中途—末端'全流程管控的促渗保泉建设方案,借助于Infoworks ICM模型对试点区域进行集水区划分和子流域概化,以排水分区为单元,对促渗保泉方案的效果进行了连续模拟评估。结果表明:海绵城市建设后试点区域多年平均入渗量为1 479.4万m^3,大于964.2万m^3的保泉目标,试点区采用的75%的年径流总量控制率目标,基本可以满足促渗保泉的目标要求。济南市海绵城市建设对促渗保泉、涵养地下水源具有重要意义。 展开更多

关键词 促渗保泉 海绵城市 Infoworks ICM 年径流总量控制率 地下水资源保护 地下水超采 水生态修复与保护

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常用基质对粗放型绿色屋顶雨水滞蓄和出流水质特征的影响 被引量：8

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作者 桑敏 张伟 +1 位作者 钟兴 车伍 《水利水电技术》 CSCD 北大核心 2018年第8期163-170,共8页

为研究粗放型绿色屋顶常用基质组成对雨水径流水量的滞蓄效果和设施出流氮、磷淋失的影响,分别以不同配比的田园土、泥炭土、蛭石、珍珠岩、陶粒、麦饭石、碎砖、砂为基质,构建了6种不同基质组成的绿色屋顶小试装置以及模拟传统屋面小... 为研究粗放型绿色屋顶常用基质组成对雨水径流水量的滞蓄效果和设施出流氮、磷淋失的影响,分别以不同配比的田园土、泥炭土、蛭石、珍珠岩、陶粒、麦饭石、碎砖、砂为基质,构建了6种不同基质组成的绿色屋顶小试装置以及模拟传统屋面小试装置,进行了模拟降雨试验研究。从设施出流污染物累积淋失质量角度分析,以泥炭土和珍珠岩、陶粒、麦饭石等轻质材料为基质组成的绿色屋顶对TN有较好的控制效果。不同基质组成的绿色屋顶COD和TP淋失现象明显,尽管可能存在一定程度的淋失风险,但为了保证设施植物生长和水量控制效果,仍有必要考虑在基质中添加富磷有机质等。绿色屋顶设施运行稳定后,不同基质组成的绿色屋顶小试装置总体对浊度呈现较好的控制效果。从全年平均或长期运行效果看,采用绿色屋顶设施后,可将实际总量径流系数从传统屋面的0.95以上削减至0.52~0.63。研究结果可为海绵城市建设中的工程技术选择、绿色屋顶设施设计和运行效果评价提供数据参考和依据。 展开更多

关键词 绿色屋顶 基质 氮磷 雨水滞蓄

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