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海绵措施空间布局优化下的晋城市洪涝水深-流速联合分布特征 被引量：8
1
作者 舒心怡 徐宗学 +2 位作者 叶陈雷 廖如婷 贾书惠 《水资源保护》 北大核心 2025年第1期76-84,共9页
为探究海绵措施对洪涝的治理效果,解析暴雨洪涝下海绵城市地表淹没要素的关联性,以山西省晋城市西河排水片区为例,综合考虑海绵措施的径流削减效益与建设成本效益,基于多目标方法优化海绵措施布设方案,采用水文水动力耦合模型模拟地表... 为探究海绵措施对洪涝的治理效果,解析暴雨洪涝下海绵城市地表淹没要素的关联性,以山西省晋城市西河排水片区为例,综合考虑海绵措施的径流削减效益与建设成本效益,基于多目标方法优化海绵措施布设方案,采用水文水动力耦合模型模拟地表淹没特征,构建适用于不同场景的洪涝多特征多元联合概率分布。研究结果表明:海绵措施对径流的削减效果随降雨重现期的增大而逐渐减弱,当海绵措施建设成本为4.11亿元,降雨重现期为10、20、50、100 a时,径流削减率分别为0.34、0.33、0.31、0.30;同一降雨重现期下水深-流速的联合风险率随着水深和流速的增大呈现出明显的非线性下降趋势,水深为0.4 m,降雨重现期为10、20、50、100 a,对应流速分别小于0.36、0.39、0.46、0.49 m/s时的联合风险率大于0.8;水深-流速协同风险率与联合风险率相比整体较低,且高风险区域更加集中于低水深和低流速区域,水深为0.4 m时,水深-流速的协同风险率随流速变化的取值范围为0~0.34。 展开更多
关键词 城市洪涝 水文水动力耦合模型 海绵措施 NSGA-Ⅱ COPULA 晋城市
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基于实时控制规则的洪水调度模型——以北京市城市流域为例 被引量：1
2
作者 李永坤 胡小红 +3 位作者 卢亚静 薛志春 杨思敏 王丽晶 《北京师范大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期757-763,共7页
为满足新形势下洪水灾害防御预演分析要求,以北京城市流域为研究区域,采用InfoWorks ICM Live实时洪涝模拟软件,引入实时控制规则策略(real-time control)设置“西蓄、东排、南北分洪”防洪调度规则,接入“睿思”实时降雨预报数据产品,... 为满足新形势下洪水灾害防御预演分析要求,以北京城市流域为研究区域,采用InfoWorks ICM Live实时洪涝模拟软件,引入实时控制规则策略(real-time control)设置“西蓄、东排、南北分洪”防洪调度规则,接入“睿思”实时降雨预报数据产品,建立一套城市流域实时洪水模拟模型.可实时模拟多节点河道洪水变化过程,并对比闸坝启用前后的防洪调度效益,模型计算结果约10 min动态更新,Nash-Sutcliffe效率系数可达到80%,加入RTC控制后场次洪水削峰率达13%~48%.研究成果可为城市流域防洪调度指挥决策提供科学依据. 展开更多
关键词 InfoWork ICM Live 实时控制规则 实时洪水模拟模型
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城市道路排水系统应对降雨的能力阈值及提升策略研究 被引量：3
3
作者 卢兴超 徐宗学 +1 位作者 施奇妙 李永坤 《水利水电科技进展》 北大核心 2025年第2期46-53,共8页
针对我国城市道路排水系统应对降雨时存在的排水路径不明、系统分工不清、实施效率不高等问题,解析了城市道路排水系统应对各阶段降雨时的控制机理和径流排放路径,给出了北京市城市道路排水系统应对降雨的“防湿鞋”“防积水”“防内涝... 针对我国城市道路排水系统应对降雨时存在的排水路径不明、系统分工不清、实施效率不高等问题,解析了城市道路排水系统应对各阶段降雨时的控制机理和径流排放路径,给出了北京市城市道路排水系统应对降雨的“防湿鞋”“防积水”“防内涝”能力阈值,并结合监测预警系统和应急抢险措施,提出了“防失控”能力建设措施。从系统的顶层规划设计、综合排水能力、应急管理能力3个层面,提出了城市道路排水系统的提升策略。 展开更多
关键词 城市道路排水系统 能力阈值 监测预警 建设策略
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变化环境下城市洪水演变驱动机理——以北京市温榆河为例 被引量：10
4
作者 任梅芳 徐宗学 庞博 《水科学进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第3期345-355,共11页
气候变化和人类活动被认为是城市洪水演变的主要驱动因素,不同区域气候变化和城市化对洪水演变的影响不尽相同,科学识别城市洪水演变的关键驱动要素、量化气候变化与城市化对城市流域洪水演变的影响是城市洪水管理的重要依据。本文以高... 气候变化和人类活动被认为是城市洪水演变的主要驱动因素,不同区域气候变化和城市化对洪水演变的影响不尽相同,科学识别城市洪水演变的关键驱动要素、量化气候变化与城市化对城市流域洪水演变的影响是城市洪水管理的重要依据。本文以高度城市化的北京市温榆河流域为例,以季节降雨量、气温、流域前期湿度、不透水面积比及流域内地下水埋深作为潜在驱动要素,对温榆河夏季不同概率的洪水建立GAMLSS模型,分析探讨城市流域洪水演变的主要驱动机制。研究结果表明:温榆河流域夏季不同概率的洪水在研究期均呈现出非一致性特性;城市不透水面积的扩张和降水是温榆河流域夏季洪水变化的主要驱动要素,不同等级洪水的变化具有不同的驱动机制,高于概率70%的小洪水的变化主要受到流域下垫面变化的影响,而小于概率45%的低频洪水的变化主要受降水的影响。 展开更多
关键词 洪水演变 气候变化 城市化 驱动机理 温榆河
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北京市海河“23·7”流域性特大洪水调查评价 被引量：5
5
作者 赵小伟 王材源 +7 位作者 王亚娟 季明锋 王美荣 王槿妍 唐东升 金永亮 范强 胡琦 《北京师范大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期632-640,共9页
近年来,受全球气候变化影响,我国极端天气事件呈多发频发态势,极端性、突发性、破坏性水旱灾害威胁加剧,尤其是城市流域性洪水比一般城市雨洪危害性更大,灾后暴雨洪水调查分析工作意义重大.海河“23·7”流域性特大洪水是北京市自1... 近年来,受全球气候变化影响,我国极端天气事件呈多发频发态势,极端性、突发性、破坏性水旱灾害威胁加剧,尤其是城市流域性洪水比一般城市雨洪危害性更大,灾后暴雨洪水调查分析工作意义重大.海河“23·7”流域性特大洪水是北京市自1963年以来发生的最大流域性洪水,因此,须全面、客观地描述本次暴雨洪水过程,对暴雨洪水的成因、发展、量级等做出科学评价,为今后海河流域的水利规划、工程建设、防洪减灾提供科学依据.本文以北京市“23·7”流域性特大洪水调查评价工作为基础,全面分析了海河流域“23·7”暴雨的气候背景、时空分布、暴雨中心及路径,系统分析了洪水过程、洪水重现期、淹没及冲刷情况,全面总结了“23·7”暴雨洪水的特性,并与历史暴雨洪水进行了分析比较.研究成果资料翔实,分析合理,对今后北京市雨水情监测预报“三道防线”建设、防洪减灾及推进流域水利高质量发展有重要意义. 展开更多
关键词 北京 海河 “23·7”流域性特大洪水 调查评价
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城市暴雨洪涝灾害特征与风险评估研究进展 被引量：24
6
作者 徐宗学 卢兴超 施奇妙 《水利水电科技进展》 北大核心 2025年第1期1-9,46,共10页
围绕城市洪涝灾害形成过程的多样性、复杂性、连锁性特点,分析了城市洪涝灾害的构成和形成机制,总结了城市暴雨洪涝灾害风险的不确定性、不稳定性、非单一性特征,解析了城市洪涝致灾过程中承灾体的暴露性、脆弱性、易损性特点,比较了城... 围绕城市洪涝灾害形成过程的多样性、复杂性、连锁性特点,分析了城市洪涝灾害的构成和形成机制,总结了城市暴雨洪涝灾害风险的不确定性、不稳定性、非单一性特征,解析了城市洪涝致灾过程中承灾体的暴露性、脆弱性、易损性特点,比较了城市洪涝灾害风险评估中H-V、H-E-V和H-E-V-R三种框架的适用性,提出了城市洪涝灾害风险评估流程,辨析了城市洪涝灾害风险评估中历史灾情评估法、指标体系评估法、GIS和RS耦合法、情景模拟评估法以及多智能体模型评估法的适用条件和优缺点。指出未来城市洪涝灾害风险评估手段将从定性分析向定量评估转变,评估对象将从洪涝灾害本身向承灾体转变。 展开更多
关键词 城市洪涝灾害 风险特征 承灾体特征 风险评估
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城市内涝风险影响评估关键技术研究与实践 被引量：1
7
作者 张晓昕 叶文 +2 位作者 王强 孟德娟 费明龙 《北京师范大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期659-666,共8页
在全球气候变化和极端降雨频发的背景下,结合城市体检工作开展排水防涝系统评估十分必要.本研究利用地理国情普查等国土空间多源数据,针对排水防涝系统中的内涝风险等级评估、积水影响评估和内涝经济损失评估等技术建立了评估分析方法... 在全球气候变化和极端降雨频发的背景下,结合城市体检工作开展排水防涝系统评估十分必要.本研究利用地理国情普查等国土空间多源数据,针对排水防涝系统中的内涝风险等级评估、积水影响评估和内涝经济损失评估等技术建立了评估分析方法和模型,并将其在北京市S地区进行了实践应用,佐证了方法的准确性和可靠性.本文的评估方法可以作为城市体检中的重要技术手段进行推广应用,其评估结果可以反馈国土空间规划,指导城市建设. 展开更多
关键词 排水防涝系统 管道建设年代 风险等级 影响分析 经济损失
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山东沿海城市水环境氮输入时空分布特征及其驱动因素 被引量：1
8
作者 李爽 杨雪娜 +5 位作者 鱼京善 郑越馨 韩飞飞 姚晓磊 王纤阳 李占杰 《环境科学研究》 CAS CSCD 北大核心 2024年第12期2665-2675,共11页
人类活动导致氮在城市生态系统中大量聚集,进而加剧近岸海域的氮污染,氮污染治理面临挑战。选取作为国家发展重要引擎与对外交流窗口的山东沿海城市为研究对象,基于物质流分析构建山东沿海城市水环境氮负荷模型,量化沿海城市水环境氮输... 人类活动导致氮在城市生态系统中大量聚集,进而加剧近岸海域的氮污染,氮污染治理面临挑战。选取作为国家发展重要引擎与对外交流窗口的山东沿海城市为研究对象,基于物质流分析构建山东沿海城市水环境氮负荷模型,量化沿海城市水环境氮输入特征及贡献率。利用氮代谢效率指标揭示各城市氮减排潜力和差异,进而识别各城市水环境氮输入的主要影响因素。结果表明:①2002-2021年山东沿海各城市中威海、青岛、潍坊以及滨州的水环境氮输入强度(NEI)较高,超过山东沿海各城市平均水平(35 kg/hm^(2))。各城市的NEI相对于各自年均值的偏离程度变化趋势呈现出显著差异,展现出氮污染控制的不稳定性。②从排放结构来看,作物种植、畜禽养殖及水产养殖业为主要排放源,且居民消费与废物处理子系统亦贡献显著。工业制造水环境氮输入得到控制,大气氮沉降趋势加剧。③畜禽养殖子系统氮环境损失率较高,具有显著的减排潜力。各城市水环境氮输入受到多种因素的差异化影响,但各城市的NEI均与单位农田面积施氮量呈正相关。研究显示,山东沿海城市水环境氮输入时空分布特征明显,我国的相关管理措施对其氮污染控制具有积极的促进作用。各城市应针对关键子系统制定有效策略,实现氮素的有效减排,促进水环境质量的改善。 展开更多
关键词 山东沿海城市 水环境氮负荷 时空分布 氮代谢效率 驱动因素
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融合自然-社会属性的城市洪涝韧性评估
9
作者 徐宗学 舒心怡 叶陈雷 《人民黄河》 北大核心 2025年第9期55-61,69,共8页
在气候变化与快速城市化影响下,城市洪涝问题日益严峻,韧性城市建设成为应对这一挑战的重要途径。梳理了城市洪涝多过程耦合模拟、社会响应机制和韧性评估的研究进展,以山西省晋城市西河排水片区为研究区,将场次暴雨洪涝水文水动力过程... 在气候变化与快速城市化影响下,城市洪涝问题日益严峻,韧性城市建设成为应对这一挑战的重要途径。梳理了城市洪涝多过程耦合模拟、社会响应机制和韧性评估的研究进展,以山西省晋城市西河排水片区为研究区,将场次暴雨洪涝水文水动力过程与系统涌现特征纳入基于系统动力学的韧性演化框架,实现融合自然-社会属性的洪涝韧性动态评估,结果表明:随着降雨重现期延长,排水系统负荷显著增大,人口和建筑物风险持续上升,城市洪涝韧性增量呈现不断下降的演化特征。 展开更多
关键词 城市洪涝 自然-社会属性 洪涝韧性评估 系统涌现特征 多主体建模 晋城市
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变化环境下我国典型特大城市洪涝灾害成因分析
10
作者 徐宗学 陈浩 任梅芳 《水资源保护》 北大核心 2025年第5期33-40,51,共9页
特大城市因人口密度、GDP密度及城市化水平远高于其他城市,其暴雨洪涝灾害造成的生命和财产损失更为严重。在变化环境下科学、系统、全面地揭示特大城市洪涝灾害成因,对于完善城市防洪除涝减灾体系、降低城市洪涝灾害损失具有至关重要... 特大城市因人口密度、GDP密度及城市化水平远高于其他城市,其暴雨洪涝灾害造成的生命和财产损失更为严重。在变化环境下科学、系统、全面地揭示特大城市洪涝灾害成因,对于完善城市防洪除涝减灾体系、降低城市洪涝灾害损失具有至关重要的意义。本文以北京、济南和深圳3座典型特大城市为例,系统梳理了这些城市洪涝灾害特征,分析了气候条件、地理条件、降水变化等自然因素,以及产汇流特性变化、雨洪调蓄能力变化、排水格局、城市规划等人为因素对城市洪涝的影响,并从深化基础理论研究、构建预警预报平台、推进工程与非工程措施协同三方面提出特大城市暴雨洪涝灾害应对策略,可为变化环境下我国特大城市洪涝灾害防治工作提供科学依据。 展开更多
关键词 气候变化 城市化 特大城市 洪涝灾害 成因分析
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晋城市洪涝驱动下微观与宏观耦合建模的社会系统响应及韧性分析 被引量：2
11
作者 舒心怡 徐宗学 +2 位作者 叶陈雷 廖如婷 贾书惠 《水资源保护》 北大核心 2025年第3期65-74,118,共11页
为深入解析晋城市洪涝复杂系统的自然与社会关系,从微观与宏观视角切入,采用多主体建模的方法对具有异质性的社会主体进行模型构建,捕捉系统的宏观涌现;基于系统动力学方法对社会整体层面的洪涝韧性特征进行演化分析,实现洪涝对社会端... 为深入解析晋城市洪涝复杂系统的自然与社会关系,从微观与宏观视角切入,采用多主体建模的方法对具有异质性的社会主体进行模型构建,捕捉系统的宏观涌现;基于系统动力学方法对社会整体层面的洪涝韧性特征进行演化分析,实现洪涝对社会端造成影响的定量评估。结果表明:随着降雨重现期增加,排水系统压力不断增加,溢流量及地表淹没面积增加,10年一遇降雨重现期下,水深为>0~0.15、>0.15~0.4、>0.4 m时的积水面积分别为2.03、0.29、0.21 km^(2);全局疏散模式下的疏散主体数呈增长率递减的上升态势,分区疏散模式下疏散主体数增长率先增大后减小,不同降雨重现期下单位距离出行任务数指标随时间推移呈现局部波动、整体增长率递减的上升态势,全局疏散模式下疏散耗时与疏散路程具有更好的均衡性;不同降雨重现期下城市洪涝韧性增量呈现出先增大后减小的趋势,场次暴雨洪涝中的城市洪涝适应能力增量呈增大趋势,抵抗能力增量约在峰现时间达到最小值,而后逐渐增大。 展开更多
关键词 城市洪涝 多主体建模 系统动力学 社会效益 洪涝韧性 晋城市
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城市暴雨洪涝灾害链演变特征及减灾途径 被引量：7
12
作者 卢兴超 徐宗学 +1 位作者 施奇妙 唐清竹 《水科学进展》 北大核心 2025年第1期97-108,共12页
中国城市暴雨洪涝灾害已呈现南北多线并发、洪涝与台风叠加的特征,灾害传递过程的复杂性和不确定性使得致灾结果具有严重性,灾害链是灾害传递过程中物质与能量的载体。按照“灾害链链生解析—灾害链演变特征—断链减灾途径”路线,开展... 中国城市暴雨洪涝灾害已呈现南北多线并发、洪涝与台风叠加的特征,灾害传递过程的复杂性和不确定性使得致灾结果具有严重性,灾害链是灾害传递过程中物质与能量的载体。按照“灾害链链生解析—灾害链演变特征—断链减灾途径”路线,开展城市暴雨洪涝灾害链传递、链式演变特征及减灾途径研究。城市暴雨洪涝灾害链的链生模式受外部破坏表现行为、系统结构形式和所处环境的共同作用,按灾害特征可分为串发式、并发式和复合式;灾害链传递过程呈现同源性与共发性、累积性与放大性、多变性与复杂性的演变特征;灾害链断链途径涵盖致灾因子、孕灾环境、承灾体以及应急管理措施。以郑州“7·20”暴雨灾害事件及其“地铁5号线亡人事件”为例,解析了实际降雨情景下灾害链的链生过程和断链减灾提升策略,采用灾前防控、灾中处置、灾后应急等策略对灾害链的断链减灾具有重要意义。 展开更多
关键词 城市暴雨洪涝 灾害链 链生机制 演变特征 减灾途径
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基于复合目标的北方城市河湖需水量估算及生态效益评估研究--Ⅱ.方法应用 被引量：1
13
作者 赵捷 王旭明 +2 位作者 魏保义 姚懿真 刘子龙 《北京师范大学学报(自然科学版)》 CSCD 北大核心 2024年第6期896-903,共8页
将前文构建的北方城市河湖需水量估算方法在北京市中心城区进行应用,对“基本需求情景”和“理想需求情景”下的城市河湖需水量进行了估计.结果表明:1)理想需求情景下,同时提高河道流速和水深2个要素将显著加大河道补水需求,合理采用静... 将前文构建的北方城市河湖需水量估算方法在北京市中心城区进行应用,对“基本需求情景”和“理想需求情景”下的城市河湖需水量进行了估计.结果表明:1)理想需求情景下,同时提高河道流速和水深2个要素将显著加大河道补水需求,合理采用静态补水或降低动态补水的控制水深是兼顾水资源高效利用和满足河湖补水需求的有效途径之一;2)“基本需求情景”和“理想需求情景”下,北京市中心城区主要规划河湖补水需求总量分别为2.0亿和10.8亿m^(3)·a^(−1),理想需求情景下的逐月补水需求呈现出明显的季节差异,夏季多、春秋冬季少;3)补水将增大河湖水面面积,有助于提升河湖及周边区域生境质量. 展开更多
关键词 北京市中心城区 河湖补水 生境质量
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基于洪涝溯源法的城市综合管理空间干预优先级研究
14
作者 李鹏 冯骁驰 +3 位作者 张伟 徐宗学 刘俊国 邓子杰 《水资源保护》 北大核心 2025年第4期33-41,共9页
将洪涝溯源法与水动力模型LISFLOOD-FP相结合,用于识别洪涝源并揭示区域空间水文连通性,并制定了4个准则对空间干预优先级进行划分,包括淹没范围、最大淹没水深、淹没道路、建筑物暴露度。以济南市黄台桥以上片区为例,分析了各准则及不... 将洪涝溯源法与水动力模型LISFLOOD-FP相结合,用于识别洪涝源并揭示区域空间水文连通性,并制定了4个准则对空间干预优先级进行划分,包括淹没范围、最大淹没水深、淹没道路、建筑物暴露度。以济南市黄台桥以上片区为例,分析了各准则及不同组合下的空间干预优先级,并讨论了降雨重现期和网格大小对空间干预优先级的影响。结果表明:洪涝溯源法可获取特定区域对总洪涝范围的贡献度,结合空间干预准则可以确定区域洪涝干预优先级;不同准则下的空间干预优先级不同,在制定防洪减灾计划时,需将特定需求与洪涝管理目标相结合;济南市黄台桥以上片区的海绵城市示范区具有较高的干预优先级,降雨重现期和网格大小对干预优先等级划分影响较大,但对优先级的空间分布影响较小。 展开更多
关键词 城市洪涝 洪涝溯源法 LISFLOOD-FP模型 空间干预优先级 水文连通性 济南市
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城市化进程对汛期降水特征的影响——以济南市为例
15
作者 宋鹏越 徐宗学 +1 位作者 宋苏林 李鹏 《北京师范大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期617-624,共8页
以往多项研究均表明城市化对降水存在影响,但开展不同城市化阶段对研究区降水影响的研究较少.本文以济南市为研究区,结合1985−2022年土地利用变化与降水数据,探讨了城市化过程对汛期降水特征的影响.本文分析了研究区历史土地利用变化特... 以往多项研究均表明城市化对降水存在影响,但开展不同城市化阶段对研究区降水影响的研究较少.本文以济南市为研究区,结合1985−2022年土地利用变化与降水数据,探讨了城市化过程对汛期降水特征的影响.本文分析了研究区历史土地利用变化特征,揭示了增雨系数对不透水率的响应规律;定量分析了不透水率对不同等级降水的具体影响.结果表明济南市城市化过程可以分为4个阶段.1995−2000年不透水面面积增速最大,平均为114.77 km^(2)·a^(−1).当不透水率>26%时,增雨系数>1.0,>43%时达到1.10,>60%时将达到1.20.城市化进程随不透水率提高明显促进了小型降雨的发生. 展开更多
关键词 城市水文 济南市 降水特征 土地利用 不透水率
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基于复合目标的北方城市河湖需水量估算及生态效益评估研究--Ⅰ.理论与方法构建
16
作者 赵捷 王旭明 +2 位作者 魏保义 杨东方 崔硕 《北京师范大学学报(自然科学版)》 CSCD 北大核心 2024年第6期889-895,共7页
人工补水是恢复城市河湖生态系统健康,改善城市景观风貌的重要举措.本文从实现水景观营造、水生态修复等目标出发,针对北方河湖“丰枯交替显著、补给水源有限”的基本特征进行研究,提出了实测资料缺乏条件下的北方城市河湖需水量估算方... 人工补水是恢复城市河湖生态系统健康,改善城市景观风貌的重要举措.本文从实现水景观营造、水生态修复等目标出发,针对北方河湖“丰枯交替显著、补给水源有限”的基本特征进行研究,提出了实测资料缺乏条件下的北方城市河湖需水量估算方法.基于已有研究成果,合理确定了流速、水深、换水周期等补水关键管控因素,并根据北方河湖的生态水文特征,提出关键管控因素的适宜值范围,为我国北方城市河湖需水量估算和人工补水相关研究和实践提供参考. 展开更多
关键词 人工补水 需水量估算方法 北方城市河湖
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缺管网资料地区城市源汇雨洪模型构建及应用
17
作者 赵长森 李毛毛 +2 位作者 段震 张幼成 邵南方 《南水北调与水利科技(中英文)》 北大核心 2025年第4期942-955,共14页
为解决城市化进程加快和极端天气事件增多背景下传统城市雨洪模型在缺官网资料地区应用难的问题,构建不依赖地下管网的城市雨洪模型,耦合雷达高精度降水场,利用暴雨径流模型(LCM)下渗理论计算产流,根据源汇理论实现道路分水;计算管网系... 为解决城市化进程加快和极端天气事件增多背景下传统城市雨洪模型在缺官网资料地区应用难的问题,构建不依赖地下管网的城市雨洪模型,耦合雷达高精度降水场,利用暴雨径流模型(LCM)下渗理论计算产流,根据源汇理论实现道路分水;计算管网系数替代传统管网资料,并基于街道遥测水文站流量反馈率定参数。结果表明:模型在密度高、尺度小的武汉市青山区和密度低、尺度大的密云水库流域北京段的纳什效率系数(Nash-Sutcliffe efficiency coefficient,E_(NS))分别为0.70、0.63和均方根误差(root mean square error,E_(RMS))分别为0.05、11.38 m^(3)/(5 min);有效识别青山区潜在积涝点122处、密云水库流域北京段350处。模型突破了以往暴雨中心难捕捉、地下管网数据难获取的瓶颈,降低了多参数水文模型异参同效影响,更适合小尺度高密度城镇化单一下垫面雨洪模拟。本研究可有效支撑解决含黄河水源涵养区在内的小尺度、高密度地区城市雨洪问题,为缺资料地区暴雨科学防御调度提供有力支撑。 展开更多
关键词 城市雨洪 易积水点 过程模拟 缺管网资料地区 密云水库
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中国城市不透水面空间格局对热岛强度的影响 被引量：1
18
作者 郑自琪 庞博 +2 位作者 任汉承 陈浩铭 周斯聪 《北京师范大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期641-650,共10页
高速城市化带来的不透水面(ISA)扩张成为影响我国城市地表热岛强度(SUHII)的重要驱动因素.辨识不透水面的空间格局对热岛强度的影响仍有待研究.本文利用卫星地表温度(LST)数据和中国31个主要城市的高分辨率不透水面数据,全面分析了不透... 高速城市化带来的不透水面(ISA)扩张成为影响我国城市地表热岛强度(SUHII)的重要驱动因素.辨识不透水面的空间格局对热岛强度的影响仍有待研究.本文利用卫星地表温度(LST)数据和中国31个主要城市的高分辨率不透水面数据,全面分析了不透水面的面积、聚集度、斑块密度和边界形状复杂程度,以及人口和NDVI差异对热岛强度的影响.结果显示,我国城市的日间热岛强度存在明显的空间和季节变化,强度由南向北递减,而夜晚则相反.不透水面的面积、聚集度和边界形状复杂程度与热岛强度呈正相关关系,而斑块密度与热岛强度呈负相关关系.通过逐步多元线性回归模型,选取的景观结构、人口及植被变量指标能解释夏季昼夜热岛强度变化的63.7%、57.0%,以及冬季昼夜热岛强度变化的78.6%和39.8%.且不透水面的聚集度与边界形状与白天热岛强度相关性较大,不透水面面积及其聚集程度对夜晚热岛强度有显著影响.研究结果能够为优化城市景观结构和减轻热岛效应对城市安全的影响提供科学参考. 展开更多
关键词 城市地表热岛强度 中国主要城市 不透水面面积 逐步多元线性回归 因子重要性
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晋城市西河排水片区洪涝模拟与调控研究
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作者 舒心怡 徐宗学 +2 位作者 †叶陈雷 廖如婷 贾书惠 《北京师范大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期681-689,共9页
为评估场次暴雨情形时地下排水管网的排水效率,提高城市韧性与防洪排涝能力,以山西省晋城市西河排水片区为研究对象,通过暴雨洪涝过程模拟,分析了其管网系统排水效率与地表洪涝特征.通过添加调蓄设施,对比分析了不同方案对洪涝过程的调... 为评估场次暴雨情形时地下排水管网的排水效率,提高城市韧性与防洪排涝能力,以山西省晋城市西河排水片区为研究对象,通过暴雨洪涝过程模拟,分析了其管网系统排水效率与地表洪涝特征.通过添加调蓄设施,对比分析了不同方案对洪涝过程的调控效果.结果表明:10 a降雨重现期时溢流时长>1.0 h的节点数占总节点数的70.31%,超载时长>0.5 h的管道占管道总数的44.74%;不同重现期>70%范围的积水持续时间>1.0 h,管网排水压力较大;调蓄设施对地表洪水量具有不同程度的削减作用,在中上游添加调蓄设施能够减轻下游排水压力;而泵站开启水位不同对洪涝调控的作用较为有限;调蓄设施对积水深度较大区域的内涝缓解作用比较显著,对水深>0.4 m区域积水面积的削减率在10和50 a降雨重现期时分别为42.05%和28.52%. 展开更多
关键词 城市洪涝 排水管网 洪涝特征 调蓄设施 开启水位
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城市洪涝过程:半分布式水箱模型与河道洪水模拟
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作者 叶陈雷 徐宗学 +2 位作者 廖卫红 舒心怡 廖如婷 《北京师范大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期667-680,共14页
为解析城市上游流域降雨径流与河道洪水演进的2个子过程,采用半分布式水文模型FLOWS-Tank并结合机制驱动与数据驱动的方法,以福州八一水库与斗顶水库所在小流域及晋安河主干道为例,分析了FLOWS-Tank模型参数敏感性与河道洪水模拟效果.... 为解析城市上游流域降雨径流与河道洪水演进的2个子过程,采用半分布式水文模型FLOWS-Tank并结合机制驱动与数据驱动的方法,以福州八一水库与斗顶水库所在小流域及晋安河主干道为例,分析了FLOWS-Tank模型参数敏感性与河道洪水模拟效果.结果表明:1)FLOWS-Tank大部分参数具有较低敏感性;2)对纳什效率系数(Nash-Sutcliffe efficiency coefficient,NSEC)和均方根误差(root mean squared error,RMSE),模型参数侧孔高度7和汇流参数(非线性水库2)在一阶敏感度和总敏感度下呈现较强的敏感性;3)五四站水位模拟得到均方误差(mean squared error,MSE)为0.001,平均绝对误差(mean absolute error,MAE)为0.012,均方对数误差(mean squared log error,MSLE)为0.0007,RMSE为0.033.FLOWS-Tank模型对于八一水库和斗顶水库2个流域模拟效果较好,总径流量随重现期增大而逐渐增加;耦合长短期记忆神经网络与生成对抗网络(generative advevsarial nets,GANs)对河道洪水模拟具有较好的适用性. 展开更多
关键词 城市洪涝 FLOWS-Tank 敏感性分析 生成对抗神经网络 长短期记忆神经网络
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