北京师范大学水科学研究院城市水循环与海绵城市技术北京市重点实验室
- 作品数：122 被引量：986H指数：17
- 相关机构：华北理工大学理学院清华大学土木水利学院三峡大学水利与环境学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金北京市重点实验室开放基金国家科技重大专项更多>>
- 相关领域：水利工程环境科学与工程天文地球农业科学更多>>
- 梅溪流域“莫兰蒂”台风暴雨洪水分析被引量：5
- 2019年
- 2016年9月,受台风"莫兰蒂"影响,福建省泉州市梅溪流域发生强降雨过程,产生的洪涝灾害造成严重的人员伤亡及财产损失。对此,以此次梅溪流域洪涝灾害为例,结合降雨数据、径流数据及上游山美水库调蓄数据,采用数据分析、还原计算、实地勘察等分析和计算方法详细分析了台风暴雨洪水过程,并提出具体措施。研究结果表明,此次台风暴雨具有降雨强度大、降雨雨量集中、降雨径流响应时间迅速的特点;洪水快涨慢落,历时长;上游山美水库在洪水过程中发挥了重要的调蓄作用;洪水诱因主要包括气象、外江顶托、自然地理和人为因素等。
- 余富强鱼京善蒋卫威黄秋森
- 关键词：暴雨山洪灾害
- 阿什河流域氮磷输出负荷及其与下垫面特征的关系研究被引量：4
- 2020年
- 阿什河是松花江一级支流中污染最为严重的河流之一,农业非点源污染所带来的环境问题堪忧。以位于哈尔滨阿城区的阿什河流域为研究区,应用SWAT模型对阿什河流域总氮总磷进行模拟,分析研究区不同土地利用、土壤类型和坡度条件下营养物输出负荷规律。结果表明,不同土地利用总氮输出负荷最大的是农业用地,其次为森林、草地等,其中农业用地总氮输出量占总输出量的81.2%;不同土地利用总磷输出负荷较高的是农业用地和草地,其次为灌丛、湿地和森林,农业用地总磷输出量占总输出量的72.3%。不同土壤类型总氮输出负荷最大的是城区,其次为水稻土、黑土和草甸土等,而各土壤类型总氮输出量占比较高的是黑土、草甸土和暗棕壤,分别占38.5%、27.3%、24.0%;不同土壤类型总磷输出负荷及输出量占比顺序同总氮相一致。不同坡度下总氮总磷输出负荷大小随坡度增高而减小,不同坡度下总氮总磷输出量占比相似。
- 高晓曦左德鹏马广文徐宗学李佩君
- 关键词：非点源污染总氮总磷SWAT土壤类型
- 我国能源耗水空间特征及其协调发展脱钩分析被引量：37
- 2017年
- 水与能源之间有着复杂而密切的联系,两者之间的相互关系已成为国际社会关注的热点问题。论文通过能源耗水这一概念,试图探究能源生产与用水之间的内在关联,通过空间自相关分析和脱钩分析寻求其发展变化规律,以期为实现水与能源的可持续发展提供借鉴。结果表明:我国几类主要能源的耗水空间分布差异较大,且与能源自身的空间分布特征有相似之处。火电、水电和原煤耗水强度具有明显的空间集聚特征,H-H集聚区范围逐渐扩大,集聚程度不断增强,而原油和天然气耗水强度呈随机分布特征,无空间自相关性。全国范围内,各类能源耗水与总用水量和GDP之间的协调关系均呈不断恶化的趋势,能源耗水的增长速度在逐步超越经济发展和总用水量变化的速度,节水将是未来产能耗水研究领域中的重要方向。
- 洪思扬王红瑞来文立朱中凡
- 关键词：总用水量GDP脱钩分析
- 基于PSR和RS的黑龙江省农业节水区划空间格局研究被引量：3
- 2018年
- 农业节水区划能够促进区域水资源高效利用,是缓解农业用水短缺的有效方法之一。黑龙江省是重要的粮食产区,农业比重大、农业用水量多,水资源短缺风险会严重影响到粮食安全。根据黑龙江省的自然地理、气候水文、社会经济以及农业结构等方面,利用PSR模型构建农业节水区划指标体系,基于粗糙集理论(RS)结合ArcGIS空间可视功能将黑龙江省划分为4个农业节水分区,并对其空间格局进行研究。结果表明,哈尔滨市、齐齐哈尔市、佳木斯市和绥化市应优先发展节水农业;鸡西、双鸭山和黑河地区可适度发展节水农业;牡丹江市、大庆市和鹤岗市可鼓励开展节水农业;七台河市、伊春市和大兴安岭地区现阶段不适宜开展节水农业。通过对黑龙江省农业节水区划特征分析,并结合不同区域的自然资源和社会经济状况得出相应对策以及建议,以期促进农业长期稳定发展。
- 巩书鑫邓彩云王红瑞来文立
- 关键词：PSR模型粗糙集ARCGIS
- 济南市极端降水特性与雨岛效应分析被引量：5
- 2020年
- 利用济南市1985、2000和2015年3期Landsat遥感影像资料,监督分类获得每期土地利用类型,分析3个时期全市及中心城区建设用地面积变化情况.基于济南市24个降水站点1972-2016年的逐日降水数据,选取PRCPTOT、R30 mm、R50 mm、SDII、Rx5day和R95p 6个极端降水指标,运用Mann-Kendall趋势检验和Sen′s坡度估计,分析济南市汛期和年际尺度极端降水时空演变特征.结果表明:1985-2015年济南市建设用地增长迅速,全市范围扩增超5.5倍,中心城区范围扩增近2.0倍;随着城市化进程发展,济南市中心城区及商河站降水量逐时段增加,但中心城区降水量增速随着城市化发展放缓;年际尺度与汛期尺度的极端降水指标演变特征存在一致性,分别有4、5个站点降水序列具有显著变化趋势;中心城区与商河站极端降水指标均呈上升趋势,与城市化密切相关,其中,汛期中心城区的Rx5day和R95p均以1 mm·a^(-1)的速率不显著上升.以上事实表明,济南市可能存在一定的雨岛效应.
- 李鹏徐宗学张瑞王京晶叶陈雷
- 关键词：极端降水城市化
- 晋城市不同区域洪涝驱动要素分析
- 2024年
- 兼顾城市不同空间特征的内涝问题,是提升城市防洪排涝能力的关键.本文以晋城市主城区为例,针对不同开发程度的管网密集区与管网稀疏区2类下垫面,构建SWMM-ICM-WCA2D模型,模拟不同降雨情景下管网排水与地表淹没状态,分析城市内涝驱动要素.结果表明:管网密集区的内涝积水主要受降雨强度、管网排水能力和地形特征的影响,主城区现状管网设计标准较低,5 a一遇降雨条件下排水容量已趋于饱和;管网稀疏区高程≤751 m的淹没区水深较大,其余高程大的区域积水深度较小而流速较大;不同降雨情景下,管网指标与淹没要素间均表现出较强的相关性,特别在高水深(>1 m)时的联系更为密切,相关系数>0.78.
- 舒心怡徐宗学叶陈雷廖如婷黄亦轩王京晶贾书惠
- 基于水文水动力耦合模型的洪水淹没模拟被引量：12
- 2019年
- 中国中小流域地区洪水灾害频发,探究新型城市雨洪模型是当下的研究热点。通过耦合水文模型与二维水动力模型的方法,使得在模拟城市下垫面洪水淹没情况的同时,又能使模拟达到较快的运算速度。以泉州市梅溪流域为例,探究耦合模型在中国中小流域范围应用的可行性。结果表明,耦合模型模拟水量平衡误差极小,淹没水深结果与验证值吻合较好。根据对淹没水深图与达最大水深时间图的分析,得到区域范围洪水的空间分布及时间分布,可为中小流域洪水治理提供决策支持。但中小流域水文数据匮乏一定程度上限制了模型的可靠性。
- 余富强鱼京善蒋卫威黄秋森姚晓磊
- 关键词：水文模型
- 序
- 2019年
- 北京是我国的首都,也是我国政治、经济和文化中心.城市内涝与水资源短缺问题时有发生,严重制约了北京市的可持续发展,也对城市雨洪和水资源管理提出了严峻的挑战.面向北京市重大需求,北京师范大学牵头,会同北京市水科学技术研究院、北京市城市规划设计研究院、北京市水文总站和中关村海绵城市工程研究院有限公司共同申报了城市水循环与海绵城市技术北京市重点实验室,并于2016年成功获得北京市科学技术委员会批准.实验室定位于应用基础研究,希望通过项目、基地、人才三者的有机组合,整合北京市在城市水文领域的优势资源,建立多学科交叉的科技创新平台,提高首都城市水文和海绵城市技术的研究水平与创新能力.在北京市科学技术委员会和北京师范大学的大力支持下,城市水循环与海绵城市技术北京市重点实验室的科研环境和实验设备得到了全面改造与提升.
- 徐宗学庞博
- 关键词：科技创新平台城市内涝城市水文
- 长江经济带“四水”与社会经济SD模型构建及应用Ⅰ——模型构建与验证被引量：3
- 2022年
- 长江经济带高质量发展,需要处理好水资源、水环境、水生态和水灾害“四水”与社会经济的耦合关系。利用2008~2019年长江经济带“四水”以及社会经济数据,运用系统动力学方法,构建了“四水”与社会经济系统动力学模型(SD模型),并进行了参数敏感性分析;基于目前发展态势和相关经济社会发展规划,模拟预测了2035年长江经济带“四水”与社会经济发展的变化趋势。研究结果表明:①在保持当前发展趋势和满足规划的条件下,长江经济带社会经济稳步发展,2035年长江经济带GDP将是2019年的2.83倍;②水生态环境条件有所改善,相较于2019年,2035年湿地面积、浮游动植物多样性指数平均、COD、氨氮和总磷排放量将分别下降15%,26%,8%,10%和11%,但废水排放总量将增加27%;③与2019年相比,2035提水灾害风险降低,洪旱灾害直接经济损失占地区GDP比例将下降0.18%;④供水量和用水总量分别增加了288亿m^(3)和310亿m^(3),到2035年基本保持供需平衡。针对模拟结果,提出了“四水”与社会经济协调发展情势下的治理建议,包括加强污水处理设施建设、调整产业结构、加强科研创新和推行节水行动。
- 杨丽刘海军王红瑞张睿齐赵自阳
- 关键词：长江经济带系统动力学模型模型构建
- 人工智能技术对长江流域水污染治理的思考被引量：14
- 2020年
- 随着经济的快速发展和城市化进程的不断加速,促使水污染严重的长江流域需从污染物去除过程的建模与优化、污水处理过程的优化控制、水污染监测系统的构建开展水污染治理研究.传统的水污染处理技术存在污染物去除效率预测精度较低、污水优化控制成本较高、水污染监测滞后效应严重的问题.人工智能技术能够有效克服上述问题,因此通过梳理国内外学者利用人工智能技术在污水污染物去除过程的建模与优化、污水处理过程的优化控制及水污染监测系统的构建等方面的研究成果,为全面加强长江流域水污染治理能力提供科学可靠的技术指导.结果表明:①利用人工神经网络技术(径向基神经网络、多层前馈网络-人工神经网络、多层感知器神经网络)对污水污染物去除过程进行建模与优化,为精确预测长江流域重金属(Cr、Cu)、营养盐(TN、TP)、持久性有机污染物〔PBDEs(多溴二苯醚)、HCH(六氯环己烷)〕的去除率提供重要参考价值.②采用污水处理的自动控制技术与人工智能技术(递归神经网络、支持向量机、模糊神经网络等)构建污水智能控制系统,为长江流域实现高效节能的污水优化控制提供重要的技术指导.③利用在线监测仪器和人工智能技术(小波神经网络、多元线性回归-人工神经网络、叠层去噪自动编码器等)建立水污染智能监测系统,为解决长江流域水污染监测响应滞后问题提供有力的技术支持.因此,人工智能技术对长江流域提高污水污染物去除率,降低污水优化控制成本,提升水污染监测时效性具有重要的推广价值.
- 姚继平郝芳华王国强程红光薛宝林鱼京善
- 关键词：长江流域人工智能技术水污染治理污染物去除率优化控制
