基于新安江改进模型和NAM模型的通县站洪水预报研究

【目的】以北京市北运河通县站为例,使用新安江改进模型和降雨径流(NAM)模型进行洪水预报。【方法】选取1980—2018年共18场历史洪水进行参数率定和验证,考虑下垫面变化等因素,分为1980—2000年和2001—2018年2个阶段进行模拟。【结果】(1)新安江改进模型1980—2000年的洪峰总体合格率达75%,洪量达50%;2001—2018年间洪峰总体合格率达到67%,洪量达78%,明显优于1980—2001年间的模拟结果;(2)NAM模型1980—2000年间洪峰总体合格率达89%,洪量达40%;2001—2018年间洪峰、洪量总体合格率均为78%;(3)NAM模型对洪峰的模拟效果在2个时段均优于新安江改进模型,但对洪量模拟优势并不明显;NAM模型和新安江改进模型对2001—2018年洪峰和洪量模拟效果相近;(4)新安江改进模型中不透水面积Imp、地表径流调蓄系数Cks、土壤含水总量Wm、壤中流调蓄系数Cki和自由水蓄量Sm对模拟结果较为敏感;NAM模型中地表蓄水层蓄水容量Umax、浅层蓄水层土壤蓄水量Lmax和地表径流调蓄系数CQOF对模拟结果影响较大。【结论】新安江改进模型和NAM模型对通县站洪水预报均有一定适用性,但二者模拟效果差异并不明显。整体上,二者对2000年后的历史洪水模拟效果要优于2000年前,2000年前的洪峰模拟合格率明显高于洪量。建议根据预报流域、资料具体情况,综合选用模型进行模拟。

北京市1950—2017年汛期降雨特征分析

北京市易发旱涝灾害,同时特殊的政治地位和城市建设的快速发展让北京的防汛任务变得更加严峻。采用线性回归分析法、累积距平法、Mann-Kendall法以及皮尔逊Ⅲ型频率法对北京市1950-2017年汛期(6-9月)的逐日降雨资料进行分析,同时分析了汛期降雨量时空变化情况。结果表明:1950-2017年的68年间,北京市汛期降雨特点为:①干旱年份较多,连旱连涝或旱涝交替均不鲜见,整体展现出较大随机性,但在局部年际内也表现出"涨落"相交的规律性;②汛期降雨量主要集中在7月、8月;③汛期降雨空间分布不平均,主要集中在东北部地区的平谷、密云、怀柔等地;④汛期降雨总量整体呈下降趋势。

土壤斥水性对不同植物种子发芽率的影响

【目的】研究斥水性对不同类型植物种子发芽率的影响。【方法】以4种类型、共16种植物种子为试验材料,选用了4种WDPT(water drop penetration time,滴水穿透时间)分别为1、7、12、16 s的塿土土壤进行试验,研究了土壤斥水性对开始发芽时间及种子发芽率的影响。【结果】(1)土壤斥水性对植物的开始发芽时间存在影响:花草类、作物类和蔬菜类植物种子的开始发芽时间随土壤斥水性的增强而延迟,树木类植物种子的开始发芽时间受土壤斥水性的影响规律不明显;(2)在试验的第20天,蔬菜类、花草类、树木类和作物类植物在亲水性土壤中的平均发芽率分别为30.00%、43.75%、15.00%和50.83%,均高于斥水性土壤中的发芽率,且WDPT越大发芽率越低。【结论】土壤斥水性对种子发芽率的影响效果在蔬菜类、花草类和作物类植物中比较明显,而树木类植物受土壤斥水性的影响不大。土壤斥水性对大部分植物都有影响,但对油松、油菜作用效果不明显。

交流电气化铁路对埋地金属管道的电磁干扰及防护研究

由于中国基础建设的快速发展,在铁路建设过程中,电气化铁路与埋地金属油气管道的交叉时有发生,因此引起了一系列埋地金属管道的电磁干扰问题。本文结合工程实例,通过建模、实地勘测等手段,对电气化铁路引起的埋地金属管道电磁干扰进行了评估,为交流电气化铁路对埋地金属油气管道的电磁干扰防护提供了参考依据。

北京水情工作发展建设与成果

水文情报预报是我国水文事业的重要组成部分。介绍了北京市水情报汛站网的建设情况、报汛与数据传输机制建设情况、水情综合业务和水文移动查询等系统建设情况。自2014年洪水预报预警机制建立以来,北京市水文总站共发布洪水预警两次,预警及时,信息准确,在社会和公众面前树立了崭新的水文形象。北京市水文情报预报服务能力的不断强化为水旱灾害防御提供了坚实的技术支撑。

铁路隧道爆破施工对临近高压电塔安全性影响研究

为研究铁路隧道爆破施工对既有高压电力铁塔安全性的影响,依托改建铁路北仑支线增建二线工程,采用ALE算法模拟炸药与岩石的接触关系,建立有限元模型,分析隧道爆破过程对既有高压电塔的影响,结合工程实际对4种典型相对位置下爆破对岩层与高压电力铁塔的影响进行数值模拟研究。研究结果表明,应力波以圆弧的形式向周边介质扩散,主要集中在隧道水平和竖直方向中心线周围;爆破振动对电力铁塔影响较小,水平位置上靠近隧道的电力铁塔塔基振动速度较高,塔基近隧道侧应力波大于远隧道侧;塔基的最大振动速度约为0.23cm/s,最大应力为8.9MPa,满足工程规范要求,该研究可为相关工程提供参考。

永定河历史沿革及洪水变化规律分析

为更好了解永定河历史洪水变化情况,通过收集永定河相关历史洪水记载和重要控制站水文数据资料,对该流域1950年来降水、洪水变化规律进行分析,永定河流域1950—2022年降水量呈下降趋势,丰枯相间、连旱连涝均有发生。20世纪80年代以来,因下垫面变化,官厅山峡在同样降水条件下径流量变小,上游官厅水库来水量、永定河干流径流量均下降明显,甚至出现连续多年断流,近年受水库调水、生态补水影响,永定河径流量有小幅增加。永定河流域曾发生“39·7”“56·8”等洪水,2023年7月再次发生流域性特大洪水,表明降低极端天气致灾风险、提升洪水管控水平仍是永定河流域未来水旱灾害防御的重点。

玛纳斯河流域土壤斥水性及其影响因素

土壤斥水性(SWR)阻碍入渗及再分布过程.虽然斥水土壤在世界广泛存在,但其产生机理并不明确.本文采用滴水穿透时间(WDPT)法、酒精摩尔浓度(MED)法和接触角(θ)法测定了新疆玛纳斯河流域典型土壤的SWR指标,其中θ的测定采用高度法和质量法.对WDPT是否受烘干及不同容重的影响进行对比,探讨各SWR指标之间的联系,并分析了SWR的关键理化性质影响因子,探讨土壤斥水的机理和原因.结果表明:高容重土壤的WDPT值更大,烘干土壤的WDPT值比风干土壤大;3种SWR指标(WDPT、MED及θ)之间有一定的相关关系,但MED与θ的相关性并不明显,表明各SWR指标之间虽有一定联系,但表征方面具有差异性;采用高度法和质量法测量水与土壤的θ值时,高度法的θ值大于质量法,高度法之间重复差异小于质量法;使用正辛烷作为参比溶液测量水与土壤的θ值时,其重复的差异较小,低于无水乙醇;在多种理化性质中,黏粒含量比其他土壤属性更显著地影响WDPT和θ;[K^+]、[Na^+]均与θ呈正相关;蒙脱石含量与WDPT、MED呈负相关.综上,土壤SWR的测定方法中,WDPT法操作简单但易受影响;MED法缩短了入渗时间但试验过程耗时;接触角法操作复杂,结果相对精确,采用正辛烷作为参比溶液的高度法更可靠.建议采用多种指标综合表征土壤斥水性.

2018年北京市汛期雨水情分析

汛期雨水情特征分析对城市科学防洪、水资源合理调度有着重要意义。使用水文统计方法,全面分析2018年北京市汛期雨水情数据,结合历史资料,进行汛期降雨特征、水库来水以及河道洪水情况的总结归纳,为未来北京地区的防汛工作提供最新数据参考。

北京市2015-2019年10月份典型场次降水对比分析

10月份是北京市由汛期转为枯季的过渡阶段,虽然10月份鲜见洪水,但近年来发现北京10月份降水量陡涨陡落,丰枯交替,所带来的防汛压力依旧不容小觑。选取2009-2019年中的3场典型降水,分别是2016年"10·6"、2017年"10·9"和2019年"10·3",从雨情、水库水情、河道水情以及水资源量计算等方面进行对比分析,发现近5年来10月份的降水具有:冷暖气团对流诱发降水;降水规模较大,雨势平缓,降水分布相对均匀,但局地单站雨量可达暴雨量级的特点;在枯季,北京主要大中型水库的来水受人为调水影响显著,因自然降水产流所导致的来水量并不大;这3场降水均未导致明显的洪水过程,但能够引发部分河道小幅涨水;3场降水形成的水资源量均不足单次降水总量的30%,土壤入渗量占降水总量的绝大部分,其次是地表水量,蒸发量的多少需依据当时降水时段内的气象条件决定。通过总结北京市10月份降水特点,为北京市水旱灾害防御工作提供参考。

2020年北京市汛期雨水情分析

为更全面地了解北京市汛期雨水情,以北京市2020年及历年汛期雨水情资料为基础,应用统计学方法,进行计算分析,得到雨水情特征,并从雨情、水库水情、河道水情、出入境和地下水等5个方面进行阐述,为北京市水资源合理调度和水旱灾害防御提供数据支撑。

2021年北京市汛期雨水情分析

近年来极端天气偶有发生,城市防洪态势愈发严峻,汛期雨水情特征分析对城市水旱灾害防御、水资源合理调度工作有着重要意义。2021年汛期北京市降水量远高于常年,达786 mm,是20世纪50年代末以来的首次,密云水库水位突破历史极值。采用多种水文统计方法,全面分析2021年汛期雨水情数据,综合对比历史资料,从雨情、水库水情、河道水情和地下水等4个方面进行阐述,为当下北京市水旱灾害防御工作提供最新数据支撑。