山地城市暴雨洪水中人车失稳风险数值模拟研究

【目的】为定量分析山地城市暴雨内涝中行人和车辆的失稳风险特征,【方法】以重庆市悦来新城某排水片区为研究区域,构建一二维水文水动力耦合模型,对研究区不同降雨情景下的承灾体暴露性进行了模拟分析,按照最不利原则,从失稳风险范围和失稳持续时间等维度计算分析了典型人车(轿车、SUV、成人、儿童)的失稳风险。【结果】结果显示:降雨重现期越大,承灾体暴露性越高,失稳开始时间越早,持续时间越长,轿车的失稳风险最高,SUV次之,成人最小;四类承灾体在不同重现期下的轻微风险区域占比均最大,且其分布与积水深度较浅(如低于0.15 m)或流速值低于0.4 m/s的区域分布较为相似。【结论】结果表明:失稳风险等级越高的区域,其面临的洪水特征可能越复杂,尤其对于地形起伏多变的山地城市,应根据承灾体的特征进行风险图绘制,并结合降雨预报进行风险预警,提升灾害应急管理的精细化水平。

电化学高级氧化技术再生活性炭研究进展

传统电化学技术再生吸附饱和活性炭具有再生效率高、活性炭无质量损失的优点,但其存在着矿化效率低、生成毒理性副产物、能耗高等缺陷。电化学高级氧化(E-AOP)再生技术能有效克服传统电化学再生存在的问题。简述了传统电化学再生活性炭再生效能及机理,分析了操作参数(电流、电解质种类及浓度、再生位置、阳极材料等)对解吸-吸附平衡和污染物矿化效能的影响。总结了3类E-AOP再生技术(电Fenton再生技术、电活化臭氧再生技术、电活化过硫酸盐再生技术)在活性炭再生过程中的作用机制与应用。电Fenton再生技术再生效果较优,通过新型方式再生可有效克服体系内金属离子污染的问题;电活化臭氧活性炭再生技术无需添加任何化学品及催化剂,有利于控制反应条件及实现再生过程自动化;电活化过硫酸盐再生活性炭技术操作便捷、能耗较低,具有广泛的适用性。最后,提出了E-AOP再生技术存在的问题及发展前景,以期为开发一种新型高效环保的活性炭再生技术提供理论依据。

雨水检查井概化对城市内涝一二维耦合模拟结果影响研究

为探明城市内涝一二维模型耦合过程中,检查井井盖对节点溢流和二维积水特征的影响,以重庆市悦来会展城某排水片区为研究区,耦合暴雨径流管理模型(Storm Water Management Model,SWMM)与有限体积海洋模型(Finite-Volume Coastal Ocean Model,FVCOM)。通过分析溢流过程中检查井井盖的作用水头,对耦合模型的溢流节点计算水头进行校正。基于历史降雨对模型进行验证,并应用耦合模型模拟分析不同井盖概化方式下溢流节点数量、位置分布、积水深度和积水面积的差异。结果表明:降雨重现期较小时(如低于50 a一遇),管网溢流程度较轻,两种井盖概化方式下的节点溢流情况无太大差别;与不考虑井盖影响相比,50 a和百年一遇时,模型中考虑井盖影响下的检查井溢流个数分别从533和597减少为189和431,最大积水深度分别从0.46 m和0.53 m下降到0.38 m和0.48 m,最大积水面积分别从3.50 km^(2)和3.85 km^(2)下降至2.10 km^(2)和3.05 km^(2);识别出3处主要易涝点,分别位于滨江路与同茂大道交汇处、悦城路北段和翠岗路南段末端。因此,在管网发达的城市区域构建一二维水动力耦合模型进行极端内涝风险模拟分析时,应充分考虑雨水检查井井盖在模型中合理的概化,提高模拟结果的准确度。

以高阶性应用型人才培养为目标的“给排水管道工程”课程教学改革实践

为适应新工科背景下社会发展对工程创新人才的需求,围绕城镇给水排水管网建设,以培养出具有工程师素养的高阶性应用型人才为目标,基于“给排水管道工程”课程教学,系统阐述了与该课程教学改革实践相关的内容,剖析了课程教学现状问题,明确了问题解决思路,详细论述了课程建设及应用情况,为全面深化高等学校工科课程教学改革提供借鉴。

海绵城市典型低影响开发设施水文性能的研究进展

海绵城市是未来城市雨洪管理的重要发展方向。低影响开发(LID)设施水文性能直接影响海绵城市建设成效。总结和探讨了典型LID设施的水文性能及其影响因素,分析了渗透系数、保水性和蒸散对径流总量控制、峰值流量控制、峰值延迟时间等的影响,并对未来研究方向进行展望。

不同空间布局下LID设施径流控制效果模拟研究

城市流域尺度上的低影响开发(LID)可有效缓解城市洪涝问题,但目前研究主要集中在LID设施的规模占比、布设位置、设计参数等不同布局方案对城市洪涝风险削减的综合影响上,对于不同空间布局下LID设施径流控制效果却鲜有研究。以重庆市秀山海绵示范区为例,将城市排水系统(UDS)根据汇水区域划分为上、中、下游3个区域,利用SWMM模型将雨水花园(RG)、生物滞留带(BRC)和透水铺装(PP)3种典型LID设施以不同比例进行空间布设,评估不同降雨重现期下LID设施空间布局方案对径流的控制效果。研究结果表明,3种LID设施均可显著减少地表径流量和洪水总量,但对径流峰值的削减效果较差,总体性能为RG>BRC>PP;对于不同空间布局下LID设施组合布设时,其中均匀布设方案可最大程度减少城市洪涝,而其他布设方案仅在较低降雨重现期(P≤5 a)才可实现较好的径流峰值削减效果。此外,LID设施空间布局对城市洪涝的缓解效果受管网溢流节点分布显著影响,当LID设施布设于内涝点附近时,可最大程度降低城市洪涝发生几率,并可有效降低UDS转移至其他区域的水力负荷。

城市化对河流碳排放的影响研究进展

城市化造成的人类活动加剧,不仅打破了河流系统的碳循环平衡,还增加了河流系统的碳排放通量,对全球碳减排产生了消极影响。“双碳”(碳达峰与碳中和)背景下掌握城市河流碳排放特征及其影响因素,有助于合理制定流域生态治理(恢复)策略,保障城市生态系统可持续发展。探讨了城市化对河流碳排放的影响,总结了城市河流碳排放的关键影响因子,并提出该领域研究今后的发展方向。结果表明:城市河流碳排放通量明显高于人为干扰较少的自然河流,根据城市化对河流系统的干扰,将碳排放影响因素归纳为水环境因子、水文特征因子、气象因子和季节因子四大类型。水环境因子中,水温与碳排量呈正相关关系,DO和pH与之呈负相关关系,而营养盐因其营养负荷的不同使得河流系统中藻类物质主导的代谢方式不同,从而对河流系统中碳排放的影响不尽相同;水文特征因子中,高流速(一定范围内)会促进碳排放的增加,而流量和水位的变化大多会受水环境因子的间接影响而表现出对碳排放影响的不确定性;气象因子中,风速较大时会促进碳排放,气压则与之呈负相关关系;对季节因子的研究中,普遍认为碳排量在秋季较高,夏冬季适中,春季较低,但也有可能昼夜温差较大、表现为夏季碳排量较高。研究结果可为“双碳”背景下的城市河流生态治理(恢复)提供科学依据。

无管勘资料山地城市暴雨内涝模拟方法研究

为实现无管勘资料条件下山地城市内涝风险高效计算,以重庆市南岸区某排水分区为研究区域,利用百度地图开放平台提供的全景静态API功能,对街道检查井进行识别和定位,采用雨水井等效排水法构建基于LISFLOOD-FP的雨洪模型,采用理想算例和历史降雨进行模型验证,并对研究区不同降雨情景下的内涝积水面积、积水量、积水分布等积水特征进行了模拟分析。结果表明:在无管勘资料区域,利用百度地图开放平台全景静态API功能可对区域内的道路检查井进行有效确定;积水量与积水面积的增长呈现出协同性,重现期越大,则同时刻的积水面积和积水量越大;积水量增长速率最快的时刻与积水面积达到峰值的时刻基本一致,均滞后于雨峰出现时间;在积水面积下降阶段,积水量仍在增加,表明陡坡路段可能面临较大洪水流速,对弱势群体有潜在致灾风险。对于地形起伏多变的山地城市,桥面径流可能会加重局部内涝程度,应予以关注。基于LISFLOOD-FP模型,采用雨水井等效排水法和直接降雨法进行全水动力地表径流模拟,即使在普通个人电脑上运行仍具有较高的计算效率,可实现对较大区域范围雨洪的高效计算和对易涝点进行识别。提出的模拟计算方法可为山地城市无管勘资料区域进行内涝风险高效评估提供技术参考,亦对LISFLOOD-FP模型在国内的使用提供借鉴。

基于OBE-CDIO理念的智慧水务领域课程混合式教学改革研究

在新工科建设背景下,智慧水务领域专业技术人才的培养面临新挑战,现有的课程教学模式已较难与之适应。通过引入OBE-CDIO工程教育理念,对“城市雨洪模拟技术”课程教学进行改革研究。重构以毕业要求指标点的能力达成为导向的课程目标,推进线上线下混合式教学模式,设计基于提升复杂工程问题解决能力的实践任务,调整课程考核方式,注重过程考核和期末考核相结合,可有效调动学生学习积极性、主动性和创造性,保障教学目标的达成,加强学生团队协作和解决复杂工程问题的能力,提升人才培养质量。

气候变量和设计参数对生物滞留系统去除硝酸盐氮的影响

为探究生物滞留系统对NO3--N去除不稳定的主要影响因素,利用国际最佳管理措施数据库(BMPDP)和相关论文中的研究数据,统计分析了气候变量和设计参数对生物滞留系统去除NO3--N的影响,结合偏最小二乘回归(PLS)定量分析了不同影响因素的相对重要性,并提出了不同气候类型下的优化设计建议.结果表明,不同气候类型下生物滞留系统对NO3--N的去除能力分别为亚热带湿润气候(Cfa)>温带大陆气候(Dfa/Dfb)>温带地中海气候(Csb)>寒冷半干旱气候(BSk),对数去除率(LRV)中位数分别为-0.058、-0.212、-0.241和-0.327.设置内部存水区(IWS)、提高植物多样性、设置合理的服务面积比、添加介质土改良剂等措施均可在一定程度上增强生物滞留系统对NO3--N的去除能力.最小二乘回归(PLS)分析表明,气候变量较设计参数更能影响生物滞留系统对NO3--N的去除,尤其是最大降雨量、年总降雨量、年平均前期干旱期(ADP)、年暴雨次数、年平均降雨量和年平均气温等6个气候因子的变量重要性指数(IVI)达1.037~1.158.可通过优选功能植物、延长滞留时间、设置/取消IWS和(或)覆盖层等优化措施来提高不同气候类型下生物滞留系统对NO3--N的去除能力,以最大程度降低NO3--N的淋洗现象.

单原子催化剂的合成及处理水中新兴污染物的研究

单原子催化剂(SACs)具有结构独特稳定、制备方法灵活简便以及原子利用率高等特点,其在实现高活性和高选择性的催化反应方面有巨大的潜力,并已广泛应用于水中新兴污染物处理领域。目前SACs的合成方法繁杂,其在水处理中的应用也还处于发展阶段,针对该情况,对SACs的主要合成方法及其在新兴污染物处理中的应用进行了论述。总结了SACs四类合成方法(湿化学法、原子沉积法、质量选择软着路法、热解法)的优缺点,并探讨了SACs在光催化、电催化以及类芬顿水处理技术中降解有机污染物的作用机理。SACs对污染物的良好去除依赖于自由基(^(1)O_(2)、·O^(2-)、SO_(4)^(·-)和·OH)和非自由基途径(h^(+)和电子转移)。最后,对SACs发展过程中的机遇和挑战进行讨论。

山地城市末端排水口跌水消能特性数值模拟研究

海绵城市建设过程中无法进行源头式减排时,通常在排水管末端区域设置公共雨洪控制设施(SCM)进行兜底,实现径流控制和污染物削减目标。由于山地城市排水口与水岸区域落差大,导致排水管出水流速高,易对SCM造成强烈的水力冲刷而影响设施的正常运行。基于重庆市主城排水口高落差地形特征设置的跌坎消能设施,采用FLUENT软件构建的数值模型对不同消能构型进行了水力过程模拟。结果表明,实心挡板跌坎消能设施(BD2)的消能率高达90%以上,且末端出水流速与进水流量无关,仅与单级跌坎高度有关;单级跌坎高度越高,水流受势能影响易在跌坎回水区形成水力涡流,并造成流速场在矢量方向上发生显著变化,使能量发生最大程度紊动耗散,最终导致水流在水平方向上的最大压强沿程降低而达到水力消能效果。

论雇佣救助的法律调整——兼论《海商法》第九章的修改

雇佣救助概念的司法认同具有重要意义,其成为海商法中为数不多的纯粹中国元素的法律术语。雇佣救助受《1989年救助公约》调整,公约起草过程中已经充分评估了适用公约可能产生的问题,最高人民法院的"加百利"案再审判决亦表达了这一法律见解。应重视公约与《中华人民共和国海商法》的关系,其第九章的规定只能定位于救助公约的国内化规则,《中华人民共和国海商法》的司法适用和将来的任何修改都需以此为前提。中国现行海难救助制度基本能够满足雇佣救助的规则需求,应慎重考虑基于雇佣救助的《中华人民共和国海商法》修改。

基于SWMM模型的万州龙宝河片区径流污染控制研究

为评价重庆万州龙宝河片区海绵城市改造的径流污染控制效果,运用SWMM模型模拟该片区的径流过程,研究不同重现期下绿色屋顶、透水铺装、生物滞留带等低影响开发(LID)设施对污染物的控制效果。结果表明:当重现期为1~50 a时,LID设施对悬浮固体(SS)、化学需氧量(COD)、总磷(TP)、总氮(TN)的总量削减率分别可达47%~72%、56%~70%、48%~64%、43%~66%;对上述污染物峰值浓度的削减率分别为31.31%~41.05%、25.12%~38.93%、22.50%~31.38%、13.39%~21.76%,并能延迟峰现时间2~11 min。由此可见,海绵城市改造能够有效缓解径流污染,但随着重现期增加,控制效果会变差,说明海绵城市更适用于低降雨强度的径流污染控制。

论海上拖航合同中的免责条款

《海商法》生效以来 ,对拖航合同当中免责条款的效力一直有争议。争议的焦点在于对《海商法》16 2条的解释。本文采用比较分析的方法 ,以中国法规定为基础 ,具体分析不同情况下拖航合同中免责条款的效力及确定依据。并对《海商法》相关条文是否应进一步完善提出建议。

镇江市征润州污水处理厂改扩建工程设计与运行

镇江市征润州污水处理厂二期改扩建工程规模为5.5万m3/d,采用改良型氧化塘工艺,同时设置调节塘使原CAST系统处理水量达到12.5万m3/d。塘系统与CAST系统可形成两种组合:近期并联运行扩容,远期串联运行提标。曝气塘和生物塘采用潜水曝气方式,底泥和剩余污泥排入覆膜人工滤层干化床。运行数据表明,塘系统对各污染物的平均去除率均在70%以上,出水水质达标。介绍了工艺流程、设计参数、设备配置情况及项目投资,并总结了设计特点。

预约保险合同相关法律问题

预约保险合同在水上货物运输过程中广泛使用,而我国现有立法中对合同当事人的权利义务仅做了泛泛规定,使争议发生后缺乏解决依据。文章结合英国最新权威判例,分析了各种类型预约保险合同的特征和当事人的权利义务,提出《海商法》中预约保险制度需进一步完善之处。

定期租船合同法定解除事由评析——兼论《海商法》相关条款的修订

从《海商法》关于定期租船合同法定解除权的四个具体条文着手,结合合同法基本原理,参考国际立法例和航运实践,评析了定期租船合同法定解除是由的立法得失。

鉴定结论在海事诉讼中的运用

本文以《民事诉讼法》和最高人民法院《关于民事诉讼证据的若干规定》为基础 ,结合其他国家的立法和判例 ,分析了鉴定结论的性质和程序启动 。

嘉陵江出口段硅藻水华发生规律

嘉陵江是三峡库区最大支流,是重庆主城区重要的饮用水源,其主城段硅藻水华的发生预示着水质下降.2005年8月—2008年3月连续对嘉陵江出口段水体水华硅藻密度进行监测并对数据进行分析.结果表明:水华优势藻种为星肋小环藻(原变种)(Cyclotella asterocoststs),于每年的冬、春之交(1—3月)发生,生长速度快,发生数量有明显峰值并在总藻比例中绝对占优(0.02<优势度<0.28),4月以后水华现象消失直至次年同期再次发生,具有明显的年规律性.水华发生时,污染物含量较高的磁器口右岸与朝天门右岸2个采样点的水华现象严重,尤其在2008年3月,磁器口右岸小环藻密度达到269×104 L-1,占同期总藻密度的92%.较短的生活世代(5～7 d)使小环藻在适宜的生境中迅速增殖并在短期内迅速成为嘉陵江出口段富营养化敏感水体水华的优势藻种.