县级现代水网建设路径与总体布局研究

为解决泰安高新区水资源短缺、地表水开发利用率低、水资源调配设施不完善、调控能力差、数字化智慧化水平低等问题,以泰安高新区水网构建为例,分析了县级现代水网的规划背景、建设路径、总体布局和主要建设任务,提出以大汶河、柴汶河等骨干河道和南水北调东线后续工程泰安支线工程为“纲”、以区域天然防洪排涝河道和人工渠(管)道为“目”、以徂阳湖为“结”,构建“三轴一湖、四横五纵、五净三污、多支多点”的网状水资源配置保障格局,塑造“两汶交融、水网交织、库塘罗布”的独特水系风貌,以充分发挥现代水网的网络化组合效益和系统整体效能,推动泰安高新区形成城乡、产业、土地、人口等布局和结构与水资源禀赋相适应的新发展格局。

天津现代水网建设规划的战略思考

天津现代水网建设是立足新发展阶段,贯彻新发展理念,推动天津水务高质量发展的重要任务。在分析天津水网建设本底和面临新形势的基础上,以国家水网建设为依托,提出形成“一市双网”总体布局,即“一横两纵,三水五库”的供水保障网和“一轴两带,三区九河”的河湖水系连通网。通过加快构建天津现代水网,为全面建设社会主义现代化大都市提供有力的水安全保障。

常熟市中新昆承湖园区水网建设布局研究

为解决中新昆承湖园区面临的现状水系分布不能完全适应园区规划发展要求、防洪排涝能力不足和不满足园区新的发展定位需求、河湖水生态环境亟待改善等问题,开展园区水网建设布局研究。结合园区发展特点,深入剖析园区水网建设面临的问题,研究提出园区水网建设思路及对策。园区水网建设布局包括打造高匹配互联畅通水网、构建高标准防洪除涝体系网和营造高品质河湖生态环境网3个方面。园区水网建成后,对提高常熟市水安全保障能力、助推常熟市实现高质量发展具有重大意义。

考虑水系演变的湘江流域洪水风险四维评价体系构建

为刻画水系演变对洪水风险的影响,该研究区别于传统洪水风险评价方式,着重考虑水系演变的综合定量化研究,以湘江流域为例,构建基于水系演变的洪水风险评价体系,运用有别于主观赋值、具有一定客观性的熵权法,从致灾因子危险性、孕灾环境敏感性、承灾体脆弱性和防洪减灾能力4个维度开展1995-2015年洪水风险评价体系验证研究。研究结果表明:(1)1995-2015年,研究区水系大体呈衰减趋势且各市域之间水系变化差异大,其中河网密度和支流发育系数衰减率最高,分别达30.96%、34.01%,河道趋于主干化,单一化;(2)基于水系演变的洪水风险评价表明,期内,区内洪水风险程度逐渐提高,高风险地区发生在上游的永州市南部、郴州市西部、中游的衡阳市以及下游长沙市辖区;(3)定量化水系演变的流域洪水风险四维评价体系合理可行,且能更科学和细腻地反映城镇化背景下水系演变对洪水风险的影响,为流域农业生产和区域防洪减灾提供科学支撑。

北海仔流域水系连通及活水补水实践研究

分析了感潮河网区北海仔流域水体黒臭的成因。通过对北海仔流域综合整治,雨季合流制溢流污染已是北海仔流域水体污染的主要来源。研究了水系连通工程、活水补水工程,改善了北海仔流域河网的连通性及水动力条件。通过工程的实施,把双向流变成单向流,改善水动力条件,利用潮汐补水,创造生态修复条件,提高水体自净能力。水系连通、活水补水工程是实现水质稳定提升、水环境长效维护的重要措施。

城市水系连通性评价体系研究

在参考城市水系结构连通性评价的基础上,对其指标进行筛选,从水系连通的驱动因素和水力效果出发,增加了水系水力连通性评价的内容,选用河频率、河网密度、水系连通度、区域水流动势及河道输水能力等评价指标构建了区域尺度下的城市水系连通性评价体系。淮安区城区水系的应用实例表明,城市水系连通性评价体系能够综合地反映城市水系连通状况。

基于DEM的乌梁素海东部流域河网信息提取

以乌梁素海东部流域为研究区,基于免费获取的3″的Shuttle Radar Topography Mission(SRTM)数字高程模型(DEM),利用HEC-GeoHMS模块,确定流域不同汇流累积量阈值的河网密度,通过二者关系曲线,得出东部流域最适汇流累积量阈值为15 km2。实现流域水系提取和子流域划分,继而将其与东部流域1∶250 000数字地形图进行叠加。结果表明:采用DEM提取的水系和子流域与数字地形图匹配良好,即3弧秒的DEM可有效应用于乌梁素海东部流域河网信息的提取。

浙东沿海城镇化对河网水系的影响

我国东南沿海地区,近年来由于城镇化的快速发展,河网水系结构遭到了较大破坏,导致了洪涝、干旱和水质恶化等一系列生态环境问题。为此以浙东沿海鄞东南平原区为例,以GIS技术作支撑,利用航空遥感图像作为信息源,采用河网水系分级量算统计和图形叠加对比等方法,通过城镇化过程中河网形态结构的变化,分析了鄞东南地区河网水系的变化情况,揭示了城镇化的发展与河网演化之间的联系,并定量预测了研究区在目前城镇化速度下的河网结构变化趋势;在此基础上探讨了遏制这种发展趋势的措施,即在城镇化过程中应多保留现有的河道水系,尤其是村镇级中小河道,重视河网结构与功能的恢复,才能改善河网水质和水生态环境。

引配水对京杭运河杭州段水质的改善预测

根据平原河网的水动力和水质特点,建立了运河水系河网水质模型,并利用2007年该运河水系河网的实测水位及水质资料对模型进行验证。进行了杭州市主城区引配水方案下的水动力计算,并对设计水动力条件下的运河水质进行预测。结果表明,杭州市主城区引配水方案实施后,运河干流及主要支流水质将有较大改善。

水系局部改变对河网水情及水质影响的分析

给出了平原水网地区水系局部改变后用于预测水情变化的水力边界条件的确定方法,以及因水系改变造成的水情、水质变化的计算方法,并将该方法应用于苏州市区水系水质变化分析。得出结论:水系变化必然产生局部水流形态的改变,最终影响污染物的对流扩散输运;局部水域水系改变愈大,模拟边界涵盖的范围应愈大。

闸坝对河流栖息地连通性的影响研究

河流栖息地连通性对河流生态系统的健康与稳定具有重要作用,闸坝改变了河流的连通性,对水生生物的栖息地产生一定影响。利用树状水系连通性指数的方法,对潍河流域诸城段的连通性进行了研究,发现从1980-2010年,研究段水系的连通性由56.11下降为31.57,降低了43.7%;河流的连通性随着闸坝可通过能力p的增加逐渐增加,并且增加的幅度越来越大,尤其当p>0.8时,河流连通性明显增加;利用可通过能力对连通性的影响,计算拆除每个闸坝后整个水系连通性的增量,确定闸坝拆除的优先次序。

基于SRTM_DEM的泾河流域特征信息提取研究

流域特征信息的提取对于水文地理信息分析、模拟技术和水文模型建立具有重要意义。基于STRM_DEM数据,在ArcGIS 9.3环境下,提取泾河流域坡度、坡向等地形特征,以及河网、流域边界和面积等水文要素,并划分子流域。分析表明,当阈值取5 000(40.5km2)时,生成的流域河网能够较好地反映该地区水系。根据河网分级、低级集水区域生成结果和流域地形特征,可划分为32个子流域,为流域分布式水文模型的构建提供了基础地理信息。SRTM_DEM提取泾河和部分支流流域面积误差均较小,说明提取结果与实际非常接近。结果表明,SRTM_DEM数据和ArcGIS 9.3提取流域特征信息方便快捷,具有较高的精度和准确性,应用前景广阔。

基于SRTM的数字河网提取及其应用

介绍了一种全球免费的高精度DEM数据-SRTM的基本特征,提出了利用SRTM数据提取流域数字河网的模型与方法。根据河网密度的基本概念,探讨了综合利用数字河网和GIS技术,对流域不同尺度下的河网密度进行计算与分析的实现方法。在此基础上,以清江流域为例,利用该流域不同分辨率SRTM数据,分别提取了相应的数字河网,并将其应用于河网密度计算,分别得到了清江流域不同尺度下的河网密度分布图。结果表明:SRTM分辨率越高,提取的数字河网精度就越高;对类似清江流域的这样中小规模流域,1 km×1 km尺度下计算得到的河网密度,基本能够反映出流域的河网水系空间分布规律。

水网区区域水位模型及其应用

水网区在宏观尺度上可被视为一种连续介质，可用水在多孔介质中的运动来比拟水网中水的运动。在这种概化条件下，推求出水网区水体运动的表述方法。利用这一方法建立的太湖水网区区域水位模型，与实际情况相比，获得了较好的效果。

梯级水电站开发顺序多目标优化方法的研究——复合排序模型与非劣序生成技术

考虑到梯级电站联合运行及电站投入运行过程容量增长的跳跃性特征，建立了以折现投资和累计过剩容量最小化为目标、嵌入水库联调优化问题的多目标复合排序模型．电站投入的序及投入时间的两维优化问题转化成只需对序进行优化的一维问题给出了理论证明．提出多目标动态规划的非劣解生成技术———直接向量优化法，并给出了理论证明．

东南沿海平原河网地区水生态修复与治理模式探讨

为探究东南沿海平原河网地区水生态修复与治理模式,针对该区普遍存在着洪、涝、潮、旱、台风等灾害频繁,河网水系受人类活动影响剧烈,地势平坦、水动力弱,水质较差、截污难度大,水资源、水环境承载力不足等问题,以木兰溪下游水生态修复与治理为例,采用山水林田湖草城系统治理的方法,运用水生态修复原理,构建一环、一心、一轴、七廊、一系统的总体格局,探讨东南沿海平原河网地区水生态修复与治理模式,为类似地区提供参考借鉴。

水电站群补偿径流调节的线性规划模型及其应用

本文阐述了水电站群径流补偿调节线性规划模型的思路、数学模型、算法和结构，并讨论了模型的目标函数问题。应用该模型在微机上成功地进行了水电站群的优化开发和电力系统的电源优选。该模型在理论上有一定发展，并具有计算简便和运行速度快的优点。

新型城镇化建设中基于低影响开发的水系规划

传统的城镇化追求高土地利用率,填埋水系河塘、破坏水系结构的问题十分突出,水系规划理论与方法亟待改进。为此,引入低影响开发理念,提出新型城镇化建设中的水系规划原则和方法,并通过实例应用,将低影响开发理念前置到水系规划阶段。所提出的"挖大填小,大直小弯,随弯就弯""水系路网相随"的规划方法取得了保障防洪除涝安全、最大限度地保护现有水系、对生态环境扰动较小的规划效果。

城市河网连通循环净化系统构建及其关键技术

针对城市河网连通性欠佳、水环境质量下降及河网调控难度大等问题,提出基于活水循环耦合高效净化的城市河网水环境改善新模式,并提出河网整治过程中待解决的关键问题,即城市河网全局补水调控技术、定量化整装净化技术、精细化水环境模拟与信息互馈机制、信息集中与全局处理。在此基础上,阐述了新发展形式下城市河网连通活水循环净化系统的内涵与总体需求,提出了涵盖河网整治、河网水体净化、河网水流-水质模拟评价、水质在线监测等4个方面的系统架构,明确了城市河网水体动态连通调控-定量整装成套净化耦合技术、河网水体动态监测-精细化模拟耦合技术、城市河网水环境全局信息管理与全面互联等关键技术问题,给出了城市河网未来的规划治理方向。

平原河网地区河流健康评价指标体系构建

分析了长江下游东部河网水系的特点及影响河网健康的因素,明确了评价指标体系构建的原则与理论依据,构建了包含总目标层、分目标层、准则层和指标层四个层次的平原河网地区河流健康评价指标体系。