基于LisFlood-SWMM耦合模型的城市停车场所积水风险评估

全球变暖气候变化导致特大暴雨频发,城市化水平提高下建成区面积不断增加,由此引发的洪涝灾害风险居高不下,城市内涝发生时市内车辆泡水现象频发。本文以深圳市福田区城市停车场为研究对象,利用POI(兴趣点)数据爬取方法构建了深圳市福田区的停车场数据库,根据LisFlood-SWMM模型模拟了不同降雨情景下的淹没情况。以此为基础,划分了内涝造成的积水风险等级,得到了不同降雨情景下城市停车场所积水风险评估,并提出了风险防范措施建议,对我国城市停车场积水风险评估具有一定参考意义。

基于MIKE FLOOD的城区溃坝洪水模拟研究

大坝安全不仅影响工程效益,还影响人民的生命和财产安全,溃坝洪水模拟可以对水库大坝的失事影响做出评估,对制定应急预案和防洪减灾具有重要意义。以深圳市龙华新区民治水库及下游片区为研究对象,基于MIKE FLOOD将MIKE11模型和MIKE21模型进行动态耦合,对溃坝洪水在下游的演进过程进行仿真模拟。模型采用瞬间溃(瞬间部分溃和瞬间全溃)以及逐渐溃两种溃决方式,分别模拟4种工况下的溃口流量过程线以及下游洪水演进过程。结果表明:瞬间溃的洪峰流量较大,出现在溃坝开始时刻,而逐渐溃的洪峰流量相对较小,出现在渗透破坏变形发展至上部坝体坍塌时刻,之后均随库区水位逐渐降低,下泄流量变小,直至库区水体排空。溃坝洪水对上游地区横岭村附近破坏较大,淹没水深较深。民治河中游段居民和商业区附近洪水流速接近5 m/s,对建筑物有一定破坏力,左侧向南村地势较低,淹没情况最为严重,并且在洪水消退后仍有3 m左右积水。民治河下游地区在洪水消退后也有少量积水。

基于GIS-Mike Flood耦合模型的校园内涝模拟研究

针对合肥市某校园内涝问题,利用GIS解析卫星图像得到研究区五类下垫面分布信息,并进行汇水区的自动划分,再结合RTK设备实测高程点,得到了园区的3 m×3 m高精度DEM数据。进而分别采用Mike Urban和Mike 21构建了研究区内的一维管道模型及二维地表模型,并将两者在Mike Flood上进行了耦合。同时,在易涝区安装了流量计、液位计和雨量计,通过两场实测降雨对模型进行率定,并根据相关系数(R^(2))与Nash-Sutcliffe效率系数(E_(NSE))评判率定结果。最后,利用芝加哥雨型拟定了5、10、30、50年重现期的降雨情景,模拟得到不同降雨过程中节点与管道超负荷的严重程度、淹没范围与淹没深度。结果表明,该校园内涝主因是下垫面规划不合理,部分区域存在管线较长和集水范围过大问题,导致地面对雨峰径流吸收有限,管网超负荷情况严重,峰值雨水不能及时排出。

网格化城市内涝风险积水深度CID计算模型

针对传统城市内涝风险评估方法存在较强主观性问题,将地理信息系统技术与云化信息扩散(Cloud-based Information Diffusion,CID)模型相结合,提出了一种网格化城市内涝风险积水深度CID计算模型。将郑州市中原区、二七区、金水区和管城回族区交界处街区作为研究区,对研究区2013—2021年气象站点逐小时降雨数据进行统计分析,提取24 h累计连续降雨量超40 mm的27场典型降雨过程作为降水过程样本,利用基于暴雨管理模型二次开发的城市雨洪模型构建研究区城市内涝模拟模型,对模拟模型进行参数率定、模型精确性验证后,通过选定的27场降水过程数据模拟形成研究区27幅百米网格内涝分布图,形成网格化最大雨强-最大积水深度二维数据集;在二维正态信息扩散模型中引入云化信息模型的期望E_(x)、熵E_(n)和超熵H_(e)指标,形成二维云化信息扩散模型;建立信息扩散模型知识表达系统,并用于表达信息扩散模型的信息量分配关系,实现网格单元风险积水深度的预测计算。研究区进行格网剖分后,共形成了5760个网格,以100 mm/h雨强为降水场景示例,计算研究区所有网格单元在示例降水条件下的风险积水深度预测值,形成区域内涝预报图。研究结果显示,该方法能够显著降低灾害样本信息中的模糊性和随机性,有效实现网格化内涝风险积水深度预测,有助于提高内涝防灾减灾技术能力。

耐高温水基微球调驱剂性能评价

评价了一种耐高温水基微球调驱剂性能。实验结果表明:不同浓度耐温水基微球调驱剂注入不同渗透率岩心的阻力系数均小于等于5,注入性好;浓度为4 000 mg/L的耐温水基微球调驱剂在岩心中的有效封堵渗透率范围最大,封堵率最高超过90%;该水基微球调驱剂在150℃下有效封堵时间45 d左右,耐温性良好;该耐温水基微球调驱剂可提高渤海油田非均质储层原油采收率15.41%~17.92%。

基于储层时变的水驱优势通道治理对策

海上某水驱油藏存在明显的水驱优势通道。水驱优势通道的形成,宏观上是流固耦合作用的结果,微观上主要表现为岩石骨架结构、孔喉半径及连通性等特征参数的变化。通过非线性拟合建立渗透率及相渗曲线端点与水驱通量的时变关系,并耦合到模型中,建立物性随时间变化的油藏物性时变模型。在此基础上,开展井间水驱优势通道治理对策研究,提出调剖段塞封堵优势通道、组合段塞深度调剖封堵多级优势通道、组合段塞深度调剖后有效接替驱替三种治理方式,并应用于矿场实践。结果表明,针对油通比低于0.001m-1的水驱优势通道区域,三项对策均可达到一定的治理效果。以调剖治理优势通道,建议首要封堵中部优势通道,并在保证经济性的条件下适当扩大封堵范围。针对不同级别优势通道的组合段塞深度调剖治理方式,相比单段塞调剖效果更优。治理优势通道后有效的接替驱替方式是发挥封窜潜力的关键,采用组合段塞深度调剖后转调驱,可达到相对最优的优势通道治理效果。

2020年鄱阳湖单退圩分洪效果及其方案优选

单退圩是鄱阳湖防洪体系的重要组成部分,能否将其科学运用直接影响着湖滨地区的防洪安全与蓄滞洪区的运行管理。2020年鄱阳湖单退圩首次全面启用,本文结合实际情况系统模拟了圩堤分洪过程并分析分洪效果,进一步运用模糊优选方法从降低水位、启用频率和年均损失等方面筛选启用方案,最后讨论单退圩体制机制及运行管理存在的问题。结果表明,2020年鄱阳湖单退圩累积分洪量为24.7亿m^(3),24 h降低水位最大达0.236 m,分洪时段集中在7月8日至17日,启用分洪48 h圩堤总分洪量占总分洪容量的40.3%,圩堤分洪效率有待进一步提高。单退圩启用与洪水过程存在一定关系,根据保护面积设置圩堤启用方案,湖口水位21.50 m(保护面积万亩以下,1万亩=6.67 km^(2))和21.68 m(保护面积万亩以上)为优选方案对应的水位,相应地分洪48 h最大降低水位、启用频率和年均损失分别为0.621 m、9.80%和2.516亿元。单退圩相关法律法规不完善,管理体制机制不健全直接影响圩堤分洪能力,地方发展导致分洪容量减少约2.0亿m^(3),且大部分圩堤分洪设施不能满足分洪效率要求。为了提升鄱阳湖单退圩的分洪能力,有效发挥其分洪缓冲作用,建议根据实际情况统一调整圩堤系统的分洪布局,同时建立协同运行调度决策机制,以应对未来鄱阳湖可能遭受的超标准洪水。

祁连山西营河流域春季融雪洪峰流量趋势预报方法研究

山区春季融雪洪水模拟及预报是寒区水文研究的难点,目前的预报模型主要采用复杂的积雪消融能量平衡模型,并考虑了冻土、植被等下垫面和产汇流过程,导致模型结构复杂,并且这种方法在预报中需要大量的数据支撑,在业务预报中应用困难,同时预测结果也具有很多不确定性。本文利用西营河流域冬季气象站点雪深观测资料与多种积雪遥感数据,结合其控制断面九条岭水文站洪水观测资料,利用统计学方法建立简单有效的春季融雪洪水预报方法。研究表明,利用3—4月MODIS积雪遥感产品以及融合微波遥感雪深产品的流域雪水当量信息能够很好地反映西营河九条岭水文站春季融雪洪水大小。这种预报方法可为其他稳定积雪区的融雪洪水预报提供有益的借鉴。

广东省韩江高陂水利枢纽工程水库超蓄洪水临时淹没影响分析

通过DEM、autoCAD、arcGIS等工具及模型,研究超蓄洪水的淹没高程、淹没范围、淹没时间、淹没深度等分布情况,对临时淹没区所涉及的村组情况以及拟选安置点进行分析和研究,并分别绘制洪水淹没影响范围图、临时避洪点分布图以及淹没深度示意图等,用于指导淹没影响的后续分析工作,为库区上游居民的生命财产和权益保障给予保护措施。

中低渗油藏特高含水期深部调驱实践与认识

针对江苏油田典型特高含水油藏G6区块,结合当前开发现状及中低渗储层特征,选择分散型堵剂进行深部调驱试验,从注入粒径、注入浓度和注入体积等工艺参数对调驱工艺进行优化,现场应用2个井组。结果显示:由于长期水驱形成高渗条带与大孔道,柔性颗粒调驱剂的粒径选择不应依赖原始孔喉尺寸,应在调驱过程中根据注入压力和油井响应及时调整,添加超大颗粒或连续相高强度堵剂转向段塞,封堵高渗水窜通道;树立整体调驱理念,可有效避免注水井组互相干扰,扩大井区波及体积,达到整体降水增油的目的。

基于遥感信息的淹没水深算法研究

该文针对遥感监测的洪水范围,提出一种实用的洪水淹没水深算法。该算法视淹没区为静态水面分布,将其与DEM叠加,经系列误差处理与优化,得到相对平滑的水陆边界高程,再采用双线性插值计算淹没范围内的水深分布。以广东省北江流域清远地区2002年10月底的一次洪水为例进行验证,结果表明该算法在计算精度和效率方面均能满足实际洪水评估要求。

淹水深度对互叶白千层幼苗气体交换、叶绿素荧光和生长的影响

实验设置对照、浅淹(水位高出土壤表面5cm)和深淹(水位高出土壤表面20cm)3种处理,研究了淹水深度对互叶白千层幼苗的气体交换、叶绿素荧光和生长状况的影响。研究结果表明,随着淹水深度的增加,互叶白千层受到的胁迫程度有所增强。经过270d的淹水处理,浅淹组和深淹组的株高和生物量有所下降,分别为对照的90.86%、64.58%和74.52%、36.46%。浅淹组植株叶绿素含量、净光合速率、气孔传导率和蒸腾速率略有下降,分别为对照的95.39%、94.26%、90.02%和88.94%。深淹组植株在淹水后180d内上述参数显著下降,分别为对照的79.44%、73.54%、61.79%和71.46%,随后逐渐接近对照组。浅淹组PSⅡ的最大光化学量子效率(Fv/Fm)比较稳定,与对照组基本相同。深淹组在淹水后150d内Fv/Fm稍有下降,随后恢复到对照水平。浅淹组植株光化学淬灭系数(qP)稍有下降,非光化学淬灭(NPQ)略有上升,分别为对照的96.63%和105.66%。深淹组植株在淹水后120d内qP显著下降,NPQ明显上升,分别为对照的94.51%和126.66%,随后逐渐接近对照组。另外,淹水过程中,互叶白千层形成不定根和产生发达的通气组织,淹水植株的根孔隙度显著高于对照。

西安北郊草店村河漫滩沉积与洪水变化

根据野外考察、粒度分析及历史文献资料,研究了西安北郊草店村剖面在距今900~660 a形成的渭河漫滩沉积和洪水变化。结果表明,在距今900~660 a形成的草店村剖面洪水沉积分层明显,能够指示洪水事件和洪水深度。草店村剖面洪水沉积厚度为5.25 m,可划分为26个沉积层,指示了26次规模不同的洪水事件。洪水沉积厚度和粒度成分显示,草店村剖面的26个洪水事件发生时河漫滩上的洪水深度均大于2.2m;剖面下部第17~第26层沉积时漫滩上的洪水深度为4.0~7.0 m,河床水深为6.2~8.5 m;中部第8~第16层沉积时漫滩上的洪水深度为3.0~5.0 m,河床水深为6.6~9.0 m左右;上部第1~第7层沉积时漫滩上的洪水深度为2.2~3.0 m,河床水深为7.2~8.6 m。草店村剖面中部和下部的洪水沉积以中砂和细砂为主,剖面上部以粉砂和极细砂为主,指示的洪水规模比距今120 a来西安渭河洪水显著大。草店村剖面中的第12、16~26层代表的是特大洪水事件。西安北郊渭河在距今900~660 a发生的大洪水主要是由当年降水量的明显增加引起的。

胶态分散凝胶用于聚驱后进一步提高采收率

概述了大庆油田近年来发展起来的胶态分散凝胶 (CDG)深度调剖技术的成胶机理、各种因素对CDG形成的影响、胶态分散凝胶渗流特征、驱油机理研究及现场试验效果。研究表明 ,CDG具有液流改向能力和流动性 ,聚驱后进行CDG调驱采收率可以提高 3 90 %～ 5 81% 。

变化的淹水条件对土壤磷素释放影响

为了研究农业磷引起的水体富营养化机理,选择太湖流域宜兴稻麦轮作土,模拟了变化的淹水深度、水土比、不同酸度上覆淹水等,进行了淹水土壤磷释放研究。实验表明:土壤释磷量随淹水深度成比例增加,同一淹水深度土壤吸附/释放磷量出现周期性变化规律;实验得到一个临界水土比4:1,水土比小于4:1时,淹水中没有Fe2+溶出,且土壤磷释放缓慢,而水土比大于4:1时,磷释放强度增大,上覆淹水中开始出现Fe2+,且随水土比增大而增加;碱性淹水条件时土壤释磷量大于酸性淹水条件时的释磷量,其中上覆水pH9.78时土壤释磷量最大,而pH3.7时土壤总铁和Fe2+释放量最大,但此时释磷量很低,表明淹水中水—土体系Fe2+-Fe3+氧化物氢氧化物胶体一定程度上抑制土壤磷的释放。

基于GIS的洪湖分蓄洪区东分块洪水淹没损失的估算及分析

通过调查区域内乡镇及农户各类财产,对洪湖分蓄洪区东隔堤以东区域7~8月份洪水淹没的经济损失进行了估算。利用GIS/MapInfo对空间信息进行存储、统计分析和制图,结果表明,洪湖分蓄洪区在淹没深度等级为0.5 m时,历时3、69、d的经济损失分别为6.5、9.7、13.8亿元;在淹没深度等级为1.0 m时,历时3、6、9 d的经济损失分别为8.7、11.9、15.6亿元;在淹没深度等级为1.5 m时,历时3、6、9 d的经济损失分别为14.8、17.5、20.0亿元,反映出经济损失随着洪水淹没深度及历时的增长而增大的规律,在空间分布特征上表现为一致性。此结果可为分洪决策提供风险和损失评价依据。

应用GIS方法反演洪水最大淹没水深的空间分布研究

探讨了应用地理信息系统 (GIS)方法反演洪水最大淹没水深的基本原理和计算方法。对水库型淹没区和滩地型淹没区分别进行了分析和讨论。以 196 0年辽东洪水作为实例 ,在 1:1万比例尺地形数据的支持下 ,结合历史洪水洪痕水位调查资料 ,计算了该次洪水最大淹没水深的空间分布状况 。

西安高陵马坊滩渭河洪水变化研究

根据高陵渭河马坊滩河漫滩沉积剖面中的沉积层测量和147个样品的粒度分析和历史记载的年代资料，研究了西安高陵渭河距今1400～1100年间洪水和降雨量变化。高陵渭河古洪水沉积分层清楚，能敏感反映洪水的变化和短期降水量的变化，也能弥补历史文献记载的不足。粒度成分和粒度参数资料指示，高陵马坊滩厚约3．5m的河漫滩沉积剖面至少包括了9个颗粒成分不同的沉积层，代表了9个大洪水阶段；其中厚度大、粒度粗的第2、4、6、8层形成时的洪水规模比厚度小、粒度细的第1、3、5、7、9层形成时要明显大。这9个大洪水阶段均比2003年洪水大，第2、4、6、8阶段应为特大洪水阶段。根据沉积学原理和洪水沉积物粒度成分差异，可确定这9个阶段洪水规模由大到小的顺序是：第2阶段〉第6阶段〉第4阶段〉第8阶段〉第3阶段〉第1阶段〉第5阶段〉第9阶段〉第7阶段。这9个阶段的洪水发生时河漫滩上的洪水深度均大于2m，当时洪水深度、洪水动力和规模均比现代洪水大，大洪水发生的原因应当是当年降水量的明显增加造成的。

西安高陵距今1400—1100年间渭河洪水演变研究

根据高陵渭河河漫滩沉积中72个样品的颗粒分析和史书记载的年代资料,研究了西安高陵渭河距今1400—1100年间洪水深度、洪水变化阶段和气候变化.资料表明,高陵渭河距今1400—1100年间河漫滩沉积物厚度为3 4m左右,由粉细砂层和中粗砂层构成,至少包括9个明显的沉积层,粗细交替变化明显;这9个沉积层清楚地反映了9个明显的大洪水阶段;在唐代距今1400—1100年之间的时期,渭河洪水深度常达4m以上;当时洪水流量比现代大,降水量比现代多.

聚合物驱后交联聚合物深部调剖技术室内试验研究

为了避免聚合物驱后恢复水驱时含水率迅速上升,研制了交联聚合物深部调剖剂冻胶107,并对其配方进行了优化。通过平行管流动试验,分高、低两种渗透率模拟油藏非均质性,研究聚合物驱后的压力、各种渗透率层的采收率和含水率的变化。试验结果表明,聚合物驱后直接进行深部调剖,流动性较强的深部调剖剂将主要进入高渗透孔道,对高渗透层造成封堵,为了使组合调剖剂能进入深部高渗透层,提高原油采收率,必须按照先弱后强的顺序,尽可能早的注入组合调剖剂。