An Intergrated Optimal Irrigation Model in Polder Area

After analyzing the irrigation system in polder area. where water systems have been modified for drainage controlling. with the application of water balance method. we formulate an irrigation model in the optimum operation of irrigation networks by sprinkling. channelling and extraction. In the model, water-requirement of various ecopatter and water-suPPly from natural during irrigation are especially considered. So the model is an actual depict of irrigation condition.The optimal solution will be valuable refererces to the operation management of irrigation water in polder area.

苏州太湖圩区治理与沿湖空间发展对策研究

苏州太湖圩区作为长三角重要生态文化节点,在快速城镇化背景下面临圩区治理和沿湖空间发展的双重挑战,亟须探索可持续发展路径以实现生态安全与经济协调发展。研究系统梳理了圩区的演进过程,分析了快速城镇化背景下水利系统衰退与生态环境恶化、农业功能弱化与产业转型失衡、人居空间重构与文化遗产逐渐消亡等现实问题。基于太湖圩区治理与沿湖区域空间发展的协同视角,从水利主导的综合规划治理、生态保育与城乡产业协同、文化遗产系统性保护与活化利用、多层次跨区域协同治理等方面提出苏州太湖圩区系统性治理与沿湖空间高质量发展的对策和实施路径,为太湖圩区的可持续发展提供理论依据和实践指导。

河道淤泥疏浚及处置技术在圩区农村水系整治中的应用与思考

为了有效改善圩区河道淤积严重导致的水动力不足、河道功能减弱这一现状,本文以高淳区水系连通及农村水系综合整治试点县项目为例,提出了适用于南方圩区河道的清淤方式、淤泥就近处置方案等方面的做法和经验,成果可为圩区河道生态清淤或综合治理工程提供有效借鉴。

数字孪生淠河建设实践与思考

数字孪生淠河根据淠河流域特征,以流域防洪需求为牵引,提出技术解决方案。在共享安徽省现有数据感知、网络传输、算力环境等基础上,建设内容包括流域数据底板、水利模型平台、水利知识平台等支撑平台,以及在上述支撑平台基础上建立防洪预报、预警、预演、预案“四预”应用。防洪“四预”应用以精细化洪水预报为预警、调度提供基础,洪水预警为下游圩区等保护对象提供多阶段预警,情景化洪水预演以实景化方式分析洪水影响,智能化方案实现防洪预案的快速、自动化生成。通过总结数字孪生淠河建设内容,进一步探讨数字孪生流域建设中存在的难点问题,为相关数字孪生流域建设提供借鉴。

平原圩区复合下垫面水文水动力耦合模型

平原圩区地势低洼,下垫面类型多样,产汇流过程较为复杂,水文过程模拟和预报十分困难。为解决平原圩区洪水预报难题,建立考虑水田、旱地、林地、城市区与水域等多种下垫面类型的产汇流模型,利用MIKE 11 HD水动力模型模拟河道汇流过程,提出面向平原圩区复合下垫面条件的水文水动力耦合模型;并采用BP神经网络进行河道水位预报误差校正,以提高模型精度。选择广州市南沙蕉门河排涝片为研究区,检验耦合模型的水位预报精度,并以2023年“9·7深圳特大暴雨”为移置场景输入,模拟不同排涝措施对河道水位的影响。结果表明:模型能够较好地模拟研究区场次洪水的河道水位过程,率定期和验证期的平均Nash效率系数分别为0.86和0.91,10场洪水中有8场的最高水位模拟误差小于0.05 m;采用BP神经网络校正后所有场次洪水的Nash效率系数均大于0.9,满足洪水预报的精度要求。研究区面临“9·7深圳特大暴雨”场景时存在内涝风险,需提升圩内蓄洪排涝能力。

大尺度圩田水网地区特色生态空间单元解析及传承策略研究——以高淳为例

我国幅员辽阔,各个地区的乡村空间各具特色。在诸如江浙一带的圩田水网地区便形成了独特的生态-聚落空间布局模式。文章以大尺度高淳水网地区的聚落空间为研究对象,在分析现状水系网络、农田体系、圩堤陆路等生态要素共同作用下的乡村特色空间基础上,从维持水田格局的特色性、分类引导聚落选址和堤路网体系优化布局三个方面,分别探究传承乡村特色空间的策略与导控方法,旨在为我国其他相似圩田水网地区的乡村特色空间传承提供实践指导方法和参考借鉴意义。

基于AHP-熵权法的望虞河西岸圩区活水调度方案多目标优选

以望虞河西岸的甘露圩和荡北圩为研究区,构建水动力-水质模型,选取恰当的水动力、水质和经济成本指标构建活水调度多目标评价指标体系,采用层次分析法和熵权法主客观相结合确定指标权重,决策单圩活水调度最优方案,并与圩区联合调度方案比较活水调度效果。结果表明:利用多目标评价指标体系可有效确定活水调度最优方案;甘露圩最优调度方案为陈家角闸和甘露港闸共同引水,徐家浜闸站以6 m^(3)/s流量抽排;荡北圩最优调度方案为黄塘河闸和五星河北闸引水,珠桥河闸站和五星河闸站共以9 m^(3)/s流量抽排;与单圩活水调度相比,两圩联合调度后畅流活水效果更优。

平原圩区水系结构与功能特征及其影响机制——以昆山南部为例

明晰平原河网水系结构和功能的影响机制对区域生态可持续发展具有重要意义。以昆山市南部防洪分区为例,选取水系指标分析圩区单元尺度下的水系网络结构与调蓄功能,并构建贝叶斯网络模型,综合考虑用地、自然、工程与政策管理等因子及其相互作用,定量探究水系结构与功能的影响机制。结果表明:(1)水系网络结构具有显著空间异质性,且水系调蓄功能与结构特征密切相关,较复杂的水系形态结构往往表现出较强的调蓄功能;(2)政策、工程、用地和自然条件等因子对水系调蓄功能的影响强度依次减弱;(3)识别水系功能优化目标下的关键变量与关键状态子集,可从社会⁃生态协同视角指导圩区单元的水系治理与优化。研究结果可为平原圩区水系网络健康与可持续发展提供理论参考和决策依据。

江-湖-蓄滞洪区聚合调洪演算模型研究与应用

为提高纳入蓄滞洪区的河道洪水模拟精度和效率,更大限度发挥蓄滞洪区的综合利用效益,建立了以大湖模型为基础的江-湖-蓄滞洪区聚合调洪演算模型,提出考虑蓄滞洪区运用影响的洪水模拟方案。以鄱阳湖区2020年实际来水作为边界条件,以2020年7月1日为起始时刻开展单退圩堤启用与否工况下的洪水实时调度模拟。模拟结果表明:构建的江-湖-蓄滞洪区聚合调洪演算模型可以合理快速地模拟蓄滞洪区启用时的鄱阳湖水位变化过程。鄱阳湖区单退圩堤启用分洪效果显著,能够降低湖区水位0.2~0.3 m,模拟结果与实际过程相近,如不分洪,湖口站最高水位将超过保证水位。研究成果可为蓄滞洪区调度和水旱灾害防御提供更精确的水文信息支持。

水管理视野下的莆田平原空间和社会结构探析

莆田平原是典型的水管理主导的人居环境地理单元,具有圩区和灌区的双重特征,然而迄今规划学科鲜有关注其水利特征与传统人居环境关系的研究成果。首先,从水文角度梳理了莆田平原各个时期的历史沿革;其次,从自然基底、水利系统与聚落系统三方面分析快速城镇化之前的莆田平原的空间布局,总结其形态特征;然后,着重剖析由灌区分水和圩区防洪而衍生的水管理模式,这很大程度上形成了以仪式联盟为核心的社会结构,并通过仪式事件增加社区凝聚力。这种清晰的水利空间和社会结构的相互关系为理解类似地区的传统人居结构及当代转型发展提供了重要借鉴。

基于圩区产流与调蓄的大型平原河网水文水动力耦合模型研究

构建可靠的水文水动力模型是减轻平原河网洪涝灾害的必要手段。以太湖流域杭嘉湖区为例,采用MIKE11和ArcGIS,通过河网概化、集水区划分、圩区内外独立的产汇流计算和调蓄分析等环节构建了杭嘉湖平原河网水文水动力耦合模型,选用“菲特”和“烟花”台风实测洪水数据验证了模型可行性。结果显示,模拟水位与实测水位绝对值相差0.01~0.09 m,水量结果误差为5.4%,表明模型准确可靠。本模型可为该地区防洪调度、工程规模论证等相关工作提供技术支撑,也可为相似地区水文水动力耦合模型的构建提供理论指导。

环巢湖某典型圩区营养盐输出特征研究

以巢湖富营养化治理和生态修复为目标的环湖圩区污染防控应首先进行圩区排放营养盐负荷量和排水量、水质及时空变化特征的全方位观测研究。文章选择环巢湖典型圩区同大圩,对圩内9座排灌站自2020年6月至2021年6月期间的各次排水进行水量水质监测记录,同时每7~10 d对排灌站前池水进行取样检测,共获得968个样品,取得水样氮磷质量浓度数据5171个。结果表明:同大圩观测年内向巢湖排水1.06×10^(8) m^(3),排水总氮(total nitrogen,TN)、总磷(total phosphorus,TP)的年均质量浓度分别为(3.988±4.748)mg/L、(0.236±0.184)mg/L。近一半次数的排水氨氮和TP质量浓度同时符合地表Ⅲ类要求,但仍有16%排水的TP质量浓度0.4 mg/L,9%排水的氨氮质量浓度、60%以上排水的TN质量浓度超过2.0 mg/L,其中部分时点氮磷质量浓度极高,对受纳河道感官和水质造成冲击。圩区排水氮磷质量浓度受降水和施肥共同影响,强降水引起的水土流失使排水颗粒态磷增加,而施肥后降水则可能引起显著的氮流失。同大圩一年间排放TN、NO3-N、TP的排放量分别为57.39、348.76、173.84、32.46 t,6—10月稻季TN、TP排放量分别占到全年排放量的66%、90%。排水量是决定排放负荷量的主要因素,圩区污染防控的重点首先是减少排水量,其次是削减排水氮磷质量浓度,据此提出了相应的策略举措建议。

合肥庐江许桥联圩湿地生态修复实践

以环巢湖区域典型圩田湿地——许桥联圩为例,基于圩田湿地水文环境紊乱、生境破坏、景观特色弱化等生态问题,提出因地制宜的生态修复策略:1)在保护现有水网格局的基础上,合理设计渠、塘、水闸和泵站等,形成层级有序的水生态系统,提高湿地调蓄能力;2)保护圩田原生态,因地制宜构建沼泽、生态塘、生态岛等多样化生境,提高生物多样性;3)延续原空间特色为主,丰富植物景观风貌、完善配套设施等,打造低干扰性生态景观。湿地修复效果预期较好,可为其他类似圩田湿地生态修复提供借鉴。

“大利在淤”:清末沅江县湖田升租与升科之争

自清初至光绪前期,清政府对淤洲的征税都是开垦数年之后升科,百姓可以享有湖田业权。受地势影响,滨湖洲地的收益悬殊,清政府在征税时体恤民情,对地势低下者加以豁免。雍正元年起,清政府便确立了“水田六年起科,旱田十年起科”的定例。乾隆初年,清政府对所有二亩以下“零星土地”正式免除升科。针对地势低洼的濒江洲地和洲田,清政府仅征收芦课,具体额度因地制宜,五年一丈。但自光绪十六年(1890)湖南巡抚王文韶奏请将洞庭湖区淤洲统一收为官荒后,官方便开始采取强势介入的态势。不过,湖区原有的产权秩序仍然在发挥作用,省府在华容等开发较早的地区也只得承认部分湖田的民业性质。至光绪二十九年(1903),湖南省的财政状况明显恶化,筹备总局试图按照南洲章程对沅江县成熟垸田进行升租。然而,沅江知县张谟等在勘察报告后表示异议,原因是沅江县对湖田一向是纳税升科,未有升租成案。垸董们也多次呈文反对升租并提议升科,这不仅是因为升租要缴纳的钱数更多,还在于他们投入大量资本筑堤建垸却无法获得湖田的合法业权。然而,省府仍然打破原有定例,坚持对民垸熟田进行升租,目的是将租课归地方开支而无需上缴中央。不过,这一过程在争论落幕六年后才得以完成,在垸董接受升租办法的同时,省府也不得不承认“由民筑围成垦者”是“民垸”而非“官田”,且在折亩时给予优惠。湖田本身变动无常的自然特性、清政府治理能力的局限、地方绅董的崛起等因素使省府和垸董之间不得不相互妥协,达成一种微妙但脆弱的平衡。

基于ArcGIS的圩区设计内涝水位计算

南京作为中国东部地区重要的中心城市,市域内地铁线路发达,长江两岸圩区内站点分布尤其密集。圩区内涝水位是影响地铁站点布置、设计及施工的重要因子。以南京地铁站点所在某圩区为例,将实测地形高程数据导入ArcGIS进行三角网格差分处理,生成圩区的水位-调蓄量关系,再通过水文方法计算的内涝水量查询水位-调蓄量关系,得出地铁设计标准下圩区内涝水位。结果表明,该方法能够真实反映圩区地形特征,为内涝水位计算提供良好的数据基础,快速计算出水位-蓄水量关系,避免手工绘制等高线推荐内涝水位带来的计算误差,提高了内涝水位计算的精度和效率,能够为今后类似工作提供参考。

某圩区公路工程设计水位计算分析

圩区路基和桥梁工程标高的确定需以水文分析结果为依据,文章通过实测资料统计法和等值线分析法综合比较,并按考虑或不考虑排涝站抽排2种情况分别计算内涝水位,结合区域洪水特性和设防工程参照分析得到外洪水位。由于相同重现期、相同时段,泵站开机对圩内水位降低作用明显,因此最终选用了最不利工况下的最高涝水位作为公路内涝水位。

长江流域防洪规划修编关键问题探讨

长江是中华民族的母亲河,是中华民族发展的重要支撑。进入21世纪以来,随着流域经济社会高速发展,流域蓄泄关系和防洪形势发生了新变化,加之全球气候变化背景下极端天气频发,给流域防洪带来了新挑战,治水思路和防灾减灾救灾理念发生深刻变化,迫切需要优化调整防洪目标和总体布局,科学制定防洪规划方案,擘画安澜长江新蓝图。针对新变化、新挑战和新要求,研究提出了新阶段长江防洪新方略、新目标和新举措,并重点探讨了城陵矶(莲花塘)站防洪控制水位调整、蓄滞洪区布局优化以及洲滩民垸防洪治理等重难点问题,为长江流域防洪规划修编提供支撑。

基于GIS技术的水文模型在圩区水环境研究中的应用

基于GIS技术的水文模型应用日益广泛,文章针对圩区特点的地域空间,提出了相应的水文模型建立和模拟方法,通过SWAT与SWMM模型相耦合的方式模拟圩区水文过程,分析水文模型在解决圩区内涝风险、污染物扩散和水环境治理等问题的应用方向。

生态化岸坡在圩区河道治理工程中的应用与探讨

为了改善与提升河道功能、河道形态及水环境质量,实现周边居民“掬水而用、临水而憩、依水而兴”的总体目标,结合高淳区水系连通及农村水系综合整治试点县项目,通过优化河道平面形态,优化岸坡形式,绿植配备及生产生活设施等措施,对圩区河道进行岸坡整治。项目实施后,周边居民生产生活用水得以保障,水生态环境显著提升。

圩区泵闸群自动化调度控制策略研究

为了让圩区泵闸群实现信息化及自动化,文章对圩区泵站自动化控制系统进行设计,并以正交试验法为基础提出调度策略优化方案,通过9次正交试验,获得了各开机方案及运行规则的总能耗,随后通过对能耗排序获得了最佳调度方案。该方案不仅有效提高了圩区泵闸群自动化及信息化水平,还加强了调度控制,降低了总能耗。