基于精细化空间格局的城市承灾体脆弱性评估

针对目前流域内部跨行政区单元空间精细化模拟并用于评估城市洪涝灾害工作的空白,本文着重聚焦精细化经济指标空间分布并将多源数据融合,构建了基于精细化空间格局的城市承灾体脆弱性评估体系,量化了深圳河流域脆弱性等级。研究结果表明:单一数据不足以准确模拟流域GDP密度,结合多源数据是进行GDP空间精细化更加有效的办法;深圳河流域GDP密度与第二、三产业空间化结果显示出高度一致性,产值密度最高达617214万元/km^(2);流域两岸脆弱性等级存在显著差异和区域特征,深圳侧脆弱性明显高于香港侧,高脆弱性地区约占流域面积的8.8%。研究结果有助于识别灾害危险性大小和损失程度,提高城市洪涝灾害评估的精确性。

深圳河湾流域城市洪涝模型研究与应用

受强降雨频发和城镇化高度发展的双重影响,深圳市为提高遭遇强降雨时的预警预报和防汛应急决策能力,提升强降雨下的防汛处置前瞻性和准确性,以深圳河湾流域为试点片区,开展深圳河湾流域城市洪涝模型研究和应用。在此背景下,收集深圳河湾流域地形、管网、下垫面、河网、暴雨洪涝过程等资料,结合应用场景,构建了水文+河道的流域快速洪水预警调度模型及水文+河道+管网+地表的精细化城市洪涝模型。目前,深圳河湾流域洪涝模型基于流域不同时空尺度雨情、水(潮)情、工情等边界条件,已在“四预”、洪涝风险分析、应急事件分析、极端暴雨分析等方面取得了良好的应用效果,为高度城市化的洪涝风险精细化管理提供了重要技术支撑。

深圳河流域2023年“9·7”极端特大暴雨分析及洪涝治理思考

城市暴雨洪涝灾害是目前我国城市最突出的水患灾害。2023年9月7日,深圳市发生极端特大暴雨,深圳河流域处于暴雨中心,造成较严重洪涝灾害,本次暴雨洪涝灾害为流域水安全保障敲响了警钟。通过全面总结深圳河流域暴雨洪涝特性及防御情况,分析暴雨洪涝灾害成因,在此基础上,从提高河道泄洪能力、增大流域洪水调蓄能力、加强城市排水防涝能力建设、强化超标准暴雨应急管理能力等方面提出洪涝治理对策,思考城市洪涝治理方式和理念,为系统解决洪涝问题、提升高密度城市洪涝防御能力提供参考。

广东省深圳河综合治理思考

深圳河作为深圳和香港地区的界河,在国家大力推进生态文明建设的背景下,为深化深港协同实现高质量发展提供水务保障。介绍了深圳河的概况,总结了当前存在的关键问题,提出了当前深圳河需从流域统筹、防洪排涝等方面着手,建立深港协同、河湾联动、洪涝共治的治理策略及实施方案,以期为界河的治理提供参考。

河道管理范围线与蓝线协同优化实践探讨——以深圳为例

河道管理范围线与蓝线分别在不同时期编制,“两线”涉及多个部门和不同的管理规则,且在功能定位、主管部门、划定标准、准入条件、管理方式上存在差异,当用地开发建设时,若遇到与“两线”重合的情况,可能会由于“两线”不一致而造成管理和协调方面的矛盾。该文提出“两线”进行协同的方法,以深圳市坪山区为例,在协同的基础上,探索了优化“两线”与不同类型用地冲突的协调方法,以期为相关工作提供借鉴。

全流域视角下的“两栖城市”规划设计策略——以深圳市深汕特别合作区赤石河为例

在城市快速发展的背景下,大量粗糙简单的河流工程手段被滥用,导致越来越多的河流逐渐由自然不受束缚的状态变成受控的硬质化状态。城市建设不应忽略河流的生态功能和景观价值,不应改变河流最初原始和谐的状态。而城市与河流二者如何调和共生,成为时下生态文明建设关注的重要问题。文章以《深圳市深汕特别合作区赤石河一河两岸规划设计》为例,聚焦全流域视角,在对赤石河流域设计面临的挑战进行深入剖析的基础上,以最低扰动河流的自然属性为宗旨,从水安全、水生态、水体验等3个方面探索“两栖城市”规划设计策略,期望打造“两栖城市”,并为其他类似流域的滨河城市建设提供借鉴,实现“山河城乡”的自在交流与和谐共生。

深圳河流域内陆侧洪涝风险分析

基于致灾因子、孕灾环境、承灾体与防灾减灾能力四大风险要素对深圳河流域内陆侧的洪涝风险进行分析,构建以雨、洪、潮叠加的复杂致灾因子危险性和高度城市化带来的高易损性为特征的沿海城市洪涝灾害风险评价指标体系,用层次分析法修正熵权法以确定评价指标的权重,得到洪涝的危险性风险、易损性风险和综合风险区划。结果表明:福田区西南部至罗湖区西南部是极高危险性与极高易损性的统一体,在防洪减灾中应予以较全方位的重点防护,其他低易损性且高危险性地区只需根据主导的危险性因子给予有所侧重的防护措施;构建的沿海城市洪涝灾害风险评价指标体系可为政府防灾减灾规划与防洪应急响应提供必要的参考依据,亦可为防灾资源分配和灾后恢复重建提供有效信息。

深圳河流域城市洪涝风险分析

日益严峻的城市洪涝灾害严重威胁着城市安全和可持续发展,准确评估城市洪涝风险对于保护人民群众生命财产安全至关重要。本研究基于元胞自动机洪水模拟模型构建深圳河流域洪涝仿真模型,采用综合主观层次分析法和客观权重赋权法的博弈论组合赋权法对各指标赋权,评估和预测不同降雨情景下深圳河流域城市洪涝风险。结果表明:深圳河流域城市洪涝高风险区存在典型的时空差异,随着暴雨重现期的增加,面积占比从2年一遇的0.20%增加到100年一遇的0.82%;中低风险区面积占比从2年一遇的67.4%减少到100年一遇的64.7%。研究结果可有效识别深圳河流域洪涝风险分布,为完善深圳河流域洪涝综合防治体系,提升城市洪涝防御能力和韧性提供借鉴与参考。

城市滨水区环境色彩景观对公众心理健康的影响——以深圳大沙河生态长廊为例

为探究城市滨水区环境色彩景观与公众心理健康的关系,对深圳大沙河生态长廊进行实地调研,结合问卷调查、语义分析法(SD)和SPSS统计分析法,开展色彩特征量化分析及公众感知评价。结果表明:1)相对于构筑物,植物色彩更影响公众心理健康;2)以集中分布的黄绿色为主体色的复合色系型植物色彩组合,运用类似邻近色调和手法点缀蓝、紫冷色调,能够有效缓解焦虑、抑郁;3)以分散分布的黄绿色为主体色的复合色系型植物色彩组合,运用补色调和手法点缀红、黄暖色调,能够明显促进振奋情绪。研究结果可为城市滨水区植物色彩景观设计提供参考依据。

深圳河口溶解氧变化规律及其影响因素研究

基于降雨、潮位和断面水质观测数据,通过箱线图、折线图、Perason相关系数等方法分析深圳河口断面DO时间变化规律和不同环境因子对DO的影响。结果表明:受温度、降雨和污染负荷的影响,DO在不同时间尺度上具有“白天高、夜间低,冬季高、夏季低,枯水期高、丰水期低”的特点,其中8月DO平均浓度最低(2.35 mg/L)。深圳河口DO浓度与水温、浊度、氨氮、总磷、降雨量呈显著负相关关系,与电导率呈显著正相关关系。DO浓度在所有降雨事件中都较晴天有所降低,且随着降雨强度增大逐渐降低,在暴雨及以上时降幅达45.98%;晴天和小雨时潮汐运动对DO的影响占主导地位,随着降雨强度增大,DO受耗氧污染物影响越明显。

深圳河湾流域景观格局对河流水质时空尺度的效应研究

探讨不同时空尺度下土地利用、景观格局与水质之间的关系,为合理规划土地资源提供参考,从而保护流域水质安全。基于深圳河湾流域2020年河流水质与土地利用数据,选取子流域尺度与河岸带8个缓冲区尺度,采用Spearman相关分析、逐步回归分析与冗余分析的方法,定量探讨土地利用、景观格局对雨季时期和非雨季时期河流水质的影响。结果表明,深圳河湾流域非雨季时期水质优于雨季时期,河流下游和河流出口处水质污染更为严重;不同空间尺度下景观类型以建设用地和林地为主,建设面积占比、林地面积占比、斑块密度(PD)、边缘密度(ED)、平均最近邻体距离(ENN_MN)、蔓延度指数(CONTAG)、聚合度指数(AI)与水质变化呈显著相关;雨季时期的300 m河岸带缓冲区尺度下景观指标对水质的影响最为显著,林地是主要的显著解释变量。深圳河湾流域水质存在显著的时空差异性;除林地面积占比的增加可以改善水质外,建设面积占比、ED、PD的增加均会导致水质下降;改善流域水质时需重视300 m河岸带缓冲区范围内景观格局的优化。

深圳河水质变化趋势与污染治理对策分析

基于2018~2022年深圳河口断面的逐月水质监测数据,选取高锰酸盐、化学需氧量、五日生化需氧量、氨氮、总磷5个水质指标,采用单因子评价法和污染指数法分析了深圳河水质演变趋势及污染情况,并回顾总结了深圳河治理的有效措施,旨在为其他区域的流域治理提供参考。结果表明:深圳河近五年水质持续改善,由劣Ⅴ类水质提升为Ⅳ类水质,主要超标因子氨氮、总磷的浓度也显著下降,到2022年时,各月份已消除劣Ⅴ类水质。河口污染程度由重度污染转变为中度污染,且呈现出一定的洪季污染程度高、枯季污染程度低的季节变化规律。

华南地区河道边滩植物阻力特性研究——以深圳河为例

河道边滩植物的阻水特性是影响河道行洪能力的重要因素。以深圳河为例,利用遥感影像解析2008—2018年间河道边滩植物生长范围变化,基于实测洪水资料和一维数学模型,通过设置不同河道综合糙率的研究组合,定量分析边滩挺水植物对河道断面综合糙率的影响,进而研究边滩挺水植物对河道洪水流速和洪水位的影响程度。研究发现:2008—2018年,深圳河中下游边滩植物在向河道内扩展了近30 m,河道综合糙率增大约0.005,在200、100、50年一遇洪水条件下河道水位分别增加1.1、0.7、0.5 m。

深圳河河口红树林变化的多时相遥感分析

通过对深圳河河口地区 6个时相卫星遥感图像的分析 ,得到了该地区 10多年来红树林湿地面积的变化。通过对多时相红树林分布信息进行二进制编码 ,分析了不同时期红树林在空间上的消长。通过计算和对比各个时相红树林覆盖区域的植被指数 ,间接反映了红树林的生长状况的空间分布特征 ,并结合成像时刻的潮位数据进行了分析。结果表明 :从 1989年到 1996年 ,深圳河河口红树林湿地面积总体上呈增长趋势 ,在1996年以后面积变化不明显而在空间分布上有变化。植被指数大的区域主要分布在多年被红树林占据的部位 ,深圳福田一侧的红树林空间消长变化不显著 ,而主要的变化部分集中于香港米埔红树林保护区靠近深圳河河口的南侧。

改善深圳河水质的补水方案及生态影响初步分析

深圳河旱季天然径流量小而污染负荷高,为了改善河流水质,在削减入河污染物的同时有必要采取补水措施。利用水质模型,计算了不同污水处理率下,分别以污水资源化再生水、珠江口海水和大鹏湾海水为补水水源时,深圳河达到基本不黑臭所需的补水量。讨论了补水方案对河流水质、盐度、水动力条件的改变及其对生态系统的影响。研究表明,引海水对河流生态系统的冲击不容忽视,而污水资源化是较优的补水方案。

深圳河健康状况诊断及分析

以深圳河系统为例,通过分析河流健康及其功能间的关系,建立基于生态环境和社会经济服务功能的河流健康诊断指标体系,采用层次分析法确定各种表征河流系统功能的具体指标对上一层元素的权重,最后计算出健康综合指数,并据此对河流健康状况进行综合诊断。研究表明:深圳河2006年及1996年健康状况均处于中度受损状态;其中生态功能和自净功能受损严重,2006年较1996年健康状况有所下降。结合深圳河流域水资源环境和社会经济特征分析可知:深圳河现阶段水质污染严重和河道水量不足是导致深圳河功能受损的主要原因,因此必须优先考虑截污和河道补水问题,在此基础上方能通过生态修复进一步改善深圳河的健康状况。

深圳市河流沉积物重金属污染特征及评价

分析了深圳市的深圳河、布吉河、龙岗河和茅洲河等4条河流沉积物中重金属的含量和富集状况,并对重金属污染的潜在生态危害进行了评价。结果表明(1)1996—2003年,深圳河、布吉河、龙岗河和茅洲河沉积物中重金属的含量都有上升的趋势;布吉河和龙岗河沉积物中的重金属含量较高,特别是Cu、Zn和Cr的含量比其他两条河流高出较多,深圳河居中,茅洲河较小;这4条河流都以Cd、Cu、Cr和Zn的富集为主。(2)在研究时段内,这4条河流沉积物重金属污染的潜在生态危害指数(RI)都有上升的趋势;其中深圳河、布吉河和龙岗河的RI在多数年份都达到强或很强的程度,Cd、Hg、Cu为主要贡献元素;4条河流中,茅洲河受重金属污染最小,其RI为轻微或中等,只有Cd和Hg的生态危害系数为中等或强。针对深圳市河流沉积物中重金属的累积机理,建议通过改善区域水文条件、控制污染物的排放等措施加以控制和治理。

深圳河流域城市化对河流水文过程的影响

深圳河流域是典型的高速及高度城市化区域。基于1988—2006年长时间序列降雨资料,借助RS和GIS技术,通过SCS模型对该流域降雨径流关系进行模拟,并结合流域内常住人口污水排放分析,研究城市化对流域天然径流深、下垫面径流系数和年径流总量的影响。研究结果表明:20年来深圳河流域土地利用结构由农业用地迅速向城市建设用地转化,流域人口增加导致排河污水量增幅达到2.56倍;天然径流深呈现逐年上升趋势,并且与降雨量表现出较高的相关性,依据M-K突变分析得到1993年为天然径流深突变年份;土地利用导致径流系数向高值发展,但强降雨弱化了径流系数对于径流量的影响;年径流总量整体呈现增大趋势,主成分分析表明降雨是影响径流总量的主要因素,但流域土地利用和人口的城市化效应不可忽略。

截污后深圳河落马洲段大型底栖动物群落的恢复过程

2000年4月至2002年4月,对截污前后的深圳河落马洲段大型底栖动物进行两周年的季度监测.结果表明,截污前深圳河落马洲段没有发现大型底栖动物;截污后大型底栖动物种数、密度、生物量和种类多样性指数(H′)有随时间推移呈增加的趋势;截污后底泥中硫化物、总氮、总磷随时间推移呈下降趋势.由此可见,截污后深圳河落马洲段大型底栖动物从无到有,种数、密度和生物量从少到多,群落结构处于向多样性恢复的过程中.

深圳典型河流生态系统健康指标及评价

以深圳市的3条河流为实例,对河流生态系统健康理论和评价方法进行了研究。建立了以水化学和水生物指标为基础的河流生态系统健康评价指标体系,并确定评价指标的等级标准。提出了基于模糊概率的河流生态系统健康评价方法,以反映河流健康状况以及不同健康状况河段所占的比例。结果表明,深圳河流有70%以上河段处于亚病态和病态状态,仅有45%的河段达到健康水平,说明受到人类活动影响严重,河流生态系统严重退化。