水利测雨雷达在四川省的应用与思考

四川省川西高原、攀西地区及盆周山区等地山高坡陡、沟壑纵横,传统降水量监测和预报手段存在多方面制约。水利测雨雷达能够精准监测近地面2 km的空中雨,且具有外推1~3 h的预报能力,能够提升预报精度、延长预见期、缩短预警时间、增加预演场景、细化预案措施,有力推动水旱灾害防御“四预”工作。以四川省科技赋能防灾减灾救灾“揭榜挂帅”项目“一次榜单”为契机,聚焦四川川西高原、攀西地区及盆周山区等地常发的山洪泥石流灾害,通过研发二维轻量化X波段相控阵双极化测雨雷达提升测雨精度,研发适用于无人区的地面降水观测设备,研究雷达组网技术和降水反演算法,研发捕捉山洪泥石流灾害“前兆信号”“演进过程”的智能监测设备,构建“天空地”一体化融合监测感知体系,建立山洪泥石流多源异构监测数据的融合机制,搭建中小流域洪水预报及山洪灾害预警预报平台,力求弥补山洪泥石流易灾区面雨量监测精度不足的短板,提升中小河流洪水防御和山洪泥石流灾害临灾监测预警预报能力。

城市下穿式隧道排水设计

近年来城市下穿式隧道的洪涝灾害时有发生,除造成交通运输中断外,还可能造成较大的经济损失甚至人员伤亡。结合广州地区下穿式隧道排水设计,总结下穿式隧道排水泵站设计方法、特点和主要技术参数,对排水泵站的位置、数量、型式、集水池容积、出水管和水雨情监测预警系统等进行逐一分析,并对隧道排水工程设计的常见问题,包括横截式排水设置、集水池设置闸门、隧道雨污分流、水泵并联运行流量折减和排水泵站与海绵城市结合等进行探讨,为类似隧道工程排水设计提供一些有用的借鉴。

京津冀平原非常规水资源利用前景分析及其生态环境效应

[研究目的]京津冀平原水资源严重短缺,供需矛盾十分突出,加大非常规水资源利用力度,形成多元供水格局,可有效缓解水资源供需矛盾,对支撑京津冀协同发展区社会经济协调发展和推动生态文明建设具有重要意义。[研究方法]文章系统开展非常规水资源供水方向、开发利用模式和供水规模分类数据统计,依据各省(直辖市)非常规水资源供水规划及配置目标,分析其开发利用前景及其生态环境效应。[研究结果]该区非常规水资源主要包括微咸水、再生水、淡化海水、雨洪水,其中微咸水主要分布于中东部平原的天津、沧州、衡水等地,供水前景为5.43×10^(8)m^(3);再生水利用以北京、天津等大中型及工业城市为主,供水前景为34.22×10^(8)m^(3);淡化海水利用以天津等滨海城市为主,供水前景为4.19×10^(8)m^(3);雨洪水利用较分散。[结论](1)微咸水用于农业灌溉存在土壤盐渍化风险,需加强水盐调控。(2)再生水用于河流生态补水,沿线地表水富营养化,地下水体未受到明显污染;地下水浅埋区开展再生水灌溉,会增加硝酸盐污染风险;建议将高风险的新兴污染物纳入再生水利用监控体系。(3)海水淡化尾液浓盐水、冷却热水可能改变天然海洋生态系统的分布、构成与多样性,应予以关注。(4)雨洪水利用可降低污水入河的水质风险,但过度利用可能影响区域生态系统的稳定性,建议城市区适度扩大利用。

青藏高原东南缘攀西一次突发性山地暴雨成因分析

利用地面气象站、LMF1.0三维雷电监测系统、CMPAS多源融合降水、FY-4A卫星云顶亮温等综合观测数据和ERA5再分析资料,对2023年8月20—21日发生在青藏高原东南缘攀西地区的一次突发性山地暴雨的动热力及水汽特征进行诊断分析。结果表明:(1)本次暴雨过程发生在弱天气尺度背景下,500 hPa和700 hPa切变线是主要影响系统,为中尺度对流系统(MCS)发生提供了有利的动力条件,且MCS后向发展较为明显;(2)在中低层高能高湿和强对流不稳定层结条件下,持续的辐合上升运动有利于对流性强降水的发展和维持,局地经向环流的上升支加剧了大暴雨区水汽凝结潜热释放,致使极端短时强降水出现;(3)青藏高原东南缘大地形对云贵高原偏东、偏南气流的阻挡作用造成中低层水汽大量堆积,边界层水汽强辐合,以及中高层较强的垂直水汽通量对局地持续性强降水的发生和维持起到非常关键的作用,强降水区大部分水汽输送集中在边界层至低层,并以云贵高原偏东转偏南路径为主,水汽净收支的演变对降水发展具有一定的指示作用。

2008-2020年重庆城市站点降水污染及湿沉降通量的演变特征和影响因素

基于东亚酸沉降监测网(EANET)观测数据,结合气象数据和社会经济数据,分析了2008-2020年重庆市降水中电导率、pH值和水溶性离子浓度及沉降量的演变特征和影响因素。结果表明:2008-2020年重庆市降水的pH、电导率、水溶性离子、硫湿沉降通量、硝态氮湿沉降通量和铵态氮湿沉降通量平均值分别为5.33、8.64mS/m、37.03mg/L、2731kg/(km^(2)·a)、273kg/(km^(2)·a)和1748kg/(km^(2)·a)。降水中水溶性离子浓度大小排序为:SO_(4)^(2)>NO_(3)>Ca^(2+)>NH_(4)^(+)>Cl>K^(+)>Mg^(2+)>Na^(+)>F^(-),其中SO_(4)^(2-)、NO_(3)^(-)、Ca^(2+)和NH_(4)^(+)分别占总离子浓度的45.2%、23.9%、13.0%和11.7%。降水污染存在显著的年际和逐月变化,年际变化主要受到污染物排放源的影响,逐月变化则主要受气象条件的影响。2008-2014年强酸性降雨占比(52.37%)较高,降水污染较重;2015-2020年强酸性降雨占比显著降低(3.74%),降水污染显著改善。2008-2010年为硫酸型降水,在2011-2020年为硫酸、硝酸混合型降水。夏季降水较多、大气扩散条件较好,降水中的污染物浓度较低,降水电导率最低,pH最高;冬季反之,降水电导率最高,pH最低。不同水溶性离子浓度占比的逐月变化较小。污染物的浓度对湿沉降通量年际变化的影响要大于降水量的影响,降水量对湿沉降通量逐月变化的影响要大于污染物浓度的影响。

催化裂化装置烟气消白及盐雨净化技术应用总结

针对催化裂化(FCC)烟气钠碱洗涤湿法脱硫除尘装置存在的白烟及盐雨等问题,开发了湿烟气消白及盐雨净化技术,并将其应用于某企业2号FCC烟气处理装置。通过对原塔的水珠分离器段进行改造,拆除水珠分离器,更换为水洗涤喷淋段、高效递增除雾段和烟气再热模块,以达到烟气深度除尘、除雾及消白的目的。该技术不增加装置占地面积,对原烟气脱硫塔吸收和喷淋影响小,加热蒸汽冷凝得到的凝结水返回余热锅炉,实现了加热蒸汽100%回收,能耗增加量降至最低;与改造前相比,每年可溶性盐减排量约60.01 t,逃逸氨减排量约0.38 t,NO_(x)减排量约6.79 t,催化剂粉尘减排量约18.48 t,SO_(2)减排量约11.2 t,SO_(3)减排量约20.98 t。

海河“23·7”流域性特大洪水下水利工程保险制度建设的思考——以北京市为例

海河“23·7”流域性特大洪水造成北京市水利工程严重水毁和经济损失。面向灾害风险控制的切实需求,建立健全水利工程保险制度具有必要性与紧迫性。梳理分析了水利工程保险相关国家法律法规及政策文件,在总结水利工程保险典型案例与相关经验基础上,针对北京市水利工程保险制度实施难点,从保险类型、参与机制、补偿机制、试点建设等方面提出北京市水利工程保险制度建设的建议。

粤北佛冈县两次特大暴雨过程对比分析

利用佛冈国家气象站和区域自动气象站逐小时降雨资料,Micaps探空资料和ECMWF的ERA5分辨率为0.25°×0.25°再分析资料,分别对佛冈县前汛期两次特大暴雨过程2020年6月7—9日(简称“6.7”暴雨过程)和2022年5月10—13日(简称“5.10”暴雨过程)进行对比分析,结果表明:两次过程均发生在高层辐散维持、中层短波槽东移和低涡切变南压的背景下,为持续性降水提供了动力条件;西南低空急流带来源源不断的水汽和能量。不同的是,“6.7”暴雨过程为一次明显的暖区暴雨,而“5.10”暴雨过程是一次锋面降水。“6.7”暴雨对流层低层及边界层水汽均来自南海,水汽来源较一致;“5.10”暴雨源于北方的偏北气流与西南气流冷暖交汇。低空急流的日变化规律以及急流与降水在出现时间和强度上具有一定的对应关系。

南昌市经开区不同功能区初期雨水径流污染特征研究

初期雨水径流会对城市自然水体造成污染。为提供南昌市经开区初期雨水处理基础资料,本文对该地区初期雨水SS、浊度、COD_(Cr)、TN、NH_(3)-N、TP等水质指标进行了监测,分析了南昌市经开区主干道路上3种不同功能区初期雨水径流的污染特征。结果表明:初期雨水污染程度受不同用地类型的影响,商业区初期雨水的污染程度最严重,公路次之,住宅区污染程度最轻;不同降雨事件和功能区污染物浓度随降雨历时增加而逐渐升高,后逐渐降低趋于稳定,降雨强度越大冲刷效应越明显;SS是污染物质的重要载体,SS与浊度、COD_(Cr)、TP有较高的相关性。

明建紫禁城雨水排水与蓄水系统规划研究

对紫禁城水系结构尤其是筒子河与内金水河在紫禁城内的分布及作用进行了深入剖析。发现筒子河上、下游河段以东、西华门为界,水面不一;只有三门有过水涵洞,暴露了断面面积比河宽、水深所辖面积小得多的矛盾,并对内金水河干沟口入河高程逐渐增高的现象进行了细致调查。综合运用水文学,水力学等原理,分析内金水河中上游干沟排水功能及特征值,然后论述筒子河洪水调蓄功能,通过北京“7·21”暴雨事件,对提出的系统规划进行了实际验证。

基于4G/5G和北斗传输的水雨情监测终端设计

针对当前水雨情监测终端在数据传输稳定性、实时性、覆盖范围等方面的不足,本文设计一种高性能水雨情监测终端,该终端不仅集成多种传感器接口与通信协议,还在功能设计、功耗设计以及传输方式上进行全面优化,以确保在复杂多变的水文环境下实现可靠、稳定的水雨情监测。

滕州市城市排水防涝的主要做法与思考

为提升城市雨水污水收集排放能力,保障城市居民生产生活,滕州市通过采取健全工作机制、实施管网改造工程、建设智慧排水系统、开展易涝区域整治、加强海绵城市建设、实行专业化管理、强化汛期应急联动7个方面的措施,取得了明显成效。本文阐述了滕州市城市排水防涝的主要做法,分析了当前的问题,提出了建议和思路。

剧场舞台重难点消防设计探讨

以某剧场舞台为案例,探讨雨淋喷水灭火系统及水幕系统设计中的相关问题。通过分析内部燃烧性物质和火灾蔓延的特点,分析现行规范的局限性及规范执行中的模糊问题,在满足国家相关规范和保障安全的同时,提出雨淋喷水灭火系统及水幕系统较为经济可行的布置方式、合理的消防设计参数,提出有效利用地下汽车库面积,大大降低工程造价的建议。

中国上海科技馆屋面虹吸排水系统简述

上海科技馆是上海市政府为提高市民科学素质,而兴建的21世纪重大社会文化公益项目。上海科技馆主体1号楼建筑物因超大面积、特异形式屋面及屋面表面的多种异性构造物(月状圆鼓形平台、镂空环形和飞翼),导致屋面雨水采用传统重力排水系统施工难度较大,经过对比计算设计,上海科技馆采用虹吸雨水排水系统进行屋面排水,采用压力多斗排水系统,合理配置集水井位置,划分集水区域,设置天沟收集不同区域雨水,满足设计要求,以保证屋面排水顺利进行。论文通过对虹吸雨水排水系统组成和原理的简介,以及屋面虹吸排水系统在上海科技馆项目的成功应用,总结上海科技馆屋面虹吸雨水排水系统的设计情况,为上海科技馆正在进行的更新改造提供依据,为后续运营提供保障。

哈尔滨机场一次极端冻雨天气成因及气候背景分析

基于观测资料和ERA5再分析资料,从环流背景、水汽追踪以及气候异常的角度,应用合成分析等方法,研究了2021年11月8日哈尔滨太平国际机场冻雨灾害天气的形成原因。结果表明:此次冻雨天气发生时哈尔滨机场上空温度具有显著的“冷-暖-冷”特点,是典型的“融化机制”。850 hPa低空暖湿东南急流、低空逆温层的稳定维持和地面东北风控制下地表气温偏低2~4℃为此次过程的关键因素。通过拉格朗日轨迹模式(Hysplit),发现影响哈尔滨机场冻雨天气的水汽通道主要有3支,起源于鄂霍兹克海上空850 hPa高度的水汽通道2为此次降水过程的主要水汽通道,日本海为重要水汽源地。此次天气过程发生在双峰型拉尼娜事件气候背景下,高低空环流形势场和地面气压场、温度场较往年同期均表现出一定的异常特征。双峰拉尼娜年表现出低层暖湿气流偏强和地面温度偏低的异常特征,与此次过程相似。

外海岛礁大型散货堆场供水水源选用研究

本文从某大型散货堆场水源和供水量要求出发,其散货堆场的环保用水用水量非常大。该项目涉及外海岛礁可以利用的水源包括市政水源、雨水资源、船舶压载水、专用运水船运水和海水,如何根据现状条件,解决水源问题,是保障本工程能够正常运行的关键。本文通过对该项目各种水资源利用等方面入手,分析其在水资源综合利用方面所采取的措施,提出了适合外海岛礁区域的供水模式,可为外海岛礁大型矿石堆场水资源开发利用提供参考借鉴,从而实现水资源的高效利用。

龙源新解

现在一般认为,龙是人类想象的产物,龙的原型是鱼类、爬行动物结合某些天象而形成的。但该文认为龙的源头在于水,水是动物所必需的,龙与水不能分离。龙乃水之物,是泉瀑之类条形水的升华与神化。龙能幽能显、能短能长的外形活动,与水流的明暗延曲有关,龙字的发音来源悬瀑涌泉的“隆隆”之声。水部中,与龙同一声母且同韵近韵的字大多有水的撞击、奔流之义。以“龙”作为声旁的一些字词,都有收束、聚集、条形性集中的内涵。经笔者长期探索,认为龙最基本、最原始的形象是水,是泉瀑一类特殊的水。水是生命之源,是生存的必需,最贴近人的生活,把泉瀑之类的条形水,想象为龙并不奇怪。

深圳市宝安区茅洲河正本清源改造实践的分析

随着城市经济快速发展,环境问题也愈发凸显,很多城市河道都面临着严重的污染问题。黑臭在水里,根源在岸上,核心在管网,想要治水就要从源头抓起。通过对深圳市宝安区茅洲河正本清源小区改造的总体思路及技术路线、治理方案以及治理成效影响等进行阐述和分析,总结了城市正本清源改造治理的经验,为其他城市的正本清源改造提供参考。

水库水雨情和库坝安全监测系统设计与应用研究

针对新疆生产建设兵团水库运行管理信息化程度低、数据未汇集、管理不规范,水雨情测报和库坝安全监测配套信息化系统缺失等问题,全面剖析兵团水库运行管理现状与需求,提出兵团水库水雨情测报和库坝安全监测系统的总体架构,重点阐述数据资源规划和应用系统的建设方案,建立以信息化串联水库运行管理各相关业务的模式。建设成果切实提升了兵团水库信息化水平,可供其他省级水行政主管部门的水库信息化建设借鉴。

荷兰水治理经验对我国雨洪韧性空间规划的启示和战略思考

近年来,我国雨洪灾害频发,给人民生命财产造成了重大损失,反映出我国部分城市仍存在雨洪韧性能力不足的问题。荷兰是世界上海拔最低的国家,在应对气候变化和雨洪风险方面取得了很好的成绩,逐渐形成了富有韧性的水治理新范式。研究介绍了荷兰水治理概况、若干典型水治理项目、水治理行政框架、水治理法规体系等,剖析了荷兰治水理念的不断深化过程,总结了荷兰在水治理方面的主要经验,即坚持更长更广更深的水治理策略、“国家、省、市”三级协同治理、水利工程和空间规划紧密结合、多层级雨洪风险防控体系、提供更多的韧性空间、水治理和国土空间规划体系从深度合作向一体化转变。借鉴荷兰经验并结合我国国土空间规划实际情况,研究尝试提出坚持底线思维、问题导向、顺应跨尺度的水文自然过程、提升蓝绿网络的连通性、将灰色基础设施改造提升与基于自然的解决方案(Natural⁃based Solution)相结合、扩大承水缓冲空间、提高有效救灾能力、构建水治理顶层制度框架、将雨洪韧性理念全面融入到各级空间规划体系九点战略思考,旨在为我国雨洪韧性空间规划提供参考。