田-沟-塘系统纳洪减污效应研究进展

针对南方地区水资源时空分布不均、水旱灾害频发且极端气候加剧、农业用水效率不高且面源污染严重等水安全问题,探讨稻田、排水沟、塘堰组成的灌溉排水系统(简称田-沟-塘系统)的调蓄纳洪、协同减污效应,以期为灌区雨洪调蓄和节水减排提供理论参考。从灌区雨洪调蓄实际出发,对当前田-沟-塘系统的国内外研究工作和发展进行总结,对田-沟-塘系统承纳洪水、输水蓄水、优化调水、协同防控氮磷流失等基础理论和关键技术等问题进行阐述,提出了田-沟-塘系统的“虚拟水库”模式及其纳洪效应的模型模拟方法。目前关于田-沟-塘系统调水控水的研究还普遍停留在净化水质单方面效用上,水量调蓄方面则多以研究稻田、排水沟、塘堰单个体的水平衡过程为主,缺少田-沟-塘系统联合调度的系统研究,如何提高灌区粮食生产过程中雨洪调蓄利用仍缺乏系统思维和技术手段。未来的研究要进一步拓展和丰富田-沟-塘系统雨水调蓄利用和协同减污功能,揭示稻田作为“隐形蓄水池”的蓄水潜力以及田-沟-塘系统的调洪削峰减污能力。

基于“蓄排平衡”的城市市政-水利综合排涝探究与实践

在气候变化和城市化的共同影响下,极端暴雨天气愈演愈烈,加之排涝除险技术体系尚不完善,系统韧性不足,导致城市洪涝灾害频发,严重影响了社会经济和居民生活,目前亟需提出符合现代化城市建设需求的排水防涝设施建设方案。针对上述普遍性问题,文章介绍了一种基于“蓄排平衡”的市政-水利综合排涝体系,综合市政内涝防治系统、水利防洪排涝系统、超标应急控制系统和保障措施,利用城市自身规划条件,结合城市地形地貌、竖向标高、水系分布和洪潮分析等多重影响因素,对内涝风险区进行竖向标高调节、水系治理和调蓄设施建设等,达到城市水体的“蓄排平衡”状态。该方法通过探究市政内涝防治系统和水利防洪排涝系统在标准衔接上的共通之处,统筹两系统排水防涝设施的建设,实现市政与水利系统在水量和水位上的衔接,最终提出了基于“蓄排平衡”的衔接方法。研究以南方沿海某生态环境治理工程为依托,借助该区域市政系统与水利系统的水利模型,构建城市内涝防治体系。案例结果显示,基于“蓄排平衡”的市政-水利综合排涝体系可以在城市内涝防治中优化排涝设施的布局,有效缓解城市内涝灾害,为国内其他城市类似项目提供参考。

晋城市西河排水片区洪涝模拟与调控研究

为评估场次暴雨情形时地下排水管网的排水效率,提高城市韧性与防洪排涝能力,以山西省晋城市西河排水片区为研究对象,通过暴雨洪涝过程模拟,分析了其管网系统排水效率与地表洪涝特征.通过添加调蓄设施,对比分析了不同方案对洪涝过程的调控效果.结果表明:10 a降雨重现期时溢流时长>1.0 h的节点数占总节点数的70.31%,超载时长>0.5 h的管道占管道总数的44.74%;不同重现期>70%范围的积水持续时间>1.0 h,管网排水压力较大;调蓄设施对地表洪水量具有不同程度的削减作用,在中上游添加调蓄设施能够减轻下游排水压力;而泵站开启水位不同对洪涝调控的作用较为有限;调蓄设施对积水深度较大区域的内涝缓解作用比较显著,对水深>0.4 m区域积水面积的削减率在10和50 a降雨重现期时分别为42.05%和28.52%.

农田灌排系统雨洪调蓄模拟及分析

为探究农田、沟渠、塘堰、小型水库等组成的农田灌溉排水系统(简称“田-沟-塘-库”系统)对雨洪调蓄的影响,以江西省灌溉试验中心站研究基地的农田灌溉排水系统为研究对象,运用环境流体动力学模型(environmental fluid dynamics code, EFDC)构建典型小型灌溉排水系统的水量平衡模型,评估不同降雨频率下农田、塘堰和水库采用不同水管理模式对排水口洪峰流量、排水量的影响。结果表明:系统排水沟在正常水管理状态下,通过蓄积一定的雨洪资源可以削减排水口洪峰流量29.55%,减少排水量31.08%;与淹水灌溉模式相比,间歇灌溉模式系统排水量减少12.69%;当塘堰控制水深为0.6 m时,系统排水量最小。模拟结果表明,农田灌排系统可以削减径流峰值、减少排水量,具有良好的蓄雨调洪能力。

滨海山地城区洪涝治理系统研究与应用

针对以往洪涝治理研究多集中在城市化对径流特性影响分析、洪涝模拟以及洪涝治理系统上层方案等问题,选取具有代表性的珠海滨海山地老城区,分析其山洪入城、内排不畅、海潮倒灌等致涝成因,构建“完善系统、高水高排、低水低排、自排为主、泵排为辅、蓄水利用、挡潮错峰”等举措于一体的高标准、精细化、系统化洪涝治理系统,同时针对山洪水并联调蓄规模、山地截洪沟规模、山水入城后市政雨水管网规模、路面排水过流能力校核以及滨海区闸泵联合调度调洪演算等论证方法进行系统梳理及适应性分析,以期对类似区域洪涝灾害防治提供经验借鉴。

PP模块调蓄池在城市防洪排涝建设中的应用

PP模块调蓄池由于具备拼装灵活、使用寿命长、施工方便、施工工期短、成本低以及环保等优势因素,在城市海绵化建设以及防洪排涝建设中得到应用。以“福田区新增防洪潮排涝工程”为例,介绍如何利用PP模块调蓄池建设﹐配合新增或现有排水设施,实现对初期雨水收集,从而达到区域内防洪排涝的效果。

六安市城市防洪排涝体系建设研究

近年来随着城市发展,六安市主城区防洪问题日渐突显,在新标准下建设新的城市防洪排涝体系十分迫切。应对防洪安全问题需要提出科学有效的策略,本文根据长期城市防洪管理经验,从当前六安市存在的防洪排涝问题出发,结合城市发展新格局,按“全面布局、分区防守”的理念,研究优化六安市防洪排涝体系的思路,并提出建设建议。

洞庭湖分蓄洪区实时洪水调度系统的研制

论述了洞庭湖分蓄洪区实时洪水调度系统的开发目标、系统的结构和组成及洪水调度主模块的建立.采用现代软件工程理论,嵌入组件化的洪水调度模型,并与地理信息系统相集成,建立了功能强大的洞庭湖洪水实时调度系统.该系统界面友好,操作简单,易于扩展和集成到其他系统中,能根据不断更新的短期来水预报,进行洪水"预报—分析—计算—决策—实施—校正"的前向卷动实时调度,从而为防洪实时调度决策提供技术支持.

基于作物耐淹能力的平原圩区排涝模数研究

特定区域的排涝模数主要由作物耐淹能力决定,由于作物耐淹能力的资料相对缺乏,采用固定排涝历时计算区域排涝模数较显粗放。该文根据水稻、青椒、西瓜等作物的耐淹能力指标,利用水量平衡法分别计算基于作物不同受涝程度的区域排涝模数,进而分析建立区域排涝模数与作物耐淹能力的回归关系。研究表明,区域排涝模数与作物耐淹能力的回归方程可为精确计算区域排涝模数,进而合理确定排涝工程布局、规模和投资服务。

广州市南沙区万顷沙网河区排涝调蓄演算研究

快速城市化进程改变了城市地区原有下垫面,不透水层面积增加,暴雨期间汇流时间缩短,洪峰流量加大,进而导致城市内涝加剧,严重影响城市的防洪安全。本研究以广州市南沙区万顷沙网河区为研究对象,基于水量平衡的调蓄演算方法,对研究区域蓄排设施的规模进行分析;构建MIKE11一维网河模型,对涝区水情进行模拟,校核排涝工程规模,并对工程布局与规模进行了优化。结果表明:(1)万顷沙网河区在典型水文组合情况下,内河涌最高水位6.15 m,泵站抽排历时约11 h,抽排流量65 m3·s-1,满足排涝需求;(2)结合片区泵站排水能力,可使片区达到20年一遇24 h暴雨不成灾的规划防洪标准,片区水闸和泵站参数选取合适;(3)在50年一遇超标准情况下,万十涌水位最高约6.33 m,超过片区管控水位,表明当防洪标准提升,片区需合理增设排涝泵站规模,以满足管控水位要求。研究成果可为沿海城市的排涝减灾和实现水系综合整治提供科学依据。

全流域蓄水与洞庭湖蓄洪能力

洞庭湖蓄洪的能力关系到缓和洞庭湖自身流域的洪峰压力 ,同时也关系到缓和长江下游的洪水水位。在洞庭湖现有泄流系数不变的情况下 ,要增加洞庭湖的蓄洪能力 ,主要有扩大蓄洪区和加高堤垸防洪高度。由于这两者都存在天然限制 ,所以 ,减少进入洞庭湖的总有效洪水入流量 ,也就是 ,实施全流域蓄水 ,包括有形蓄水 (大中型水库 )和无形蓄水 (水土保持 ) ,从而减少洞庭湖洪水总有效入流流量 ,才是治理洞庭湖的根本方向。

入库洪水计算方法及研究进展综述

水库建成以后,流域产汇流条件发生改变,采用入库洪水系列作为设计和调度依据更符合实际情况。介绍了入库洪水的概念及特点,综述了国内外入库设计洪水计算方法的研究进展,分析比较了各类方法的适用范围和适用条件。最后讨论了存在的主要问题,并展望了入库洪水研究的发展方向。

利益均衡下的蓄滞洪区运用机制构建

蓄滞洪区运用中利益相关者利益冲突的根源,一是付出者与受益者的不一致性,二是付出成本与回报的偏差。利益均衡机制下的蓄滞洪区设计机理就是要建立效益分享与损失共担机制、确定效益共享与损失分担原则、保障效益分享与损失共担的实施;应充分认识利益相关者希望从蓄滞洪区的运用中获得的利益和权利、强调责任意识和义务、对不同的利益相关者采取不同的管理策略。提出了完善我国蓄滞洪区补偿机制的途径:加强蓄滞洪区经济补偿政策的研究;合理界定补偿对象和补偿范围;实行在损失评估基础上的补偿制度;拓宽补偿资金筹措渠道;加强蓄滞洪区管理;严格执行蓄滞洪区补偿政策等。

洞庭湖蓄洪能力讨论

洞庭湖蓄洪能力具有重要的意义。首先，洞庭湖是湘、资、沅、澧四水洪峰的汇流中心，它的蓄洪能力直接关系到缓和洞庭湖自身流域的洪峰压力。其次，作为长江的支流湖，洞庭湖的蓄洪能力也间接关系到长江流域的蓄水系数，从而关系到缓和长江下游的洪水水位。在洞庭湖现有泄流系数不变的情况下，要增加洞庭湖的蓄洪能力，主要靠扩大蓄洪区和加高堤垸防洪高度。由于这两者都存在天然限制，所以不可偏废，只可兼顾。

抽水蓄能电站地下厂房洞室系统排水设计浅析

通过对抽水蓄能电站地下厂房洞室系统排水设计的探析,浅谈地下洞室排水设计的技术特点及发展方向,洞室系统排水既要考虑围岩渗漏水,又要考虑机组设备渗漏水。排水方案要确保厂房防淹的同时,又要确保油水分离的环保要求。为后续工程地下洞室系统排水设计提供借鉴和指导。

南渡江左岸排涝工程研究

南渡江下游左岸是洪涝灾害十分频繁的洪泛区,一般年份洪水即可入侵农田和村庄,对农业生产造成极大损失.如遇20年一遇洪水,项目区积水深度会超过1 m左右,持续时间达2～3d,为排出防护区内涝水,设计应用ArcGIS分析地形并划分排涝分区,通过调蓄计算确定排涝工程规模.

平原区城市道路竖向规划实践与探析

道路竖向规划是城市用地和建设规划的重要组成部分,它不仅影响道路路基的稳定性,还对城市防洪排涝规划、市政交通专项规划等整体规划有较大影响。以廊坊市文安县经济开发区道路竖向规划设计为例,总结平原地区道路竖向规划方法和重点、难点,供同类工程借鉴。

蓄水还是排水:新中国治水思想的新突破——以淮河治理为例

新中国成立后,党和政府改变了中国数千年延续的单纯“以排为主”的治水思想,逐渐确定了“以蓄为主”的新治水方针。这是对中国传统治水思想的突破和创新,并且在治淮工程建设和“大跃进”时期水利建设中得到检验,取得巨大成效。但片面强调“蓄水”会导致严重的土壤盐碱化及其他问题,故必须借鉴传统“排水”思想中有益的因素,准确把握“蓄水”和“排水”的适度,做到“蓄泄兼筹”。一味墨守中国传统治水思路和沿用固有方法固然不可取,但完全不照顾传统而一味强调创新也是不妥当的。新中国治水方针的变化,尤其是围绕“蓄水”与“排水”问题上的变化,雄辩地证明了这一点。

城市防洪涝与空间格局

本文探讨城市防洪涝与空间格局的关系,从城市选址,建设调蓄能力较大、具有足够密度和行洪断面的行洪河道的城市水系,提高城市调蓄能力等方面进行论述。随后,本文讨论了郑州“7.20”灾情,并得出成灾原因:其一,自然因素引起的灾害;其二,城市管理者的人为失误加重灾害。

玉石水库影响下的碧流河水库洪水预报方法

流域内水利工程的建立可能会改变原有的产汇流机制,以碧流河水库为例,结合日模型和日供水,利用水量平衡估算水利工程的拦蓄作用,提出一种产流模型计算改进方法;并结合降雨、蒸发、前期土壤含水率、遥感等资料验证模型预报结果的合理性。模型计算结果表明,改进后的模型能有效提高碧流河水库的洪水预报精度,对该水库的防洪调度具有重要意义。