山东济南市小清河黄台桥水文站降水量多年变化特征及趋势分析

应用Mann-Kendall趋势检验方法对济南市小清河黄台桥站降水量多年变化特征及趋势进行分析,并用单变量人工神经网络非线性时序模型对黄台桥站年降水量进行预测。通过研究发现黄台桥水文站年降水量呈现微弱的上升趋势(1.4 mm/10 a),其中秋季和冬季呈现下降趋势,另两季则呈微弱的上升趋势;基于人工神经网络非线性时序模型来预测2018年和2019年降水量,发现其值大于黄台桥站多年平均降水量。

济南市水文站网现状及优化完善对策

对济南市水文站网现状和存在的问题进行了分析,就如何进一步优化完善水文站网,适应经济社会可持续发展提出了相应的对策措施。

济南市春暄变电站项目水文分析

研究杨家河和土河洪水对春暄变电站项目站址的影响。并分析站址处50年、100年洪水水位,历史最高内涝水位,以及水利规划情况,为变电站的建立提供可靠的依据。

济南市长清110kV青杨变电站水文计算分析

本文通过研究北大沙河洪水对青杨变电站项目站址的影响,分析了站址处50年一遇和100年一遇的洪水水位、历史最高内涝水位及水利规划情况,为变电站建设提供了科学依据。

济南市水文防汛站网规划分析

结合济南市地理概况,对现有城市水文站网进行分析,提出了优化调整的规划思路并进行合理性分析。

济南市岩溶泉域地下水化学特征与水环境演化

分析山东省济南市趵突泉泉域的岩溶地下水水化学特征与水环境,揭示各化学指标的区域分布特征、时间变化特征以及相互转化关系,总结出济南地区地下水环境现状与演化规律。结果表明:济南市岩溶地下水水化学类型自东南向西北沿流场方向为:HCO3·SO4-Ca→HCO3·SO4-Ca·Mg→HCO3^-Ca→HCO3^-Ca·Mg;地下水NO3^--N浓度总体呈增高趋势,总硬度和TDS浓度较高,农业种植区大量使用化肥农药和企业污染物的排放,是引起济南市岩溶地下水水环境问题的主要原因。

济南市城市水文体系建设存在问题及建议

介绍了济南市在城市防洪除涝方面的具体实践措施,分析了济南市特有的地理状况和暴雨特性等方面的洪涝成因,总结了在健全体制、站网规划、防洪监测、社会服务等方面的措施,以及对未来的前景展望。

水文模型在济南市海绵城市建设中的应用

简要分析了水文模型的建设内容与技术路线,探讨了水文模型在济南海绵城市建设中的应用效果。

济南市水生态功能区划研究

水生态功能分区是基于对流域水生态系统的区域差异提出的一种分区方法.形成生态系统空间差异性的主要驱动因素是自然地理条件差异和人类活动影响.水生态分区是实现流域可持续发展的必要条件.通过分析济南市陆地和水生态系统特点,提出了水生态功能分区的基本原则、指标体系等.基于GIS分析技术,得到了济南市一级、二级和三级水生态功能分区.一级分区以集水区水文条件3大水系为依据,分别为黄河水系、小清河水系和徒骇马颊河水系,划分3大流域外加城区组成.二级水生态分区则以土壤类型及土地利用为主导因子.三级水生态功能分区则反映二组分区内功能差异,运用指标体系评价方法,对流域的生物多样性维持、生境维持、水环境支持、水资源支持4项生态功能进行评价,在GIS技术支持下,利用空间叠加方法,按主导功能类型完成流域内水生态功能三级分区.

应用底栖动物完整性指数评价济南市水生态健康状况

基于2014年5—6月对济南市4个生态区中48个采样点的底栖动物和水环境调查结果,采用多元统计分析以及干扰程度最小原则构建底栖动物生物完整性指数B-IBI的参照系统,按河流型和水库型样点分别构建IBI指数。通过对28个候选生物参数进行判别能力和相关性分析,确定了河流型B-IBI的4个构成指数:水生昆虫分类单元数、甲壳动物和软体动物个体百分比、BI指数、BWMP指数,以及水库型B-IBI的3个构成指数(水生昆虫分类单元数、优势分类单元数百分比和多样性指数)。采用比值法统一量纲,分别构建了河流型和水库型B-IBI指数,利用其B-IBI值对济南市水生态健康状况进行评价。结果表明:河流型36个样点中各有7个处于极差和较差状态,11个为一般,8个为亚健康,3个为健康。12个水库样点中有1个为健康,6个为亚健康,4个为一般,1个为极差;黄河区健康状态最好,城区最差。影响底栖动物群落的重要环境变量是水体中氮含量和城建用地百分比。

坡度因子对济南市坡面土壤侵蚀特征的影响

为了研究坡度因子对径流小区土壤侵蚀特征的影响,认识济南南部山区坡面侵蚀的过程,充分利用济南市水文局水土保持监测实验站径流小区2014、2015年的实测数据,系统分析了坡度因子对坡面产流、产沙量的影响。结果表明:随着坡度的增大,坡面产流、产沙量逐渐增大,在坡度为20~25°时达到最大值,之后小幅减小,且整体上呈现增大的趋势;在不同雨强条件下,最大30 min雨强I_(30)<40 mm/h比I_(30)≥40 mm/h的产流量、产沙量小;随着坡面植被覆盖度的增加,土壤抗蚀性提高,坡面产流量、产沙量减小;通过土壤流失方程模拟不同坡度坡面的产沙量与径流小区实际测得数据总体上差距较小,说明该模型及其参数适用于济南南部山区。

济南市降水特征时空演变规律分析

以济南市为研究对象,采用中国区域高时空分辨率地面气象要素驱动数据集中的降水数据,基于MannKendall检验法和Sens坡度法,对济南市各区域1979—2015年城区、山区及平原区域降水特征的时空演变规律进行了分析.结果表明:1)1979—2015年济南市年平均降水量为643.4mm,丰水年与枯水年常交替出现,年际变化幅度大,年平均降水量呈波动型增长,但增长趋势并不明显;2)济南市年降水量空间分布呈由西南向东北阶梯型递减的特征,且其分布特征与地形关系密切,南部山区降水普遍大于北部平原地区,空间分布极不均匀;3)济南市夏季降水集中,约占全年降水量的60%以上,且紧邻主城区的南部山区夏季降水量高达494.6mm,故主城区遭受山洪灾害的风险较大;4)近37年济南市平原区和主城区汛期降水量呈增加的趋势,山区汛期降水量有所减少,但降水量变化程度不显著.

济南市历下区立交桥区域暴雨内涝积水模拟

城市下凹式立交桥因其桥下路面常低于周边区域地形,极易形成城市区域的"人为滞水点",在遭遇降雨时频繁发生内涝积水灾害,对城市交通、行人和车辆的安全构成了严重的危害。因此,有效模拟城市立交桥区域的暴雨洪水淹没程度,对城市防洪减灾和交通应急管理具有重要的现实意义,同时可以为解决城市内涝问题提供重要的科技支撑。以济南市历下区立交桥为例,采用Mike Urban模型和Mike21FM模型,依据研究区域数字高程数据,2007年7月18日黄台桥雨量站实测3h降雨数据以及不同重现期的设计降雨过程,对立交桥区域的暴雨积水程度进行模拟计算与分析。研究结果表明,2007年"7·18"暴雨发生时,济南市历下区立交桥桥下最低洼区域积水深度可达近1.95m左右,其积水深度高于济南市100年一遇暴雨的积水深度。

济南市河流水体污染源解析及空间分布特征

基于2014年5月、8月、11月对济南市的4个一级水生态功能区48个采样点的数据,选取电导率(EC)、溶解氧(DO)、高锰酸盐指数(COD_(Mn))、总磷(TP)、总氮(TN)、氨氮(NH_4^+-N)、硝酸氮(NO_3^--N)、亚硝酸盐氮(NO_2^--N)、化学需氧量(COD)、生化需氧量(BOD)等指标对济南市河流水质进行分析。采用因子分析法提取了影响河流水质的主要因子,探寻污染源,并与综合水质指数法评价结果进行对比。结果表明:所选4个主成分分别代表盐离子水平、氮磷因子、有机污染因子及"三氮"污染因子,其河流水体污染主要受土地利用类型及人类活动影响;各污染因子主要分布在小清河山地-丘陵生态区和徒骇马颊河平原生态区,黄河山地生态区水环境较好。

基流分割对城市雨洪过程模拟的影响研究——以济南市主城区为例

准确预报洪水过程对城市防洪减灾至关重要.基流一般是指来源于地下水,河道中常年存在的基本径流,在进行城市洪水模拟时对模拟结果具有重要的影响.为提高模型模拟精度,本文构建了济南市主城区流域SWMM(storm water management model),借助基流水平分割法处理模型率定所需流量数据,将基流分割前后流量数据应用于模型率定和验证,模拟6场不同历史暴雨洪水过程并定量评价基流分割前后的模拟效果.研究结果表明:基流量大小约占洪峰流量的10%,对洪水模拟结果影响较大;当采用原始流量数据率定模型时,未区分降水和其他径流组分来源,模拟效果一般(纳什效率系数均值为0.532);当使用基流分割后的流量数据时,模拟精度明显提高(纳什效率系数均值为0.765),场次暴雨模拟精度平均提高43.7%,洪峰流量相对误差降低3.59%,对峰现时间误差等洪水过程波动趋势特征影响不明显.本文拓展了基流分割在城市雨洪模拟中的应用,并为相关部门在城市暴雨洪水灾害预报预警方面提供了一定的科学依据和技术支撑.

济南市水域鱼类功能群结构及其季节性变化

鱼类对于维护河流生态系统的稳定具有重要作用,季节性变化在一定程度上影响鱼类的群落结构.为了解济南市水域鱼类的功能群结构及其季节性差异,于2014年春季(5月)、夏季(8月)和秋季(11月)选取济南市水域的40个采样点对鱼类群落和水环境理化因子,通过单因素方差分析、多响应置换过程以及典范对应分析等方法,分析鱼类功能群在不同季节的差异性.结果表明:(1)春季共鉴定出鱼类5目7科26种,夏季为5目9科32种,秋季为5目7科20种.将鱼类按栖息水层、产卵类型、对环境的耐受性以及营养结构4个方面分为4种功能类群共11亚类.春季主要以植食性、底层与敏感种功能群为主,夏季主要以肉食性、中下层、耐污种、特殊产卵与粘性卵功能群为主,秋季主要以杂食性、浮性卵、中上层、耐污种功能群为主.(2)典范对应结果显示,影响粘性卵功能群、肉食性功能群、底层功能群以及敏感种功能群分布的驱动因子是ρ(DO),电导率则是影响植食性功能群的驱动因子.研究显示,鱼类功能群的季节性变化受到内源性和外源性的共同影响,即鱼类自身生活习性和水环境因子季节性变化的共同影响.

SCS-CN模型在济南市南部山区径流估算中的优化应用

济南市南部山区崮山流域地处我国北方土石山地丘陵区,以水力侵蚀为主的土壤侵蚀现象严重且生态环境脆弱,径流预测是水土保持监测和预报的重要基础,精度较高的的径流计算模型可以为济南市南部山区更好地开展水土保持工作提供技术支撑与数据基础。根据径流曲线模型(SCS-CN)原理和崮山流域内5个雨量站、1个水文站近10年的实测降雨、径流资料,借助ArcGIS平台利用优度拟合统计分析法及Nash-Sutcliffe效率系数验证法对模型参数初损率(λ)和径流曲线数(CN)进行了优化检验,结果表明:参数优化后的模型精确度较高(实测值与计算值分析结果为回归直线斜率K=0.9058、确定系数R^(2)=0.8127、纳什效率系数E_(NS)=0.7969)可以更好地适用于崮山流域径流测算;对2019年崮山流域29次侵蚀性降雨进行降雨产流估算,并累加计算得流域年径流量为0.53亿m^(3),年径流深处于34.15~371.52 mm,年均径流深为134.52 mm,汛期降雨产生的径流量占年径流量的90.27%。

济南市山前平原区暴雨内涝模拟

应用InfoWorks ICM综合流域模拟软件,建立济南市山前平原区一维排水管网模型和二维地面淹没模型,对2015-08-03场次实测降雨和不同降雨情景下的研究区内节点溢流和地面淹没情况进行定量模拟,统计溢流检查井的分布和地面淹没范围,利用实测地面淹没过程线校验实测洪涝过程模拟结果,验证模型适用性,分析模型误差原因.结果表明:1)一维模拟站点附近节点最大溢流出现时间为21:50,二维模拟地面最大水深出现时间为20:05,二维模拟与实际出现时间20:03较为相符,二维模拟最大水深为0.078m,与实测值0.07m也比较吻合;2)由于二维模拟结果准确性较高,以二维模拟结果为标准,确定2015-08-03场次降雨为5a一遇降雨标准.本研究对研究区历史暴雨洪水进行了评估,给出了多种降雨情景下的地面淹没过程,将为研究区防洪减灾工作及正在进行的"海绵城市"建设工作提供科技支撑.

济南市不同水体浮游植物群落结构对比分析

浮游植物是水生态系统中重要的水生生物类群,常年分布于不同的水体类型当中,不同水体类型浮游植物群落结构会有差异。河流型通过大部分支流回水区构建成水库型,水库形成缓水区。经过长期演化,河流、水库形成不同的浮游植物群落体系,通常情况,水库型水体浮游植物以绿藻为主,河流型水体以硅藻为主,但在不同区域又略有差异,这两种浮游植物体系彼此相互贯通,浮游植物在群落结构上又存在着部分相同的特性。济南市位于山东省中西部,水网分布密集,两种水体类型浮游植物物种结构与其他区域不同,通过对这两种水型下的浮游植物物种群落结构对比分析,可以深入了解不同水型下浮游植物之间的关系,对水体水生生物治理修复提出针对性意见。

基于InfoWorks ICM的济南市少年路暴雨内涝模拟研究

运用InfoWorks ICM模型对济南市少年路区域进行洪涝过程的精细化模拟,探寻城市内涝形成规律.选用2013年7次典型内涝积水过程的区域水位站实测数据对模型进行率定验证,并研究了不同重现期和雨型的设计降水对区域积水的影响.结果表明:模型具有良好的精度和可靠性,率定期积水深度的最大实际偏差、相对偏差和时间偏差分别为-0.04m、15.79%和-20min;检验期积水深度的最大实际偏差、相对偏差和时间偏差分别为-0.06m、16.67%和27min.通过4个重现期和3种雨型的设计降水模拟发现,暴雨重现期的增加会导致积水面积和最大积水深度随之增加;而雨峰位置滞后会导致积水面积偏大,但对最大积水深度影响较小.