城市土壤特征对降雨径流控制的影响

城市范围土壤受到人为扰动而出现生态功能退化,总结了城市土壤的物理化学和水文生态特征,分析了城市土壤对降雨径流量和水质的影响,探讨了低影响开发(LID)工程土的要求,以期为改善LID措施控制降雨径流效果提供理论依据和参考。研究表明:以下渗为主的LID措施,土壤饱和导水率是重要参数;以去除污染负荷为主的LID措施,土壤质地、容重是重要参数,pH及本底养分、重金属含量也是影响因素;应以此为基础设计改良工程土配方;施工过程中,应避免场地土壤的机械人为压实;定期清理设施区域的垃圾,防止阻塞土壤表层;在污染严重区域,定期检测土壤污染物浓度,若超过土壤负载需更换土壤。     

气候变化对黄河径流以及源区生态和冻土环境的影响

本文综述了关于黄河源区和上游地区气候变化及其对黄河径流影响的研究及其他有关研究,并进一步讨论了气候变化对黄河源区和上游径流以及源区生态和环境的影响。研究表明:从20世纪90年代初起黄河源区和上游年径流量锐减,它严重影响了黄河中、下游年径流量,并引起黄河下游在20世纪90年代断流天数的增加;并且还指出,黄河上游和源区从20世纪90年代初到新世纪初降水的减少可能是导致黄河源区和上游径流锐减的主要原因,而黄河源区降水强度的减弱对于黄河源区径流在20世纪90年代的锐减也有一定影响;此外,本文还表明了从20世纪80～90年代到新世纪初黄河源区气温的明显上升并没有导致此区域蒸发量的太大变化,它对径流变化影响不大,但对此地区植被和冻土退化有重要影响。     

基于遗传算法的SVM-AR改进模型与应用

为提升河流流量的预测精度,将支持向量机与AR进行耦合,并构造三核混合核函数的流量预测支持向量机模型。以渭河流域的月径流量为例,首先,通过时间序列分析,将渭河流域的径流序列划分为趋势序列、季节序列和随机波动序列,然后利用AR模型构造适用于支持向量机算法的数据集,并将数据集按4∶1划分为训练集和检验集;其次,利用线性组合构造由多项式核函数、径向基核函数与Sigmoid核函数构成的三核混合核函数,在训练集上,采用遗传算法确定相关参数,随后在检验集上进行预测。结果表明:遗传算法确定参数会带来较大的不确定性,导致结果差异较大,从而着重讨论遗传算法带来的参数不确定性;通过函数构造与统计分析,给出三核混合核函数参数选择的一般性方法与流程,并进行验证,该参数选取方法能够降低遗传算法的不确定性,得到精度较高的流量预测结果,预测流量与实际流量的均方误差从150左右降低到130左右。     

基于减少路表径流污染的多孔沥青混合料设计

在明确路表径流污染主要评价指标的基础上,确定了可减少路表径流量的沥青混合料的目标空隙率,继而从多孔沥青混合料组成设计出发,研究不同空隙结构沥青混合料控制径流污染的效能和力学性能,从而提出多孔沥青混合料材料设计要点,为今后设计生态环保型透水路面提供参考。     

城市绿地对雨水径流污染物的削减作用

采用模拟城市绿地和降雨系统装置研究城市绿地对径流雨水污染物的削减作用,通过对降雨过程及降雨后装置内土壤微生物数量、生化作用强度及土壤性质的分析,初步研究了城市绿地对雨水径流污染物的削减作用机理.结果表明：在2 h的降雨过程中模拟绿地对雨水中COD_Cr、氨氮、硝态氮、总氮和总磷的平均削减率分别为41.3％,44.1％,38.5％,38.2%和39.0％.随着降雨时间的延长,削减率逐渐降低.绿地系统对径流污染物的去除是生物与非生物共同作用的结果.在降雨过程中污染物的去除主要依靠土壤及植物根系的吸附、过滤和截流作用,降雨后的5～8 d内土壤微生物的生化作用最强,并且土壤有机质、总氮和总磷含量逐渐降低,主要进行的是微生物对吸附于土壤颗粒表面的污染物的分解作用.两周后总氮和有机质在土壤中还有一定的累积,总磷含量基本达到降雨前的水平.     

基于可变模糊集理论的径流预报单要素近似推理法

在深入研究径流中长期预报的单要素预报模糊推理方法基础上.针对其中应用传统的模糊分布函数来描述模糊子集的不合适问题.结合可变模糊集理论,提出了基于可变模糊集理论的径流预报单要素近似推理法;与原有的单要素预报的模糊推理方法相比,新方法可以科学合理地确定待预报径流量隶属干模糊子集区闻的隶属庹,使模糊推理方法更趋完善;详细介绍了新方法的基本原理及步骤;将新方法应用于磨盘山水库年径流预报,验证了方法的科学合理性.     

基于相空间重构的支持向量机方法在径流中长期预报中应用

水文中长期预报对于水资源规划管理、水库及水电站调度具有十分重要的意义.针对常规混沌预测方法的局限性,提出基于相空间重构的支持向量机(SVM)预报方法.该方法首先对径流时间序列进行混沌辨识,然后对其进行相空阃重构,采用基于结构风险最小化的SVM进行径流预报.对于SVM的参数优选问题.以径向基核函数作为核函数,采用混沌交尺度优化方法进行参数寻优.实例表明.该方法优于SVM和人工神经网络(ANN)预报方法.且具有良好的泛化推广能力.     

河流生态径流量计算方法的改进

用逐月最小生态径流计算法、逐月频率计算法和Tennant法计算了伊河和洛河的生态径流量,并在此基础上提出了适用于我国北方中小型河流生态径流量计算的一些改进方法:改变连续历时时段计算法、逐月次最小(大)生态径流计算法、确定河流生态径流量上界的参照法和逐月频率计算的综合法.分析结果表明,对于中国北方像伊河和洛河这样流量不是很大但年际和年内变化较为剧烈的河流,采用改进方法确定其河流生态径流量更有利于河流的生态保护.     

不同管网平面布置形式下低影响开发的雨洪控制效果研究

以福州市晋安区解放溪流域某居民区为研究对象,选取3种不同的低影响开发措施(渗透铺装,植被浅沟雨水花园,绿色屋顶)设计了4种布设情景.根据芝加哥降雨过程线模型合成不同降雨重现期、不同降雨历时和不同雨峰位置的降雨情景,基于PCSWMM软件分析正交式和平行式排水管网平面布置形式下的低影响开发措施的雨洪控制情况.研究结果表明:在降雨重现期较小、降雨历时较长及雨峰位置靠前时,平行式的低影响开发措施对出水口峰值流量的削减效果要优于正交式.在不同降雨特性下,平行式的渗透铺装、绿色屋顶和低影响开发组合措施对出水口悬浮颗粒物峰值浓度的削减效果要优于正交式,而正交式的植被浅沟雨水花园措施对出水口悬浮颗粒物峰值浓度的削减效果要优于平行式.本研究可为海绵城市建设过程中排水管网的平面布置及低影响开发措施的选择提供依据和借鉴.     

半世纪来济宁市水文情势变化研究

运用Mann-Kendall、Spearman秩次相关检验法、小波分析、持续性分析及多种统计学方法对半世纪来济宁市降雨序列、年平均气温序列及泗河年径流序列的变化趋势、周期及相关性进行了分析。结果表明,济宁市在气温升高的趋势下,年降雨量没有变化趋势而泗河年实测径流量序列呈显著减小趋势;年平均气温和年降雨分别存在18年和9年左右的变化主周期;年平均气温、年平均径流序列的持续性较好而年降雨量序列的持续性较差,且济宁市的气温变化特点与华北地区的气温变化特点相同;年降雨与径流有着较好的同步性,人类的水事活动及土地利用形式的变化对径流造成影响;年降雨量受年平均气温的影响,其变化滞后于气温变化约15年左右。