城市水循环健康的评价方法及其应用——以邯郸市主城区为例

健康良性的水循环是实现区域可持续发展的基本保障。为客观诊断邯郸市水循环健康状况,选用综合指数法对其主城区2005～2016年水循环进行了健康评价,并采用模糊模式识别法和集对分析法进行对比验证。结果表明：邯郸市主城区因受到重工业城市背景和产业结构不合理的影响,城市水循环状态为亚健康;随着邯郸市产业结构的调整和水利民生政策的落实,其水循环健康状况逐年好转,2016年已达健康状态。三种评价方法的结果趋势基本一致,说明评价指标体系的构建较为合理,评价方法也较为适用。可见,研究结果为区域水资源综合管理的进一步优化以及社会经济的高质量发展提供了技术参考。     

基于水资源通用配置与模拟模型的邯郸市水资源优化配置

为实现区域水资源的动态调控,立足河北邯郸市水资源本底条件差且管理需求高的现状,利用水资源通用配置与模拟(general water allocation and simulation, GWAS)模型构建了基于自然-社会二元水循环的动态邯郸市水资源配置模型,在选用1980—2016年和2020年相关数据分别对模型水循环模块和配置模块开展参数率定和验证的基础上,对区域2025年和2035年平水年(保证率P=50%)、枯水年(P=75%)的水资源分别进行配置。结果表明：邯郸市2025年平水年和枯水年的配置水量分别为22.43×10⁸ m³和21.53×10⁸ m³,缺水率分别为11.70%和22.13%,缺水口主要在农业;2035年平水年和枯水年的配置水量分别为25.02×10⁸ m³和23.31×10⁸ m³,缺水率分别为4.53%和21.81%,其缺水情况较2025年明显改善;受邯郸市天然水资源匮乏和西高东...     

邯郸市永年区不同PM修正模型麦田蒸散模拟对比

为探究不同PM修正模型在邯郸市永年区麦田的结构适应性、模拟准确性,以田间水量平衡计算结果为参照,分别选取了3种不同结构形式的PM修正模型命名为PM-1、PM-2和PM-3模型,模拟了永年区冬小麦关键生长期(4—5月)内的农田蒸散,并对比评价其模拟效果。结果表明:模拟精度方面,PM-1模型模拟的决定性系数和整体评价指标的平均值最高,分别为0.773和3.105,而PM-3模型模拟的两个指标最低,分别为0.701和-2.904;PM-1模型时间分布均衡度最高,PM-2模型最低;3种修正模型各具优点和局限性,对永年区蒸散模拟PM-1模型更具适应性。     

基于MIKE URBAN的典型北方城区防洪排涝模拟

由于气候变化及城镇化进程加快，城市内涝问题愈加严峻. 为优化城市排水管理，有效减少内涝损失，以河北邯郸主城东区局部为研究区，计算了区域典型设计雨型，利用MIKE URBAN模型，模拟并判定了区域不同降雨情景下区域内涝分布情况，解析区域易涝点，进而模拟评估了不同管径排水管网负荷情况. 结果表明:随着重现期增加，区域检查井溢流的数量、区域最长积水时间以及最大积水深度都有所增加，区域管网超负荷面积增大；并且在10 、20 a重现期暴雨情景下，单纯扩增管径起到的径流缓解作用较少. 研究结果可为极端暴雨下区域洪涝预警部署以及城市排水系统改造提供技术支撑.      

不同坡面单元人工降雨产流试验与分析

土壤前期含水率、坡度、雨强和植被是降雨产流过程的重要影响因子.目前,利用人工降雨产流试验对降雨产流机制的研究主要集中在黄土高原干旱地区和南方湿润地区,关注华北平原地区的较少,为探究不同因素对华北地区降雨产流过程的影响,利用河北工程大学临洺关校区人工模拟降雨试验平台,分析了不同降雨情景下地表径流产流响应的差异性.结果 表明:产流起始时间随土壤前期含水率、坡度和雨强的增大而减小,且受土壤前期含水率的影响更显著,产流量随时间变化呈现先增加后平稳的趋势;裸地坡产流起始时间小于自然草地,在起始产流至达到稳定临界点的时段内,裸地和草地坡产流量与产流历时呈现对数关系;累积产流量与降雨历时呈线性函数分布,拟合优度均在0.9以上.相较植被和坡度而言,土壤前期含水率和雨强是影响试验单元产流最重要的两大因素.通过上述不同情景、不同因素的试验差异分析研究,以期为构建适用于华北平原的产汇流模式提供理论依据和数据支撑.