检索结果-内蒙古大学图书馆

水资源保护 2024年第3期40卷 98-105,124页

作者：卢兴超徐宗学李永坤胡小红唐清竹宋鹏越北京师范大学水科学研究院北京100875 城市水循环与海绵城市技术北京市重点实验室北京100875 北京市水科学技术研究院北京100048

为了评估高度城市化建设背景下暴雨侵袭时城市街区内涝灾害的演变过程,以北京市海淀区清河流域某典型排水分区为研究对象,构建了基于SWMM与LISFLOOD-FP模型的水文水动力耦合模型。选择P20210712、P20210718和P202108233场实测降雨率定... 详细信息

为了评估高度城市化建设背景下暴雨侵袭时城市街区内涝灾害的演变过程,以北京市海淀区清河流域某典型排水分区为研究对象,构建了基于SWMM与LISFLOOD-FP模型的水文水动力耦合模型。选择P20210712、P20210718和P202108233场实测降雨率定和验证模型参数,并应用于P20210703实测降雨的预测,同时选取降雨重现期分别为10、20、30、50 a的长历时(24 h)设计降雨情景进行内涝模拟分析。结果表明:3场实测降雨条件下模型的纳什效率系数分别为0.76、0.68、0.71,模型参数设置合理;P20210703实测降雨条件下,模型模拟所得淹没范围、淹没水深与实际观测情况较为吻合,耦合模型精度较高;4种不同降雨重现期的长历时设计降雨情景下,溢流节点数和溢流总量均随降雨重现期的增大而增加,淹没深度大于1.00 m的淹没面积从降雨重现期为10 a的0.024 km^(2),增大到降雨重现期为50 a的0.345 km^(2),主要集中在上地下凹桥区、安宁庄西路、安宁庄中街、安宁庄路等位置,与观测情况吻合较好。

关键词：城市暴雨内涝模型水文水动力耦合模型溢流总量淹没深度

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基于文献计量学的2000-2022年地热数值模拟技术进展与趋势

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北京师范大学学报（自然科学版） 2024年第5期60卷 724-735页

作者：焦璇李捷费舒晨刘玉莲姜颖谢宇熙北京师范大学水科学研究院城市水循环与海绵城市技术北京市重点实验室北京

基于2000−2022年分别发表在Web of Science核心数据库和中国知网数据库的899和686篇地热数值模拟研究领域的相关文献,利用CiteSpace和VOSviewer软件进行文献计量分析,探究地热数值模拟研究发展趋势、重点研究领域与热点问题.结果显示:... 详细信息

基于2000−2022年分别发表在Web of Science核心数据库和中国知网数据库的899和686篇地热数值模拟研究领域的相关文献,利用CiteSpace和VOSviewer软件进行文献计量分析,探究地热数值模拟研究发展趋势、重点研究领域与热点问题.结果显示:地热数值模拟领域发文量呈指数增长,且2014年之后进入快速发展期,其中中国发文量占比最高;关键词共现和聚类时间线图谱显示重点研究方向为增强型地热系统、地源热泵、换热性能、多场耦合等.在此基础上对多场耦合过程进行总结,水-热耦合的研究起始最早且研究最多,是多场耦合的核心,可从储层物理性质和开采方式2方面出发考虑参数.三场耦合主要为水-热-力学耦合和水-热-化学耦合,在二场耦合的基础上分别加入了力学变形和地球化学反应沉淀溶解过程.其中:水-热-力学耦合是目前的研究热点;水-热-力学-化学耦合研究较少,其研究需要考虑采热过程的时间尺度效应.对主流表征裂隙的方法进行了优势和局限性的总结,离散裂隙网络模型是目前要攻坚的研究重点和热点.研究表明数值模拟方法在地热领域研究中正处于快速发展时期,是目前及未来产学研应用的重要手段.

关键词：文献计量学地热数值模拟可视化 CiteSpace VOSviewer

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中国城市不透水面空间格局对热岛强度的影响

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北京师范大学学报（自然科学版） 2024年第5期60卷 641-650页

作者：郑自琪庞博任汉承陈浩铭周斯聪北京师范大学水科学研究院城市水循环与海绵城市技术北京市重点实验室北京

高速城市化带来的不透水面(ISA)扩张成为影响我国城市地表热岛强度(SUHII)的重要驱动因素.辨识不透水面的空间格局对热岛强度的影响仍有待研究.本文利用卫星地表温度(LST)数据和中国31个主要城市的高分辨率不透水面数据,全面分析了不透... 详细信息

高速城市化带来的不透水面(ISA)扩张成为影响我国城市地表热岛强度(SUHII)的重要驱动因素.辨识不透水面的空间格局对热岛强度的影响仍有待研究.本文利用卫星地表温度(LST)数据和中国31个主要城市的高分辨率不透水面数据,全面分析了不透水面的面积、聚集度、斑块密度和边界形状复杂程度,以及人口和NDVI差异对热岛强度的影响.结果显示,我国城市的日间热岛强度存在明显的空间和季节变化,强度由南向北递减,而夜晚则相反.不透水面的面积、聚集度和边界形状复杂程度与热岛强度呈正相关关系,而斑块密度与热岛强度呈负相关关系.通过逐步多元线性回归模型,选取的景观结构、人口及植被变量指标能解释夏季昼夜热岛强度变化的63.7%、57.0%,以及冬季昼夜热岛强度变化的78.6%和39.8%.且不透水面的聚集度与边界形状与白天热岛强度相关性较大,不透水面面积及其聚集程度对夜晚热岛强度有显著影响.研究结果能够为优化城市景观结构和减轻热岛效应对城市安全的影响提供科学参考.

关键词：城市地表热岛强度中国主要城市不透水面面积逐步多元线性回归因子重要性

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基于多智能体模型的城市洪涝灾害动态风险评估

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水资源保护 2024年第4期40卷 36-47页

作者：卢兴超徐宗学李永坤胡小红北京师范大学水科学研究院北京100875 城市水循环与海绵城市技术北京市重点实验室北京100875 北京市水科学技术研究院北京100048

围绕城市洪涝灾害过程中对人口动态风险评估的需求,在城市水文水动力模型基础上,提出了基于多智能体模型的城市洪涝灾害动态风险评估方法,分别设置孕灾环境智能体、致灾因子智能体、承灾体智能体的运行规则,并给出多智能体之间的通信机... 详细信息

围绕城市洪涝灾害过程中对人口动态风险评估的需求,在城市水文水动力模型基础上,提出了基于多智能体模型的城市洪涝灾害动态风险评估方法,分别设置孕灾环境智能体、致灾因子智能体、承灾体智能体的运行规则,并给出多智能体之间的通信机制,以实现城市洪涝灾害过程人口动态风险定量评估。以北京市海淀区清河流域某典型排水分区为例,利用SWMM和LISFLOOD-FP模型,模拟50年一遇设计降雨情景下的洪涝灾害过程,并基于NetLogo模型构建城市洪涝灾害承灾体动态风险评估模型对研究区中的人口动态风险进行了评估。结果表明:50年一遇设计降雨情景下,研究区洪涝风险面积从降雨历时T=4 h的0.608 km^(2)增加到T=30h的2.202 km^(2);常规模拟情景下,研究区低风险人口数持续下降、高风险人口数持续上升,最终低风险人口数稳定占比为75.75%,高风险人口数稳定占比为22.85%;在设置救援避险策略后,研究区低风险人口数先下降后升高,在T=4.5 h时,最低人口数占比为92.30%,而高风险人口数先升高后降低,最高人口数占比为7.07%,最终低风险人口数稳定占比为100%。

关键词：多智能体模型城市洪涝灾害人口动态风险避险策略水文水动力模型

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分布式SCS-CN有效降雨修正模型建立及应用

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水科学进展 2023年第4期34卷 553-561页

作者：申红彬徐宗学曹兵王海周华北水利水电大学河南省水圈与流域水安全重点实验室河南郑州450045 北京师范大学城市水循环与海绵城市技术北京市重点实验室北京100875 东营市水务局山东东营257091

为解决SCS-CN模型改进后方程结构复杂的问题,基于SCS-CN标准模型,经与SCS-CN改进模型比较,引入有效降雨修正系数建立SCS-CN有效降雨修正模型,并对城市低影响开发复杂区域综合考虑LID设施蓄存容积对降雨径流的影响,构建基于水文响应单元... 详细信息

为解决SCS-CN模型改进后方程结构复杂的问题,基于SCS-CN标准模型,经与SCS-CN改进模型比较,引入有效降雨修正系数建立SCS-CN有效降雨修正模型,并对城市低影响开发复杂区域综合考虑LID设施蓄存容积对降雨径流的影响,构建基于水文响应单元的分布式SCS-CN有效降雨修正模型,以北京双紫园小区为例开展降雨径流模拟与效果检验。分析SCS-CN有效降雨修正模型,当对修正系数取值等于1.0时其等同于标准模型,当对修正系数取值小于1.0时其等效于改进模型;修正系数表征了径流系数随降水量增大而变化趋向稳定的极限值。模型应用结果表明,分别对渗透地表有效降雨修正系数取值等于1.0与小于1.0,两者对不同场次降雨径流深的计算值与实测值散点均位于45°线附近、符合较好,确定性系数与Nash-Sutcliffe效率系数值分别为0.91与0.83、0.92与0.91,后者效果优于前者,说明对渗透地表有效降雨修正系数取值小于1.0能够有效提高模拟效果。

关键词： SCS-CN模型有效降雨修正系数分布式低影响开发

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城市地表灰尘径流冲刷过程模拟

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水科学进展 2021年第4期32卷 556-566页

作者：申红彬徐宗学华北水利水电大学水利学院河南郑州450045 北京师范大学水科学研究院城市水循环与海绵城市技术北京市重点实验室北京100875

为弥补当前描述城市地表灰尘径流冲刷过程的指数衰减模型偏于经验、物理力学机制认识不足的问题,考虑到地表灰尘的泥沙物质属性,基于泥沙科学、从泥沙运动力学角度研究地表灰尘的径流冲刷过程与模拟方法。通过比较发现,地表灰尘径流冲... 详细信息

为弥补当前描述城市地表灰尘径流冲刷过程的指数衰减模型偏于经验、物理力学机制认识不足的问题,考虑到地表灰尘的泥沙物质属性,基于泥沙科学、从泥沙运动力学角度研究地表灰尘的径流冲刷过程与模拟方法。通过比较发现,地表灰尘径流冲刷指数衰减模型与河道冲刷条件下输沙调整的滞后响应模型具有一定的相似性。基于上述比较结果,参考河道冲刷条件下输沙调整的滞后响应模型方程,针对地表径流汇流的延时效应及不平衡输沙特点,并考虑地表灰尘颗粒的非均匀性及分组冲刷过程,对地表灰尘径流冲刷指数衰减模型进行了改进,建立了地表灰尘的分组不平衡冲刷模型。结合广东东莞牛山工业园区地表灰尘径流冲刷过程的实测资料,对模型进行了应用比较。结果表明:相比指数衰减模型,分组不平衡冲刷模型模拟地表径流灰尘浓度值与实测值变化趋势更为符合,确定性系数与纳什效率系数由0.15与0.59升至0.73与0.70,模拟效果进一步提高。研究结果有助于促进地表灰尘径流冲刷过程模拟由经验分析向具有物理基础的模拟方法转变。

关键词：地表灰尘冲刷过程模拟泥沙运动力学分组不平衡冲刷模型效果比较

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基于多种水文学法的生态基流计算——以西江大湟江口河段为例

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北京师范大学学报（自然科学版） 2022年第2期58卷 269-276页

作者：苏恒徐宗学李鹏叶陈雷王京晶北京师范大学水科学研究院城市水循环与海绵城市技术北京市重点实验室北京100875

基于西江大湟江口站1960-2017年逐日流量数据,运用Mann-Kendall等3种突变点检验方法将该站流量序列划分为人类活动干扰前(1960-1991年)和干扰后(1992-2017年)2个时段.以干扰前流量序列为基础,采用Tennant、NGPRP等6种水文学方法对该河... 详细信息

基于西江大湟江口站1960-2017年逐日流量数据,运用Mann-Kendall等3种突变点检验方法将该站流量序列划分为人类活动干扰前(1960-1991年)和干扰后(1992-2017年)2个时段.以干扰前流量序列为基础,采用Tennant、NGPRP等6种水文学方法对该河段逐月生态基流进行计算,并与相关研究中基于该河段鱼类产卵期生境模拟计算结果进行比较,分析结果表明NGPRP法在该河段适用性更强.将NGPRP法计算所得各月生态基流值作为基准,分析比较干扰前后河段生态基流保证程度,分析结果表明干扰后9-11月生态基流保证程度有所下降,其余月份均有所提高,但由于西江规划水利设施较多,河流生态环境保护工作仍面临一定挑战.本研究为计算该河段生态基流筛选、确定适用程度较高的水文学计算方法,以及为该河段生态基流计算提供一定参考,并据此对该河段干扰前后生态基流保证程度进行分析,其结果可以为该河段生态保护和评估工作提供技术支撑.

关键词：生态基流西江水文学方法突变点检测

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降水空间异质性对非点源关键源区识别面积变化的影响

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环境科学 2020年第10期41卷 4564-4571页

作者：高晓曦左德鹏马广文徐宗学胡小红李佩君北京师范大学水科学研究院城市水循环与海绵城市技术北京市重点实验室北京100875 中国环境监测总站国家环境保护环境监测质量控制重点实验室北京100012

针对地形起伏和降水空间差异较大的农业区非点源污染问题,基于SWAT模型评估了阿什河流域在异质性降水和均匀降水两种情景下总氮、总磷关键源区空间变化规律,统计了两种情景下识别的关键源区面积变化,并分析其与降水特征参数的关系.结果... 详细信息

针对地形起伏和降水空间差异较大的农业区非点源污染问题,基于SWAT模型评估了阿什河流域在异质性降水和均匀降水两种情景下总氮、总磷关键源区空间变化规律,统计了两种情景下识别的关键源区面积变化,并分析其与降水特征参数的关系.结果表明,降水量一定时,两种情景下识别的总氮、总磷关键源区面积变化趋势大致相同,且总磷关键源区面积不易受降水空间异质性的影响,但总氮关键源区面积却明显受到其影响.对各年份总氮和总磷关键源区面积与降水特征参数的相关分析表明,总磷关键源区面积与当年降水量呈显著正相关,而总氮关键源区面积却与前一年降水量呈显著正相关.研究结果对进一步探讨降水这一重要驱动因子的不确定性对非点源污染关键源区的影响,以及农业非点源污染的治理具有重要意义.

关键词：非点源污染关键源区(CSAs) 降水空间异质性 SWAT模型总氮(TN) 总磷(TP)

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广东省工业用水效率评价及其影响因素研究

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北京师范大学学报（自然科学版） 2023年第3期59卷 413-424页

作者：周桂欢鱼京善王纤阳北京师范大学水科学研究院城市水循环与海绵城市技术北京市重点实验室北京100875

水资源短缺是制约广东省社会经济可持续发展的重要因素,研究工业用水效率及其影响因素对缓解水资源压力和实现水资源可持续利用具有重要意义.本研究基于2011-2020年广东省21个地级市的面板数据,采用基于数据包络法的BBC模型和Malmquist... 详细信息

水资源短缺是制约广东省社会经济可持续发展的重要因素,研究工业用水效率及其影响因素对缓解水资源压力和实现水资源可持续利用具有重要意义.本研究基于2011-2020年广东省21个地级市的面板数据,采用基于数据包络法的BBC模型和Malmquist指数,对广东省21个地级市的工业用水效率进行测算,并利用Tobit回归模型分析了工业用水效率的影响因素.结果表明:1)2011-2020年,广东省工业用水效率总体有所提升,2011-2015年呈上升趋势,2016-2020年呈波动缓慢下降趋势;2)经济发达的地级市工业用水效率相对较高,经济落后的地级市则相对较低,工业用水效率增长速度由高到低排序依次为粤东、粤北、粤西、珠三角地区,区域内各地级市的工业用水效率变化情况存在差异性;3)技术进步是这一时期工业用水效率提升的主要因素,规模效率较大程度地影响着工业用水效率的上升和下降;4)经济发展水平和产业结构与工业用水效率呈显著的正相关关系,合理的水资源管理政策对工业用水效率的提升有促进作用,技术创新因素与工业用水效率呈负相关关系.建议坚持节水优先,在现有基础上完善水资源管理制度,加大科技投入,加快工业产业转型升级和集群化,促进工业用水效率提升.

关键词：工业用水效率 DEA模型 Tobit模型影响因素广东省

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温室番茄蒸散量及影响因子研究

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北京师范大学学报（自然科学版） 2020年第2期56卷 223-229页

作者：杨丽刘海军高壮壮唐晓培冯东雪城市水循环与海绵城市技术北京市重点实验室北京师范大学水科学研究院北京100875

为了研究华北地区日光温室作物在地膜覆盖条件下的蒸散量及其影响要素,并评价现状灌溉制度的合理性,于2018年10月-2019年1月在河北省邢台市宁晋县开展了田间试验,测量了番茄植株茎流速率和茎流量、土壤基质势和温室内小气候(总辐射、温... 详细信息

为了研究华北地区日光温室作物在地膜覆盖条件下的蒸散量及其影响要素,并评价现状灌溉制度的合理性,于2018年10月-2019年1月在河北省邢台市宁晋县开展了田间试验,测量了番茄植株茎流速率和茎流量、土壤基质势和温室内小气候(总辐射、温度和相对湿度),探究番茄蒸散量和茎流速率变化特征及其与气象因子的关系;并将实际作物蒸散量与灌溉水量进行比较.试验表明,番茄茎流速率具有明显昼夜周期变化特征,茎流速率从08:00-10:00开始加速增长,13:00左右达到最大值,此后快速下降,在21:00时番茄茎流停止.晴天茎流日变化过程为单峰曲线,多云天气为多峰曲线.在番茄不受水分胁迫时,茎流速率与总辐射、空气温度和饱和水汽压差的Pearson相关系数从大到小排序呈现为总辐射(0.972)、饱和水汽压差(0.970)、空气温度(0.949);日蒸散量与总辐射、日平均温度、日最高温度和饱和水汽压差的Pearson相关系数从大到小排序呈现为总辐射(0.970)、饱和水汽压差(0.965)、最高温度(0.922)、平均温度(0.828).在番茄果实膨大期,温室内作物系数Kc为1.5,这要显著大于FAO-56推荐的1.15,说明在华北地区FAO-56推荐的作物系数应进行调整.试验期间日光温室累积蒸散量(78 mm)仅为灌水量(255 mm)的31%,表明农户灌水量明显偏多,建议可适当减少灌溉水量,以提高水分利用效率.

关键词：温室番茄茎流速率气象因子蒸散灌溉用水效率

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