厦门市城市绿地雨洪减排效应评价

城市绿地在对雨水的渗透、滞留和调蓄方面具有非常显著的作用,能够有效削减城市的雨洪流量,缓解内涝压力.以海绵城市试点——厦门市为典型区,在日降雨数据、土地利用数据、土壤类型数据、城市绿地空间分布数据和城市建成区空间范围数据等多源数据的支撑下,系统评价了厦门市建成区城市绿地的雨洪减排效应.其中,雨洪减排效应的实物量通过SCS（Soil Conservation Service）模型进行评估,价值量则利用替代市场法进行估算.结果表明:2010年厦门市单位城市绿地削减的雨洪径流深为262.28 mm,削减的雨洪径流总量为4 385.40×104 m3,减排服务价值为2.75×108元;2015年单位城市绿地削减的雨洪径流深为335.77 mm,削减的雨洪径流总量为7 634.37×104 m3,减排服务价值为5.49×108元.城市绿地面积、降水量及其时程分配是影响城市绿地雨洪减排效应的关键因子,在其共同驱动下,2015年厦门市城市绿地的雨洪减排效应较2010年显著增加.研究显示,SCS模型在数据输入和参数率定等方面具有显著优势,能够在地理空间上连续模拟厦门市整个建成区的产流量,进而实现行政区单元和城市绿地类型单元雨洪减排效应的双重评价,3种城市绿地类型（乔木、灌木和草本）单位面积的雨洪减排效应并无明显差异,受绿地面积支配,厦门市80%的城市绿地雨洪减排效应由乔木绿地产生.      

国外雨洪管理对我国海绵城市建设的启示——以日本为例

近年来,我国城市雨洪灾害频发,造成的危害十分严重,引发了国内多方关注。当前,我国雨洪管理与海绵城市建设仍处在探索阶段,需要对外学习先进经验。本文通过梳理日本雨洪管理的保障体系、演进与发展历程、措施体系等方面,结合我国城市实际情况,提出了我国未来海绵城市建设的发展方向,认为未来应构建生态和经济协调发展的理念体系,灾害与资源环境协同治理的结构体系,以结构工程为主、非结构工程为辅的措施体系以及政府主导、社会参与的合作体系。     

全域推进海绵城市建设,消除城市内涝,打造宜居环境

我国提出的海绵城市建设旨在解决由于城市高速发展和涉水基础设施不完善导致的城市内涝问题.经过4年的创新实践取得卓越成效,现已建设的30个海绵试点建设城市经受住了汛期暴雨考验.针对试点建设过程中发现的我国在治理内涝方面存在的体制、机制、技术和设施等方面存在的不足,本文提出:应全域系统化推进海绵城市建设;完善管理体制,进行系统性规划建设并智慧管控;加强领域内的技术人才培养;完善相关标准规范,开展雨洪控制的多学科交叉科学研究.     

浅谈建设海绵城市的发展现状

当今中国城市内涝问题严重,地下水位下降尚未得到缓解,水资源短缺的问题尚未得到解决[1]。海绵城市的提出正是建立在这些水问题的存在基础之上,旨在提出一个较为全面的解决方案,缓解我国水危机,从根本上解决我国目前所面临的水问题。本文从海绵城市发展背景出发,借鉴国外雨洪管理经验,深层次理解其内涵,阐述低影响开发主要技术,总结海绵城市现阶段发展状况,并对今后发展趋势尝试大胆预测,意在让人们更多的了解海绵城市,让更多学科的专业人士加入到海绵城市的建设中来,使海绵城市的建设更加完善,使人与自然共处更加和谐。     

从城市雨洪资源角度看“海绵城市”的建设

海绵城市的重点是对雨水进行合理的利用,从而避免城市出现洪灾,减少污染出现的机率。西方很多发达国家都采用了这样的措施对雨水进行回收利用,不但避免了洪灾,还改善了生态环境。笔者从城市雨洪资源的角度分析了海绵城市的建设,具体如下。     

城市雨洪径流模型研究进展

近年来中国城市暴雨引发频繁内涝灾害,降雨径流成为水体污染重要因素。采用数学模型模拟地表径流过程对城市内涝和径流污染物的高效控制具有重要意义。基于城市雨洪径流模型的研究现状和应用实例,选择SWMM、HSPF、Infoworks CS、SLAMM 4个应用较广而侧重不同的国外城市雨洪径流模型进行介绍,归纳模型基本概念和原理,比较主要用途和适用条件,并分析各自的特点及国内外研究进展。同时指出现有城市雨洪径流模型的不足之处,对其发展趋势进行展望。     

城市雨洪资源利用经济价值评价研究

对城市雨洪的合理利用,有助于城市防止内涝、减少灾害、改善水环境,同时能够解决城市水资源短缺,有助于实现水资源可持续利用。文章通过对西安市雨洪资源量的分析,建立了雨洪资源利用的经济效益评价指标,同时,通过分析雨洪资源的利用对国民经济的促进作用,构建了雨洪资源利用的经济价值评价模型,确定了1998～2007年西安市雨洪资源利用对国民经济的贡献量,为下一步建立系统动力学模型分析资源与经济的相互影响奠定了基础。同时,利用该模型测算出2007年西安市雨水利用量约为234万m3,2006年雨洪资源的合理利用推动GDP增长104607.9万元,2007年雨洪资源的合理利用推动GDP增长125787.2万元,但同时尚有76556.61万m3的雨洪资源未得到合理利用。     

对低影响开发与海绵城市的再认识

海绵城市建设是在继承我国古代先贤智慧和参考国外经验,系统总结我国雨洪管理领域长期研究和实践经验的基础上,结合我国城市水系统实际问题提出的城市发展方式,其核心是构建基于绿灰结合的现代城市雨洪控制系统,通过"渗、滞、蓄、净、用、排"综合措施,实现"治涝"与"治黑"等多重目标。低影响开发是海绵城市建设的重要指导思想,也是海绵城市核心技术体系的重要组成部分。正确认识低影响开发与海绵城市的内涵与联系,对于进一步在全国范围内落实低影响开发建设模式,科学推进海绵城市建设具有重要意义。     

城市雨洪过程模拟GPU加速计算效率研究

为量化分析GPU加速技术在城市雨洪过程模拟计算中效率提升效果,采用基于GPU技术的数值模型,对不同降雨及网格分辨率情形下的典型城市雨洪过程进行模拟,并对比分析GPU加速计算效率及其规律。结果表明:城市雨洪过程模拟中,GPU加速技术较CPU技术具有优势,不同情形下可提速23. 88～158. 72倍;在大暴雨和高分辨率网格条件下,GPU模型的提速效果更加明显,相较于短重现期降雨及低分辨率网格情形提升0. 29%～8. 43%,表明该技术适用于大范围高分辨率问题的模拟。该成果可为城市洪涝过程快速模拟预报提供技术支持。     

城市雨洪管理中绿色屋顶研究与应用进展

绿色屋顶作为城市雨洪管理技术之一,对城市雨洪资源化和非点源污染控制有重要作用。文章系统论述了绿色屋顶的发展历史、定义、分类及结构等;分析了绿色屋顶在工程基础技术、雨洪管理、模型模拟等方面的研究进展,归纳了绿色屋顶的优势及不足之处;在此基础上,预期了绿色屋顶的发展趋势,指出基质选配、植被配置、新材料的应用、调峰控污规律、结构优化以及性能和全生命周期评价是目前绿色屋顶研究、应用的关键问题。     

改良型生物滞留池在海绵城市雨水处理中的研究与应用

生物滞留池是城市雨水低影响开发技术下的一种处理设施,由于其对污染物去除效果较好,运行条件不复杂,投资成本不高,在国内外得到广泛应用。基于国内外改良型生物滞留池研究动态的分析,提出生物滞留池经填料基质、厌氧环境、结构优化、有效蓄水深度、入渗率和水力流动方向等方面改良后,可在保持传统生物滞留池对悬浮颗粒物、重金属/类金属、病原体和油脂类等去除效果的同时,提升对氮、磷污染物的去除效果。总结了改良型生物滞留池处理城市雨水中污染物的基本原理与典型特征,归纳了改良型生物滞留池处理雨水的设计和应用范围,并对未来的研究与发展方向进行了展望,以期为海绵城市基础设施工程建设和老旧区城市改造提供参考。     

海绵城市设施的降雨径流和污染负荷频谱分析方法

海绵城市设施效果目前主要用年径流总量控制率和年径流污染物总量削减率评价,它们通过对事件数据进行累加得到.为直接分析事件,建立了适用于降雨、径流和污染事件的频谱分析方法 .在方法例证研究中,年径流总量控制率显示海绵设施能够完全还原自然径流总量,最佳规模为201 m³.而径流频谱显示,与自然对照相比,海绵设施截留小雨(导致径流总频次减少)、对大雨控制不足,只在中雨下接近自然径流,它不能还原自然径流事件,通过计算频谱相似度得到的最大修复程度为0.66,最佳规模为238 m³.污染负荷频谱提供了大量细节信息,例如,没有初雨池的弃流器只在1.5～8.0 kg·hm^-2·d^-1的排污量范围内污染削减效果较好,在其他情况下效果较差.降雨频谱和年径流总量控制率的比较表明,频谱不会对原始数据做任何改变,只原样地呈现事件累积频率分布,其表征水文特征的真实性更高.     

建筑小区的海绵化改造效益核算——以固原市玫瑰苑小区为例

以固原市玫瑰苑小区为例,根据小区可改造绿地空间充足、雨落管断接改造难度较小等特点,提出了海绵化改造思路及工程内容,并对海绵化改造后的经济效益和生态效益进行核算。结果表明:通过海绵化改造即改造排水系统,建设下沉式绿地、植草沟、雨水花园、雨水罐、蓄水池、透水铺装等措施,可使小区综合雨量径流系数降低0.21,小区雨水径流量减少5 137.85 m ³∕a,具有良好的雨水调蓄效益;海绵化改造后具有一定的经济效益,可节约城市排水设施费用411.03元∕a,节约自来水费用4 159.20元∕a,节水效益达28 155.42元∕a;海绵化改造后可吸碳8.18 t∕a,释放氧气6.31 t∕a,吸收二氧化硫50.73 kg∕a,生态环境效益显著。     

葫芦岛市生态市建设的优势条件与制约因素

本文针对葫芦岛市的区域特点和生态现状客观分析了建设生态市的优势条件与制约因素，并对如何进行生态市建设提出了针对性意见和建议。     

我国生态城市建设的关键和对策

介绍了生态城市的内涵、生态城市建设的关键——社会生态化。结合我国国情,提出了建设生态城市的关键内容和对策。     

海绵城市试点区域内面源污染发生过程及其对水体污染负荷贡献评估

低影响开发(LID)作为我国海绵城市建设中最为重要的技术手段,能够有效解决大概率小降雨事件带来的径流污染问题,然而海绵城市试点区域内城市面源污染的发生全过程与污染输出特征规律鲜有报道.本研究选择已经建成的海绵城市建设试点区域,在地块尺度上研究多个不同降雨事件中城市面源晴天污染物累积量、降雨径流冲刷量、LID削减量、外排后对河流水体的污染输出量.结果表明,LID建设区域内街尘的累积范围为7.82~33.36 g·m-2,降雨冲刷量为0.29~4.90 g·m-2,街尘的径流冲刷率为0.9%~62.7%;LID设施对降雨冲刷的固体悬浮物(SS)削减率达90%,即占街尘累积量的13.1%~16.7%,发生溢流时SS输出量占街尘累积量的0.6%~3.8%,占径流冲刷量的3.9%~5.0%.LID径流的调蓄能力大于其设计降雨量(即在降雨量为21 mm)时径流无外排,经过LID设施外排径流水中COD、NH+4-N、TN、TP浓度均低于《地表水环境质量标准》(GB3838—2002)Ⅳ类水标准.另外,LID设施对颗粒物中小于10μm和大于250μm的细颗粒物去除率较高,且微地形和常规性清扫(人工清扫和机械清扫)均对城市面源污染物累积和迁移分布产生影响.上述发现揭示了LID建设区域内城市面源的发生规律,可为定量评估LID工程绩效提供科学依据.     

高地下水位地区透水铺装控制径流污染的现场实验

为确定高地下水位地区使用透水铺装对地下水水质的影响,在上海市区建造了3种实验性透水铺装停车场及1个不透水铺装对照,监测实际降雨条件下3种实验设施进、出水水质,考察其对径流中污染物的去除效果并评价设施对地下水造成污染的可能性.结果表明,3种设施对TP、TSS、COD、Cr、Mn、Cu、Zn、Pb及石油类均有良好的去除效果,而对TN的去除效果较差;3种设施中均发生了明显的NO-3-N释放现象;以水泥稳定碎石为基层的缝隙透水砖铺面以及碎石基层的缝隙透水砖铺面对NH+4-N去除效果明显好于透水混凝土铺面;不同透水铺装设施出水水质除NH+4-N之外无显著差异;现场地下水质总体上劣于上海市地下水背景值,而3种透水铺装出水总体上劣于现场地下水,且多项指标属于或接近地下水V类标准.在高地下水位地区使用无防渗衬垫透水铺装存在污染地下水的风险.     

资源型城市转型效率时空格局及影响因素探析：以陕甘宁能源富集区为例

基于数据包络分析、标准差椭圆和地理探测器方法,引入产业多样化指数和产业专业化指数,综合探讨陕甘宁资源型城市的转型效率、时空格局及其影响因素,得到2011—2020年陕甘宁资源型城市转型绩效综合得分及分布、不同发展阶段资源型城市转型绩效以及三省区各自资源型城市的转型绩效。结果表明：（1）2011—2020年陕甘宁资源型城市转型效率具有显著的时间和空间差异。（2）研究期内陕甘宁资源型城市转型效率空间分布格局基本保持稳定,仍以东西方向为主导。（3）地方财政一般预算内支出、城市建设用地面积、地区生产总值是影响资源型城市转型效率空间分异的主导因子。揭示了研究区资源型城市转型效率的发展演变态势及驱动因素,可为其持续优化转型提供决策依据。     

粤北山区连州市土壤硒含量分布特征及影响因素研究

以粤北山区连州市为研究区,采集了 3009个耕地表层土壤(0～20 cm)样品,利用GS+软件构建的半方差变异函数模型、ArcGIS中的克里金插值法以及SPSS相关性分析等方法,分析了研究区耕地表层土壤硒含量的空间分布特征、硒元素的形态特征及影响因素.结果表明,土壤硒含量的均值为0.432 mg·kg-1,变化范围为0...