海外文摘

2013-04-10 12:31本刊编译
水利水电快报 2013年4期
关键词:水文雨水流域

中东地区城市雨水收集的前景与局限性-Hydrology and Earth System Sciences Discussions,2011,8(6)

随着中东地区人口数量不断增加,中心城市的用水问题日渐突出。许多城镇遭遇缺水状况,巴勒斯坦当局水资源规划者开始对代替传统供水的雨水收集(RWH)方法颇感兴趣。为此,量化了地中海式气候下不同季节城市雨水收集的实际储量,运用单参数模型,以潜在蒸发量和雨水量为输入数据,评估了巴勒斯坦中部城镇拉姆安拉(Ramallah)的雨水收集量。结果显示,在雨季,可收集到约87%(480~550 mm)的雨水;而在旱季,这一数字有所降低,仅能收集到约75%(190~250 mm)的雨水。调查还表明,配置城市雨水收集系统的家庭约占40%,且其中1/3 的家庭已停用该系统。同时这些收集到的雨水用于饮用水的仅占3%,用于家庭其他用途的也仅为18%。值得注意的是,应提倡推广用于饮用水,同时加强相应的水质管理与检查。综上所述,城市雨水收集对旱季克服地区缺水问题贡献较小,但尽管如此,该法也不失为一种保持水资源可持续发展的好方法。随着未来人口的不断增长及城市化进程的不断加快,城市雨水收集将会发挥越来越重要的作用。

洪水概率图在沿海地区城市排水管网中的应用-Hydrology and Earth System Sciences Discussions,2011,8(2)

暴雨期间城市排水管网的运行条件取决于地下管道的输送能力和下游的边界条件。在沿海地区更是如此。为了解沿海地区雨水管网的运行状况,评估了发生洪水的阈值条件,并运用简化法评估了不同气候变量条件下城市发生洪水的严重程度。该研究是意大利里米尼市排水系统的一部分,采用了现代排水模型软件技术(Info Works CS)实施并进行数值模拟。因此,可有效地预计洪水发生的比率。结合这些比率和气候变量,利用洪水概率图可确定排水系统受海上降雨影响的程度,并将这些图表与历时1a 的降雨观测结果相比较,结果表明洪水概率图得出的结果较为可行。

改进的分布式水文模型在亚马逊流域的应用分析-Journal of Hydrology,2012,(9)

为加深对亚马逊地区生态系统过程的了解和认知,同时获取亚马逊流域的相关水文资料,结合HAND 模型和分布式水文模型模拟流域的水文过程,通过模拟流域蒸散发、土壤水分和地下水位等几种水文要素来研究水文响应过程。首先,利用HAND 模型将雷达观测的数字高程模型(DEM)数据进行标准处理,通过分析遥感数据来获取地表物理参数,并将其应用于模拟水文过程的分布式水文-土壤-植被模型(DHSVM)中。其次,根据流域面积,将亚马逊地区分为面积不等的3 部分进行模拟,选择面积适中的第二块流域进行DHSVM 模型参数率定和验证,并将率定的参数应用于面积较小的第一块流域和面积较大的第三块流域,以此来验证模型在不同空间尺度上的模拟能力。结果表明,HAND 地形模型是表示关键水文参数空间分布的有效工具;第一块流域的模拟结果略偏低,第三块流域的模拟结果略偏高,这都与缺乏实测资料有关;除预测的地下水位深度和洪峰在雨季出现偏低的情况外,利用模型模拟的土壤水分、地下水水位和径流量与实测值较为吻合。因此,可进一步得出,DHSVM模型适用于具有赤道气候、地势较低和土壤层较厚等特点的热带森林环境。

运用非线性优化模型对流域分洪的最优控制方法-Advances in Water Resources,2012,(44)

通过CCHE1D 仿真优化模型对不同洪水阶段的预测,可减轻复杂流域内洪灾的危害程度。在考虑非矩形和非棱柱等不规则横截面的基础上,预测水系中洪流的水位和泄流量。基于变分原理,运用从CCHE1D 非线性方程推导出的伴随方程,建立多变量防洪和流体动力学之间的关系,从而得出求解流域伴随方程的水系内部条件。采用隐式数值方法(多辛Preissman 格式)对伴随方程离散化并求解。该模型适用于绘制蓄滞洪区单闸门和多闸门的最优防洪水文图。数值优化结果表明,该模型行之有效。单闸控制导致河水流速增大,从而增加了对河床的侵蚀;而多水闸将洪水分流,可有效控制对河床的侵蚀作用。同时该模型可用于确定引水泄洪的最佳程序、闸门的最优位置以及蓄滞洪区的最小容量。

加拿大圣劳伦斯河支流春汛特征之年际变化分析-Advances in Water Resources,2012,(35)

分析了1934~2004 年魁北克省17 条天然河流春汛特征的年际变化情况,探讨了气候变暖对等级、持续时间、发生时间、频率和变异性等特征的影响。通过研究其平均值与方差的变化得知,这些变化都具有突变性。研究发现,春汛频率特征变化显著的河流有5 条,河流春汛发生时间差异较大的有6 条,而春汛径流的等级、持续时间和变异性的年际变化并不明显。针对春汛平均发生时间的变化这一具有水文气候重要特征的变化,研究了圣劳伦斯河南岸、47°N 以北的东部水文区域,是以海洋性气候为特征;同时还研究了该河北岸的西南水文区域,是以大陆性气候为特征。在以上两个水文区域中,春汛发生时间与相同的水文气候指标有关,即与北大西洋涛动(NAO)呈正相关,与大西洋多年代际振荡(AMO)呈负相关。对于48°N 以北的河流,无论位于圣劳伦斯河左岸还是右岸,频率都是平均值和方差随时间显著改变的唯一特征。对所有流量特征来说,方差变化与平均值的变化相比,可能提前、延迟或同步。而对大多数河流来说,由肯德尔统计法得到春汛各种特征之间的关系通常在时间上是保持稳定的。

欧洲城市排水水质影响评价分析-Water Science &Technology,2012,66(2)

欧洲城市排水系统的设计和优化通常取决于成本效率、地表防洪和后期减排等因素。基于综合系统优化过程,欧洲多国都制定了相应的环境水质影响评估(WQA)原则,但其条款在结构、评估概念、空间和时间范围等方面均存在差异,进而会导致评价结果存在较大主观性。针对上述问题,详细阐述了WQA 各项条款的优缺点、差异性和相似性,分析了系统比较属性选择与WQA 条款的关系;并通过资料分析和专家评定,对实例进行评估;同时还论述了WQA 条款在典型案例中的应用情况。结果表明,将WQA 原则应用于实例可得出多种数值结果和结论。为使评估更为可靠,在今后研究中,需充分理解压力因素和河流生态系统之间的关系。从技术上讲,如果WQA 条款中涉及的工具评估差异较大,就应强制执行不确定性评估。

英格兰和威尔士水资源管理策略-Water Policy,2012,14(4)

为实现水资源可持续利用,在确保环境流量、维护生态环境的前提下,应重新分配水资源。概述了英格兰和威尔士2001 年确立的流域取水管理策略(CAMS)规划,该规划旨在促进用水户和环境之间的可持续平衡发展。实施结果表明,建立的可持续平衡状态基本等同于维持现状,部分原因是管理部门未意识到取水权利不公平、缺乏管理工具以及限制环境改善等问题。为此,提出应增加取水与用水制约的透明度等措施,并将其作为水资源分配公平实施的工作重点和制定决策的基础。最后指出,为达到水资源可持续利用的目标,真正改善环境和社会状况、优化环境管理体系,必须对水资源分配和实施程序进行严格审查,以确保其公平性。

墨累-达令流域地表水与地下水综合管理-Water Policy,2012,14(2)

运用地表水与地下水综合管理,可高效、灵活地利用水资源,同时由于其供水途径多且可有效蓄水,因此还有助于水资源规划与管理适应气候变化的不确定性。以墨累-达令流域为例,分析了其地表水与地下水资源进行分别管理的原因:①历史取水优先权倾向于地表水的开发利用,而相对忽视了地下水管理;②缺少地表水与地下水的相互联系和影响的信息;③地表水和地下水使用权利和规则的差异;④利益相关者的协调和限制问题。此外,还阐述了水资源综合管理受地表水与地下水资源及其相互联系、用水、基础设施及制度规划的影响。结果表明,在该流域实施综合管理并非易事,但应克服重重困难,建立更全面的取、用水制度,延长供水期,制定地下水开采和恢复条例等措施,以改进、完善地表水和地下水综合管理。与分别管理相比,该方法可有效提高供水效率,更好地进行风险管理。

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