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      海外文摘

      2013-04-10 12:31:50本刊編譯
      水利水電快報(bào) 2013年4期
      關(guān)鍵詞:水文雨水流域

      中東地區(qū)城市雨水收集的前景與局限性-Hydrology and Earth System Sciences Discussions,2011,8(6)

      隨著中東地區(qū)人口數(shù)量不斷增加,中心城市的用水問題日漸突出。許多城鎮(zhèn)遭遇缺水狀況,巴勒斯坦當(dāng)局水資源規(guī)劃者開始對代替?zhèn)鹘y(tǒng)供水的雨水收集(RWH)方法頗感興趣。為此,量化了地中海式氣候下不同季節(jié)城市雨水收集的實(shí)際儲量,運(yùn)用單參數(shù)模型,以潛在蒸發(fā)量和雨水量為輸入數(shù)據(jù),評估了巴勒斯坦中部城鎮(zhèn)拉姆安拉(Ramallah)的雨水收集量。結(jié)果顯示,在雨季,可收集到約87%(480~550 mm)的雨水;而在旱季,這一數(shù)字有所降低,僅能收集到約75%(190~250 mm)的雨水。調(diào)查還表明,配置城市雨水收集系統(tǒng)的家庭約占40%,且其中1/3 的家庭已停用該系統(tǒng)。同時這些收集到的雨水用于飲用水的僅占3%,用于家庭其他用途的也僅為18%。值得注意的是,應(yīng)提倡推廣用于飲用水,同時加強(qiáng)相應(yīng)的水質(zhì)管理與檢查。綜上所述,城市雨水收集對旱季克服地區(qū)缺水問題貢獻(xiàn)較小,但盡管如此,該法也不失為一種保持水資源可持續(xù)發(fā)展的好方法。隨著未來人口的不斷增長及城市化進(jìn)程的不斷加快,城市雨水收集將會發(fā)揮越來越重要的作用。

      洪水概率圖在沿海地區(qū)城市排水管網(wǎng)中的應(yīng)用-Hydrology and Earth System Sciences Discussions,2011,8(2)

      暴雨期間城市排水管網(wǎng)的運(yùn)行條件取決于地下管道的輸送能力和下游的邊界條件。在沿海地區(qū)更是如此。為了解沿海地區(qū)雨水管網(wǎng)的運(yùn)行狀況,評估了發(fā)生洪水的閾值條件,并運(yùn)用簡化法評估了不同氣候變量條件下城市發(fā)生洪水的嚴(yán)重程度。該研究是意大利里米尼市排水系統(tǒng)的一部分,采用了現(xiàn)代排水模型軟件技術(shù)(Info Works CS)實(shí)施并進(jìn)行數(shù)值模擬。因此,可有效地預(yù)計(jì)洪水發(fā)生的比率。結(jié)合這些比率和氣候變量,利用洪水概率圖可確定排水系統(tǒng)受海上降雨影響的程度,并將這些圖表與歷時1a 的降雨觀測結(jié)果相比較,結(jié)果表明洪水概率圖得出的結(jié)果較為可行。

      改進(jìn)的分布式水文模型在亞馬遜流域的應(yīng)用分析-Journal of Hydrology,2012,(9)

      為加深對亞馬遜地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)過程的了解和認(rèn)知,同時獲取亞馬遜流域的相關(guān)水文資料,結(jié)合HAND 模型和分布式水文模型模擬流域的水文過程,通過模擬流域蒸散發(fā)、土壤水分和地下水位等幾種水文要素來研究水文響應(yīng)過程。首先,利用HAND 模型將雷達(dá)觀測的數(shù)字高程模型(DEM)數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)處理,通過分析遙感數(shù)據(jù)來獲取地表物理參數(shù),并將其應(yīng)用于模擬水文過程的分布式水文-土壤-植被模型(DHSVM)中。其次,根據(jù)流域面積,將亞馬遜地區(qū)分為面積不等的3 部分進(jìn)行模擬,選擇面積適中的第二塊流域進(jìn)行DHSVM 模型參數(shù)率定和驗(yàn)證,并將率定的參數(shù)應(yīng)用于面積較小的第一塊流域和面積較大的第三塊流域,以此來驗(yàn)證模型在不同空間尺度上的模擬能力。結(jié)果表明,HAND 地形模型是表示關(guān)鍵水文參數(shù)空間分布的有效工具;第一塊流域的模擬結(jié)果略偏低,第三塊流域的模擬結(jié)果略偏高,這都與缺乏實(shí)測資料有關(guān);除預(yù)測的地下水位深度和洪峰在雨季出現(xiàn)偏低的情況外,利用模型模擬的土壤水分、地下水水位和徑流量與實(shí)測值較為吻合。因此,可進(jìn)一步得出,DHSVM模型適用于具有赤道氣候、地勢較低和土壤層較厚等特點(diǎn)的熱帶森林環(huán)境。

      運(yùn)用非線性優(yōu)化模型對流域分洪的最優(yōu)控制方法-Advances in Water Resources,2012,(44)

      通過CCHE1D 仿真優(yōu)化模型對不同洪水階段的預(yù)測,可減輕復(fù)雜流域內(nèi)洪災(zāi)的危害程度。在考慮非矩形和非棱柱等不規(guī)則橫截面的基礎(chǔ)上,預(yù)測水系中洪流的水位和泄流量?;谧兎衷恚\(yùn)用從CCHE1D 非線性方程推導(dǎo)出的伴隨方程,建立多變量防洪和流體動力學(xué)之間的關(guān)系,從而得出求解流域伴隨方程的水系內(nèi)部條件。采用隱式數(shù)值方法(多辛Preissman 格式)對伴隨方程離散化并求解。該模型適用于繪制蓄滯洪區(qū)單閘門和多閘門的最優(yōu)防洪水文圖。數(shù)值優(yōu)化結(jié)果表明,該模型行之有效。單閘控制導(dǎo)致河水流速增大,從而增加了對河床的侵蝕;而多水閘將洪水分流,可有效控制對河床的侵蝕作用。同時該模型可用于確定引水泄洪的最佳程序、閘門的最優(yōu)位置以及蓄滯洪區(qū)的最小容量。

      加拿大圣勞倫斯河支流春汛特征之年際變化分析-Advances in Water Resources,2012,(35)

      分析了1934~2004 年魁北克省17 條天然河流春汛特征的年際變化情況,探討了氣候變暖對等級、持續(xù)時間、發(fā)生時間、頻率和變異性等特征的影響。通過研究其平均值與方差的變化得知,這些變化都具有突變性。研究發(fā)現(xiàn),春汛頻率特征變化顯著的河流有5 條,河流春汛發(fā)生時間差異較大的有6 條,而春汛徑流的等級、持續(xù)時間和變異性的年際變化并不明顯。針對春汛平均發(fā)生時間的變化這一具有水文氣候重要特征的變化,研究了圣勞倫斯河南岸、47°N 以北的東部水文區(qū)域,是以海洋性氣候?yàn)樘卣?同時還研究了該河北岸的西南水文區(qū)域,是以大陸性氣候?yàn)樘卣?。在以上兩個水文區(qū)域中,春汛發(fā)生時間與相同的水文氣候指標(biāo)有關(guān),即與北大西洋濤動(NAO)呈正相關(guān),與大西洋多年代際振蕩(AMO)呈負(fù)相關(guān)。對于48°N 以北的河流,無論位于圣勞倫斯河左岸還是右岸,頻率都是平均值和方差隨時間顯著改變的唯一特征。對所有流量特征來說,方差變化與平均值的變化相比,可能提前、延遲或同步。而對大多數(shù)河流來說,由肯德爾統(tǒng)計(jì)法得到春汛各種特征之間的關(guān)系通常在時間上是保持穩(wěn)定的。

      歐洲城市排水水質(zhì)影響評價(jià)分析-Water Science &Technology,2012,66(2)

      歐洲城市排水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和優(yōu)化通常取決于成本效率、地表防洪和后期減排等因素?;诰C合系統(tǒng)優(yōu)化過程,歐洲多國都制定了相應(yīng)的環(huán)境水質(zhì)影響評估(WQA)原則,但其條款在結(jié)構(gòu)、評估概念、空間和時間范圍等方面均存在差異,進(jìn)而會導(dǎo)致評價(jià)結(jié)果存在較大主觀性。針對上述問題,詳細(xì)闡述了WQA 各項(xiàng)條款的優(yōu)缺點(diǎn)、差異性和相似性,分析了系統(tǒng)比較屬性選擇與WQA 條款的關(guān)系;并通過資料分析和專家評定,對實(shí)例進(jìn)行評估;同時還論述了WQA 條款在典型案例中的應(yīng)用情況。結(jié)果表明,將WQA 原則應(yīng)用于實(shí)例可得出多種數(shù)值結(jié)果和結(jié)論。為使評估更為可靠,在今后研究中,需充分理解壓力因素和河流生態(tài)系統(tǒng)之間的關(guān)系。從技術(shù)上講,如果WQA 條款中涉及的工具評估差異較大,就應(yīng)強(qiáng)制執(zhí)行不確定性評估。

      英格蘭和威爾士水資源管理策略-Water Policy,2012,14(4)

      為實(shí)現(xiàn)水資源可持續(xù)利用,在確保環(huán)境流量、維護(hù)生態(tài)環(huán)境的前提下,應(yīng)重新分配水資源。概述了英格蘭和威爾士2001 年確立的流域取水管理策略(CAMS)規(guī)劃,該規(guī)劃旨在促進(jìn)用水戶和環(huán)境之間的可持續(xù)平衡發(fā)展。實(shí)施結(jié)果表明,建立的可持續(xù)平衡狀態(tài)基本等同于維持現(xiàn)狀,部分原因是管理部門未意識到取水權(quán)利不公平、缺乏管理工具以及限制環(huán)境改善等問題。為此,提出應(yīng)增加取水與用水制約的透明度等措施,并將其作為水資源分配公平實(shí)施的工作重點(diǎn)和制定決策的基礎(chǔ)。最后指出,為達(dá)到水資源可持續(xù)利用的目標(biāo),真正改善環(huán)境和社會狀況、優(yōu)化環(huán)境管理體系,必須對水資源分配和實(shí)施程序進(jìn)行嚴(yán)格審查,以確保其公平性。

      墨累-達(dá)令流域地表水與地下水綜合管理-Water Policy,2012,14(2)

      運(yùn)用地表水與地下水綜合管理,可高效、靈活地利用水資源,同時由于其供水途徑多且可有效蓄水,因此還有助于水資源規(guī)劃與管理適應(yīng)氣候變化的不確定性。以墨累-達(dá)令流域?yàn)槔?,分析了其地表水與地下水資源進(jìn)行分別管理的原因:①歷史取水優(yōu)先權(quán)傾向于地表水的開發(fā)利用,而相對忽視了地下水管理;②缺少地表水與地下水的相互聯(lián)系和影響的信息;③地表水和地下水使用權(quán)利和規(guī)則的差異;④利益相關(guān)者的協(xié)調(diào)和限制問題。此外,還闡述了水資源綜合管理受地表水與地下水資源及其相互聯(lián)系、用水、基礎(chǔ)設(shè)施及制度規(guī)劃的影響。結(jié)果表明,在該流域?qū)嵤┚C合管理并非易事,但應(yīng)克服重重困難,建立更全面的取、用水制度,延長供水期,制定地下水開采和恢復(fù)條例等措施,以改進(jìn)、完善地表水和地下水綜合管理。與分別管理相比,該方法可有效提高供水效率,更好地進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)管理。

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