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期刊信息/Journal information
北京师范大学学报（自然科学版）
北京师范大学
北京师范大学学报（自然科学版）

北京师范大学

郑进保

双月刊

0476-0301

jbnuns@bnu.edu.cn

010-62207851

100875

北京新外大街19号

北京师范大学学报（自然科学版）/Journal Journal of Beijing Normal University(Natural Science)CSSCICSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊为具有较高学术水平的自然科学综合性学术刊物，主要刊登数学、物理学、化学、天文学、地学、生物学和技术科学、环境科学、交叉科学等基础研究和应用研究方面的学术论文，其中属省部级以上各种科学基金资助的论文占90%左右。正努力实现“国内第一源、国际上有一定影响的高水平学术刊物”的办刊目标。
正式出版
收录年代

    序

    徐宗学庞博
    551页
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    基于海绵城市建设理念的系统治水思路

    谢映霞
    552-555页
    查看更多>>摘要：为了将海绵城市的理念更好地付诸实践,本文根据海绵试点城市建设情况,归纳总结了海绵城市建设的主要经验和问题,对海绵城市建设中的系统性、管网改造、排水分区、竖向控制、指标选取等问题进行分析,据此提出:海绵城市建设必须体现系统性、综合性,以问题为导向,从源头、过程、末端统筹布局;要以流域为单元分级划分排水分区,合理组织径流路径;海绵城市建设要和黑臭水体整治相结合,坚持厂网河湖一体,处理系统与收集系统并重;规划建设中要注重竖向控制,使各项海绵设施有效收集径流,发挥处理功能;对问题分析逐步从定性走向定性与定量相结合,参考国外经验,逐步形成适合我国的设计指标;从源头到末端系统控制薄弱环节,充分发挥海绵城市的综合效益.

    海绵城市水安全水环境系统性排水分区竖向控制

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    北京市通州区1966-2016年降水特性研究

    左斌斌徐宗学任梅芳李鹏...
    556-563页
    查看更多>>摘要：降水是最重要的天气要素之一,是城市水文循环关键组成部分.本文运用5 a滑动平均、小波变换及Mann-Kendall趋势检验方法,选取北京市通州区51 a(1966-2016年)逐日降水资料,分析了通州区在年、季、月尺度上的降水特性.结果表明:年降水量以0.44 mm·a-1的速率减少,且呈现出多个周期;降水量主要集中在夏季,占全年降水量的72.1％,且以2.33 mm·a-1的速率减少,春季和秋季降水呈增加趋势,增加的趋势分别为0.36和1.12 mm·a-1,冬季的变化趋势最弱,以0.03 mm·a-1的趋势减小;月降水量主要集中在7和8月,占全年的50％以上,且分别以0.88和1.68mm·a-1的速率减少,降水量在12、1和2月没有变化的趋势.日降水量大于10和20 mm的降水事件主要集中在夏季,降水时间减少是夏季降水减少的主因.

    通州区降水降水时间小波变换Mann-Kendall趋势检验

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    深圳市降水特征时空演变规律分析

    赵彦军徐宗学谭秋阳刘江涛...
    564-571页
    查看更多>>摘要：采用中国区域地面气象要素数据集中的降水数据,基于Mann-Kendall检验法、Sen's坡度法、Morlet复小波分析法并结合极端降水指标,对深圳市1979-2015年降水量的时空演变规律进行了分析.结果表明:1)1979-2015年深圳市年平均降水量为1 841.28 mm,最大主周期为10a,呈现不显著减小趋势.年降水量表现出西多东少、南多北少的空间分布特征.2)西部城区夏季降水和东部郊区相近,春、秋、冬季降水多于东部郊区,且汛期和非汛期降水量都多于东部郊区.3)极端降水时间和雨量南部多于北部、中西部地区多于东部,且极端降水整体呈现降水历时变短、场次降水强度变大的趋势,西部城区表现更为显著.4)西部城区年降水量、汛期降水量和极端降水指标都呈现不显著增加趋势,而东部郊区呈现不显著减小趋势,表现出一定的雨岛效应.

    深圳市降水极端降水时空变化城市雨岛

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    济南市降水变化特征分析及其与土地利用变化的关系

    李佩君左德鹏徐宗学高晓曦...
    572-580页
    查看更多>>摘要：为了探讨区域土地利用类型变化与降水之间的关系,提取济南市1980s-2005年土地利用数据,通过土地利用转移矩阵分析土地利用类型的动态变化情况.利用Mann-Kendall、Pettitt以及滑动t-检验3种方法对近60年来济南市47个雨量站降水数据进行趋势分析和突变检验,分析突变年前后降水量、降水时间、暴雨强度等指标变化特征.结果表明:济南市1980s-2005年间土地利用结构变化较大,大量农田向聚落转移,湿地水体增幅明显;济南市多年平均降水量由东南向西北呈阶梯型递减,聚落密集区大多处于降水量相对较少区域,山区年降水量普遍高于平原地区,且各雨量站所在区域汛期降水量均占全年降水量70％以上;济南各地年降水量和汛期降水量总体呈上升趋势,在1989年左右发生突变,降水量不断增大,降水时间逐渐增多,同时大雨到大暴雨出现概率增大;与其他地区相比,市区年内降水愈发集中,出现大到暴雨的概率显著增加,汛期城市受洪涝灾害威胁更大,这与土地利用变化特别是城市化密切相关.

    土地利用转移矩阵降水突变检验济南市

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    城市暴雨内涝水文水动力耦合模型研究进展

    宋利祥徐宗学
    581-587页
    查看更多>>摘要：城市地表是暴雨内涝水文与水动力过程的共同载体,水流运动是水文与水动力过程的共同形式,故暴雨内涝水文与水动力过程存在极为复杂的耦合关系.从城市暴雨内涝水文水动力耦合模型构建的角度,综述了城市暴雨内涝水文水动力学机制、数学模型及其求解方法的研究进展,总结了各种模型及方法的优缺点,指出了水文驱动水动力模型与水文水动力耦合模型的本质区别,并探讨了城市暴雨内涝水文水动力自适应耦合建模方法及高性能计算技术.

    城市雨洪暴雨内涝水文水动力耦合模型高速计算

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    不同边界条件对城市内涝的影响——以通州区两河建设区为例

    任梅芳徐宗学陈浩周宏民...
    588-594页
    查看更多>>摘要：以北京市通州区为例,对不同重现期的降雨与不同频率的河道洪水进行组合,分析不同洪涝组合对内涝积水深度的影响.采用城市洪涝模拟技术设置不同尺寸的网格进行计算,通过对比不同网格模拟计算的结果,给出最适宜的计算网格尺寸,在此基础上,分析研究不同洪涝组合对内涝积水深度的影响.研究结果表明:分别以5、10和20 m为模型计算网格的模拟计算结果相差不大,以50 m为模型计算网格的模拟水深值明显偏小;与50 a一遇降雨遭遇河道20 a一遇洪水相比之下,50 a一遇降雨遭遇河道50 a一遇洪水时,内涝显著增加;同样地,当100 a一遇降雨遭遇河道50 a一遇洪水比100 a一遇降雨遭遇河道20 a一遇洪水的内涝水深显著增加,而当100 a一遇降雨遭遇100 a一遇洪水与100 a一遇降雨遭遇50 a一遇洪水时的内涝情况相比,研究区所选节点的内涝深度相差不是很大.

    通州网格暴雨积水MIKE21FMMIKEFLOOD

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    基于有效不透水面识别的城市雨洪过程模拟研究

    石树兰庞博赵刚迟凯歌...
    595-602页
    查看更多>>摘要：城市化进程加快带来的不透水面积增加是城市洪涝灾害愈加频繁的重要原因.研究聚焦于不透水面的有效性问题,选取了位于北京市凉水河流域的大红门排水区,借助遥感影像通过实地勘察识别有效不透水面,有针对性地构建SWMM城市暴雨径流模型;通过设置不同重现期暴雨情景,定量分析不透水面空间组合方式对城市洪涝的影响.结果表明:考虑不透水面有效性后,率定期2场降水模拟结果的纳西效率系数较传统模式分别提升了13.51％、1.58％,检验期分别提升了9.79％、18.58％.情景分析的结果表明,当有效不透水面占比由100％降低到25％时,5 a一遇暴雨的总径流深和洪峰流量能够削减74.6％和65.8％,100 a一遇暴雨的削减率为62.9％和21.8％.因此,考虑不透水面有效性将有效提高雨洪模拟的精度,而改变汇流路径,减少有效不透水面是减轻雨洪灾害的重要措施.

    不透水面有效性城市化SWMM模型汇流演算模式大红门排水区

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    北京城市典型流域市政排水与水利除涝衔接关系研究

    李永坤房亚军潘兴瑶于川淇...
    603-608页
    查看更多>>摘要：为系统性分析市政排水与水利除涝设计标准的衔接关系,确保设计标准内的雨洪水能够顺利排出.以北京城市流域马草河为研究区域,分别选用推理公式法、综合单位线法,计算了不同设计重现期的洪峰流量,分析得出了市政排水与水利除涝重现期的函数转换关系.研究结果表明:当市政排水标准低于5 a一遇时,与水利除涝的重现期存在约10倍的衔接关系;当市政排水标准高于5 a一遇时,对应水利除涝重现期约20倍;汇流参数是二者重现期相差较大的主要因素.

    市政排水水利除涝衔接关系推理公式法综合单位线法汇流参数

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    基于InfoWorks的城市水系水文水动力过程耦合模拟——以福州市江北城区及东北部山区为例

    叶陈雷徐宗学雷晓辉廖卫红...
    609-616页
    查看更多>>摘要：以沿海城市福州市江北城区及其东北部山区为研究区,基于InfoWorks ICM模型软件,建立了山区和平原汇水区产汇流的江北城区一维河网模型.对山区产汇流过程利用PDM水文模型、平原汇水区利用Wallingford径流模型及SWMM汇流模型分别进行计算,建立城区河网水系一维河网模型,并将水文模块与水动力模块进行了耦合.在模型中,考虑城区水闸、水泵、坝等水工建筑物,并在河网模型中加入水库和湖泊.利用河道断面监测水位对河网糙率进行率定,利用2019年5月18日降雨-水位数据进行模型的验证,通过设置RTC规则,实现水库与闸泵的调度.结果表明:晋安河水位峰值约为5.35 m,峰现时间约在22:55,实测数据显示水位峰值约为5.43 m,峰现时间约在22:40.本文通过在城市尺度下建立水文水动力学耦合模型,给出了一种系统考虑各种水工建筑物以及调度规则下的综合的城市暴雨内涝模拟方法,对相关研究具有一定的借鉴意义.

    InfoWorksICM河网模型PDM模型水工建筑物库湖调度

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