合肥市降雨特性分析和綠地產(chǎn)匯流特性模擬研究.pdf

1、在全球氣候變暖及城市化進(jìn)程加快的大背景下，降雨特征的變化是全球氣候變化表現(xiàn)最為明顯的指標(biāo)之一，直接影響著人類的社會(huì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)，限制了社會(huì)的發(fā)展。隨著我國城市化進(jìn)程的快速發(fā)展，城市自然面貌發(fā)生變化，不透水面積增加，綠地面積不斷減少，導(dǎo)致城市雨水利用率低，地下水位變低，水資源減少，同時(shí)城市下墊面產(chǎn)匯流特性發(fā)生很大改變，洪峰形成過程加快，雨洪量增加，嚴(yán)重影響城市居民的生活和安全。本文結(jié)合2011年安徽省高校自然科學(xué)研究項(xiàng)目城市排水管道系能診斷與

2、評價(jià)體系研究這一課題，選擇以合肥市進(jìn)行城市降雨特性分析和綠地產(chǎn)匯流特性研究，為合肥市排水管網(wǎng)的設(shè)計(jì)以及內(nèi)澇控制研究、規(guī)劃設(shè)計(jì)等提供設(shè)計(jì)參數(shù)和理論參考，同時(shí)為因地制宜式雨水利用提供設(shè)計(jì)依據(jù)。
　　本文利用國家氣象局合肥市氣象站點(diǎn)1954~2013年間的基礎(chǔ)降雨資料，采用Mann-Kendall檢驗(yàn)法、matlab語言編程來分析合肥市近60年的年、季、月降雨趨勢和突變特征。近60年來合肥市年降雨量變化較劇烈，降雨量突變比較頻繁，在統(tǒng)計(jì)

3、年間共發(fā)生5次突變，年降雨量總體呈現(xiàn)出上升趨勢；春季降雨呈現(xiàn)出下降趨勢，夏季和冬季呈現(xiàn)出明顯的上升趨勢，秋季上升趨勢不明顯；在12個(gè)月份中，6、9、10月份的降雨統(tǒng)計(jì)量變化最為劇烈，發(fā)生多次突變，除4、5、9月份呈現(xiàn)下降趨勢以外，其他月份均呈現(xiàn)出上升趨勢。
　　根據(jù)合肥的月降雨變化特征，選取特征月7月的降雨資料，了解合肥市降雨類型分布，確定模擬降雨雨型。自行設(shè)計(jì)一套人工模擬降雨裝置，并對該裝置相關(guān)參數(shù)進(jìn)行率定，在此基礎(chǔ)上，進(jìn)行60

4、多場的人工模擬降雨實(shí)驗(yàn)，分析了降雨雨強(qiáng)、下墊面坡度、降雨歷時(shí)、土壤初始含水量等對綠地產(chǎn)匯流的影響,以及這些因素對綠地徑流系數(shù)的影響和相關(guān)性,同時(shí)建立了降雨強(qiáng)度、降雨歷時(shí)、降雨量與綠地徑流系數(shù)之間的數(shù)學(xué)關(guān)系。
　　研究結(jié)果表明，隨著降雨強(qiáng)度的增大，對雨水徑流的影響越明顯，匯流口的流量增加速度加快，達(dá)到穩(wěn)定產(chǎn)流量的時(shí)間就變短；同等降雨強(qiáng)度條件下，綠地達(dá)到穩(wěn)定產(chǎn)流量的時(shí)間比膨脹土的長，且綠地的匯流時(shí)間要比膨脹土的匯流時(shí)間要長，從而減少了

5、暴雨強(qiáng)度條件下對城市排水管道的影響；隨著坡度的增加，綠地徑流系數(shù)也增加，由于綠地對雨水的截留和擾動(dòng)，綠地表面的匯水時(shí)間增加，徑流量的增加速度也較膨脹土條件下要緩慢，穩(wěn)定出流量也減少；降雨強(qiáng)度與徑流系數(shù)沒呈現(xiàn)出明顯的線性關(guān)系，因?yàn)榻涤陱?qiáng)度是與降雨量和降雨歷時(shí)相關(guān)聯(lián)；綠地徑流系數(shù)與降雨歷時(shí)呈現(xiàn)特定關(guān)系，隨著降雨歷時(shí)增加，徑流系數(shù)隨之增加，但最終徑流系數(shù)為一個(gè)穩(wěn)定值；降雨量與徑流系數(shù)呈現(xiàn)出線性相關(guān)性，隨著降雨量的增加，徑流系數(shù)也隨之增加。與《