城市透水面集水效應(yīng)現(xiàn)場試驗(yàn)研究.pdf

1、透水面是城市雨水利用的重要形式。通過現(xiàn)場試驗(yàn)研究城市透水面的集水特性，可為城市雨水利用的方案設(shè)計(jì)和效益評價(jià)提供可靠依據(jù)。本文回顧了透水面集水效應(yīng)試驗(yàn)方面已有研究成果，并根據(jù)大連市的氣候條件和透水面分布狀況，確定了本文的研究范圍和性質(zhì)。通過多尺度的坡面降雨模擬試驗(yàn)，探索了大連市不同下墊面雨水就地入滲的基本規(guī)律，研究了下滲率與降雨動(dòng)力、地形要素等之間的關(guān)系。主要研究內(nèi)容及結(jié)果如下：
　　 (1)下滲率與降雨強(qiáng)度成對數(shù)關(guān)系，與降雨歷時(shí)

2、成負(fù)相關(guān)關(guān)系。降雨強(qiáng)度在試驗(yàn)過程中起主導(dǎo)作用，影響著植物莖葉的倒伏和泥沙的運(yùn)移，并間接影響著下滲率和徑流率的變化。在一定范圍內(nèi)，下滲率隨降雨強(qiáng)度增長而增加，但存在上限值。相同降雨強(qiáng)度下，降雨歷時(shí)越長，下滲率越小。
　　 (2)坡度對下滲率的影響與降雨強(qiáng)度有關(guān)。當(dāng)雨強(qiáng)小于1.51 mm/min時(shí)，坡度變化對下滲率影響較小。當(dāng)雨強(qiáng)大于2.33 mm/min時(shí)，坡度對草地下滲率的影響表現(xiàn)為三個(gè)階段，即當(dāng)坡度處在1.1.5.7°和10-

3、16.1°范圍內(nèi)，下滲率隨坡度增大而增大；而在5.7-10°范圍內(nèi)，下滲率呈下降趨勢。灌木的下滲率受集水坑和冠層截留影響顯著，坡度為5°時(shí)下滲率最大。當(dāng)雨強(qiáng)大于2.12 mm/min時(shí)，透水性路面坡度在0-6°范圍內(nèi)，下滲率隨著坡度增大而變小。
　　 (3)空間尺度效應(yīng)對草地下滲率影響不明顯，但對透水路面下滲率影響劇烈。隨著坡長增長，徑流速度變化顯著，草地1.6-3.2 m位置的植被倒伏最為嚴(yán)重，但下滲率變化不顯著。坡長越大，透

4、水性路面徑流特性波動(dòng)幅度越大，空間尺度效應(yīng)越顯著。
　　 (4)表層土壤含水量隨降雨變化反應(yīng)迅速，深層土壤含水量高，退水過程緩慢。透水性路面在土層接洽處出現(xiàn)臨時(shí)積水，土壤含水量基本穩(wěn)定在0.5-0.6之間。坡面不同位置的土壤含水量大小關(guān)系為坡中>坡下>坡上。坡下積水快，退水慢，坡上反之。
　　 (5)自行研制的降雨模擬試驗(yàn)和觀測系統(tǒng)能夠滿足城市透水面現(xiàn)場試驗(yàn)的需要。該系統(tǒng)組裝靈活、可移動(dòng)性好、模擬和觀測的精確度較高，能夠