降雨条件下边坡稳定性研究

针对降雨条件变化对边坡失稳的影响,建立了降雨型边坡稳定性的渗流有限元分析模型,进行了滑坡稳定性计算,得出了边坡安全系数与降雨强度、降雨历时、降雨类型等的影响关系。     

基于排水式沥青路面的福建地区降雨特性研究

降雨特性主要包括降雨历时、降雨重现期及降雨强度。本文从短期集中降雨量和累积降雨量两方面确定降雨历时(24h)。根据规范中各道路等级排水路面对降雨重现期的要求,以及福建省9个主要城市市区暴雨强度公式,计算出排水沥青路面设计降雨量及设计降雨强度等级。以渗透系数为主要考虑因素,给出福建地区排水式沥青路面设计空隙率建议值,对排水式沥青路面设计具有重要的参考价值。     

降雨强度对黄土边坡入渗性能影响的研究

降雨入渗使得非饱和土边坡内含水量增大,进而令土的抗剪强度降低,这是降雨诱发浅层边坡失稳的重要原因之一。通过有限元方法计算三种不同降雨强度下边坡内瞬态渗流场分析降雨入渗性能,数值计算结果表明：在历时3 h降雨以内,大于或等于土体饱和渗透性能的雨强条件下湿润锋深度相差不大,但饱和度明显不同;雨强越大,边界瞬时入渗量越大,稳定入渗量越大;在降雨期间,雨水不会以饱和入渗速度入渗,而是随时间呈非线性变化。     

《曲靖市中心城市海绵城市专项规划》编制中模型软件的应用

从目前常用的雨洪模拟软件入手,分析各自特点,采用Inforworks ICM软件对海绵城市规划方案进行计算和校核。利用检查井、管渠、出水口等基础数据和降雨数据等搭建模型,确定软件的重要参数,利用不同重现期的短历时降雨数据和全年降雨数据进行短历时模拟和长历时模拟。选取一段超负荷管段,进行传统管网和低影响开发设施引入后2种条件的比较分析,为海绵城市规划编制工作提供技术支持。     

路面结构层非饱和渗流参数敏感性分析

根据非饱和土的渗流理论,采用有限元软件对不同降雨强度、不同降雨历时下路面结构进行渗流模拟,结果表明在同样的降雨量前提下,降雨历时长的雨型入渗量大,降雨历时比降雨强度对表面水的渗入量影响更为重要。     

设计暴雨雨型推求方法研究

以推求南方某市暴雨雨型为例,研究了3种暴雨雨型推求方法,并综合分析了各方法的优缺点和适用范围:当降雨资料充足时,应优先选用同频率放大法推求出长历时暴雨雨型;当降雨资料较少时,建议选用PilgrimCordery法推求出短历时暴雨雨型;当无降雨资料时,只能选用模式雨型法推求出短历时单峰暴雨雨型。该研究结果可为同行选择设计暴雨雨型推求方法提供一定的参考。     

裂隙诱导各向异性对边坡降雨入渗的影响

裂隙破坏了土体的完整性,使土体渗透性在不同方向上呈现出明显差异,从而显著地影响了边坡降雨入渗规律。为了揭示裂隙诱导各向异性对边坡降雨入渗的影响规律,利用Seep/W软件进行了数值模拟分析,分别就各向异性方向、各向异性程度、各向异性分布区域等因素进行了讨论。最后结合工程实例分析了计算结果的合理性。结果表明:裂隙诱导各向异性方向、各向异性程度、各向异性分布等因素均对边坡降雨入渗有一定的影响,在边坡排水设计与稳定分析时须予以考虑,降雨强度大于顺裂隙方向渗透系数时,裂隙诱导各向异性的影响才会表现出来。裂隙诱导各向异性主要影响降雨初期渗流场,随降雨历时增大,裂隙诱导各向异性的影响逐渐减小,长历时降雨条件下可不考虑这种影响。     

上海市降雨特性统计与雨水存储池容积计算

介绍了雨水利用系统存储池容积的设计方法.通过统计分析上海市近20年的降雨资料,获得了独立降雨事件的降雨量、降雨历时和降雨间隔的平均值以及各降雨特性参数的概率密度函数,在此基础上运用概率统计方法进行了雨水存储池集蓄效率的分析计算.通过对概率密度函数的积分,获得了不同容积下存储池的集蓄效率及相应的年均集蓄水量.结合雨水利用系统的投资、运行费用与预期水价,可确定相关存储池的合理容积.应用该方法评价了上海世博园区屋面雨水集蓄工程存储池的合理容积.该方法对雨水集蓄利用工程的设计具有普遍意义.     

考虑降雨及库水位变动的区域滑坡灾害稳定性评价研究

水库区内水位的周期性涨落加之降雨的影响,增加库区两岸已有及潜在滑坡的复活甚至失稳的概率,从而威胁库区沿岸居民的生命及财产安全。基于此,介绍了考虑降雨及水位变动特征的区域滑坡稳定性计算方法。该方法采用Boussinesq方法进行隔水底板倾斜的潜水非稳定运动方程的求解,得到库水位等速下降时库岸边坡中浸润线的近似解析解,继而根据不同降雨历时及强度,采用瞬态降雨入渗模型及三维斜坡稳定性计算模型进行区域滑坡稳定性的计算。以三峡库区万州库岸段为例,详细介绍提出稳定性评价方法的数据及参数获取方法,并以3种工况进行比较计算。结果表明,考虑不同的库水位状态及联合降雨条件下的模拟预测结果在一定程度上反应该地区斜坡稳定性的时空分布特征,区内库岸的稳定性对降雨的响应大于对库水位变动的响应。     

公路中央分隔带非饱和渗水研究

根据非饱和土的渗流理论,采用有限元软件对不同降雨强度、不同降雨历时下公路中央分隔带进行渗流模拟,结果表明渗入中央分隔带的水量与降雨强度、降雨历时及回填土的性质有关。     

不同基质深度下绿色屋顶产流分析

为了优化绿色屋顶基质结构,结合长江中下游地区的水文、气象等条件,在芝加哥设计雨型下,通过人工模拟降雨的方式研究了重现期1~5年,降雨历时30~120 min的条件下不同基质深度对绿色屋顶滞蓄能力的影响,并从产流过程、径流峰值削减率、径流总量削减率方面进行了分析。研究结果表明:在不同设计降雨强度下,随着基质深度的增加,产流时间、延峰时间和径流削减能力呈增加趋势,同时随着降雨重现期的增大,绿色屋顶各项指标呈减小趋势。综合来看,基质深度为25 cm的绿色屋顶性价比较高。     

公路特大桥径流收集系统的设计探讨

结合泰州长江公路大桥径流收集系统的设计,提出了"收集一直排"方案,给出了径流收集系统的设计降雨重现期、降雨历时等参数.另外,对雨水口布置、管道和明渠两种收集方式的管道材料等进行了探讨,从而为公路特大桥径流收集系统的设计提供参考.     

基于IHACRES和GLUE的降雨径流过程模拟

根据降雨径流过程的特征,修正了IHACRES水文模型,并将其与GLUE方法结合,提出了资料缺乏区域降雨径流的分析方法,该方法包括模型参数范围的确定、参数组的筛选与权重的计算、验证与不确定性评价、预测等。利用该方法对深圳石岩河流域两场降雨径流过程的分析表明:模型校准和验证的Nash效率系数R2分别为0.917和0.59,验证时实测径流量基本位于90%置信度预测区间内。该方法对研究流域降雨径流过程的模拟效果较好,径流预测及其不确定性分析可靠,其结果可为资料缺乏区域初期雨水截留规模的设计和方案优化提供依据。     

The effect of rainwater storage tanks on design storms

The effect of source control measures on the design of combined sewer systems can in most cases only be correctly assessed using the intrinsic temporal rainfall variability, because long antecedent periods can have an important influence. A conceptual model was built to assess the effect of rainwater tanks on the rainfall runoff using long term historical rainfall series. The outflow of the rainwater tank model is converted to equivalent rainfall series. Based on intensity/duration/frequency-relationships (IDF-relationships) for this equivalent flattened rainfall, modified design storms are developed.     

Rainfall measurement based on in-situ storm drainage flow sensors

Data for adjustment of weather radar rainfall estimations are mostly obtained from rain gauge observations. However, the density of rain gauges is often very low. Yet in many urban catchments, runoff sensors are typically available which can measure the rainfall indirectly. By utilising these sensors, it may be possible to improve the ground rainfall estimate, and thereby improve the quantitative precipitation estimation from weather radars for urban drainage applications. To test the hypothesis, this paper presents a rainfall measurement method based on flow rate measurements from well-defined urban surfaces. This principle was used to design a runoff measurement system in a parking structure in Aalborg, Denmark, where it was evaluated against rain gauges. The measurements show that runoff measurements from well-defined urban surfaces perform just as well as rain gauges. This opens up the possibility of improving the ground rainfall estimate by the use of flow rate measurements.     

A Semivirtual Watershed Model by Neural Networks

A semivirtual watershed model is presented in this study. This model places the design rainfall distribution on the input layer and the predicted runoff hydrograph on the output layer. The optimization scheme developed in this study can train the model to establish a set of weights under the guidance of the kinematic wave theory. The weights are time-dependent variables by which rainfall signals can be converted to runoff distributions by weighting procedures only. With the consideration of time dependence, the computational efficiency of virtual watershed models is greatly enhanced by eliminating unnecessary visitations between layers. The weighting procedure used in the semivirtual watershed model expands the rational method from peak runoff predictions to complete hydrograph predictions under continuous and nonuniform rainfall events.     

不同降雨强度下LID改造对径流量的削减效果

以重庆市海绵城市建设试点区域秀山县为研究对象,通过实时监测传统片区和低影响开发(LID)片区的降雨径流数据,探析LID片区在不同降雨强度下对径流量的削减效果。结果表明,经LID改造后,地面透水性增大,所容纳的雨水量增加,与传统开发模式相比,中雨条件下对径流总量和峰值的削减率分别可达到80. 4%和56. 0%;LID措施的蓄水容积有限,不同降雨条件下对径流总量和峰值的削减程度不同,削减程度排序为:中雨(80. 4%、56. 0%)>大雨(69. 4%、64. 4%)>暴雨(56. 1%、60. 8%),而且随着降雨等级的增大,LID片区的径流产生时间和峰现时间的滞后效果减弱,在暴雨条件下与传统片区无明显差别;LID片区是否产生径流以及产生多大的径流,主要由降雨强度决定,而与降雨量关系不大,在本研究中,当降雨强度> 0. 2 mm/min时才会产生径流,且降雨强度越大,径流量就越大。     

城市公园绿地雨水径流利用研究

在暴雨或较大降雨强度的条件下城市绿地也会产生地面径流,在建设公园绿地的同时要考虑对公园绿地上雨水径流的收集,并回用于绿地灌溉,而不是简单排入城市排水系统。结合北京市丰台区绿源公园绿地径流的现场试验观测,提出了城市草坪绿地降雨量、降雨强度与径流量的关系,以及不同地面坡度条件下的降雨径流关系,为北京城市绿地雨水径流利用提供了基本依据和基础参数。试验结果表明,降雨量小于9mm时试验坡度的草坪绿地均不产流;次降雨量大于9mm时,绿地的径流效率与次降雨量成正比,而坡地上二者的相关性比平地更加显著。     

中国城市径流污染控制量及其设计降雨量

介绍了中国城市径流污染状况,指出径流污染控制应纳入污染物总量控制范畴。介绍了国外径流污染控制量及控制参数的确定方法。对中国31个主要城市近30年的降雨资料（降雨量日值）进行了统计分析,得出径流污染控制量（WQV）的设计降雨量,为中国各城市实施径流污染控制提供了量化参数。同时指出,WQV的设计降雨量也可以作为设计雨水收集利用设施经济规模的一个很好的参考值。     

The role of inter-event time definition and recovery of initial/depression loss for the accuracy in quantitative simulations of highway runoff

A long-term runoff monitoring was carried out in a highway drainage system in Winterthur, Switzerland. Several runoff quantity simulations were carried out using the distributed model ‘InfoWorks-CS’. Serial rainfall monitoring data were used for investigation of water runoff behaviour from the highway. The inter-event time definition was calculated from the runoff simulation and applied for better accurate runoff volume determination. Under continuous rainfall condition, the quantity simulation showed a good agreement with the measured hydrograph. However, in some cases where rainfall was not continuous, overestimation of runoff volume and difference in peak height/timing was found after rainfall halting. It was believed that the initial/depression loss on road surface was recovered during the halting period of rainfall and caused the difference in the runoff volume and peak height/timing difference in simulation. The consideration of regenerated depression loss significantly improved runoff simulation results in the on-and-off type rainfall events. This result showed that it was essential to estimate the inter-event time definition to consider appropriateness of the initial or intermediate loss.