快速城市化流域综合径流系数确定方法比较研究

径流系数是表征流域的产水能力、反映自然地理因素对降水形成径流过程影响程度的重要参数。针对快速城市化背景下的海绵城市规划建设需求，为了寻求具有一定物理基础且较简捷快速的方法来确定区域产流，以武汉市后湖流域为研究对象，采用基于降雨径流试验的拟合函数、面积加权法和水量平衡法3种方法计算综合径流系数，并分析比较各个方法的优缺点。结果表明：(1)后湖流域3种方法计算的综合径流系数值分别为0.49,0.49和0.58;基于试验的拟合函数法计算简便，面积加权法各土地利用类型的径流系数取值主观性较大，水量平衡法具有水文学原理，适用于监测资料较充足区域。(2)降雨过程水量平衡法计算结果表明，前期影响雨量对场次径流系数有较大影响，在规划设计中应结合设计工况对应的成灾雨型、雨量、设计重现期等影响因素，优选水量平衡计算法。(3)当实测资料较为缺乏时，综合考虑排水规范中面积加权法和降雨径流试验方法可以快速得到区域综合径流系数的参考值。研究成果可为城市水资源利用和海绵城市建设提供参考。     

灾害孤岛潜势风险分群与降雨警戒值探讨

台湾本身地貌特性以及近年来强降雨事件发生频繁,促使山区地带发生复合式灾害,如崩塌、泥石流与山洪等,因此灾害孤岛效应有必要仿效泥石流以及洪水灾害,制定出参考警戒值以及警戒线,将有助于防灾决策、救难资源投入以及灾害风险判释。本文针对台湾发生过灾害孤岛效应的114个村进行分析,且着重于首次发生灾害的台风降雨事件。首先通过群集分析并依照各样本的6个灾因指标进行分类,群集结果显示可分为8个群,并再以象限分布描述各群的潜势相对风险。采用2004—2015年台风降雨事件的观测雨量数据,并利用距离反比权重法,得出各村的累积降雨量(R)与最大时雨量(I)。整合各群集样本雨量数据后,使用台湾水土保持局使用的RTI模式概念,计算出各群集之RTImin、RTI30、RTI50和RTI70,以绘制低风险区(0～30%)、中风险区(30～70%)和高风险区(70%～100%),其中着重探讨灾害孤岛事件的下限值RTImin,以便可得知最易发生灾害的群集。结果显示,各群的潜势风险反映RTImin的效果良好,如潜势风险越高则其RTImin值越低,即雨量驱动灾害发生的条件较低。群集中,第1与2群为低风险群、第3、5与6群为中风险群、第4、7与8群为高风险群,仅第5群无法透过RTImin验证潜势风险关系,故本文挑选的6项灾因指标,为辨别灾害孤岛效应潜势等级的重要因子。     

城镇与小区雨水管渠系统设计探究

雨水管渠系统对于城镇与小区的排水来说都有重要的作用,能够将城市降雨进行及时的排除,避免积累,这样能保证城市的正常运行,以免由于雨水的影响,造成居住区、工厂、矿区等地的风险,保障人们的生活生产安全。对城镇与小区雨水管渠进行合理化设计,保证将城市区域内的降雨能够及时的被排除,是工程设计师要考虑的重点问题。笔者结合实际工作经验以及资料的参考,来简要的对城镇与小区雨水管渠系统的设计进行探究。     

不同降雨入渗条件下预应力锚索加固边坡稳定性分析

为了研究不同降雨条件下边坡安全系数及预应力锚索轴力变化规律,以省道S303沿线某边坡为研究对象,考虑土体饱和-非饱和渗流与非饱和强度理论,基于有限元分析,对不同降雨工况下的孔隙水压分布、锚索轴力及采用强度折减法计算的边坡安全系数变化规律进行了研究。结果表明: 降雨量一定时,降雨入渗范围随雨强增大而减小,暂态饱和区域随雨强增加而增大; 边坡在加固前后的安全系数均随降雨量增加而不断减小,采用预应力锚索加固能有效提高边坡安全系数,并减小降雨对边坡稳定性的影响; 随着降雨量增加,各锚索轴力均增大,当降雨量一定时,雨强越小,对应的锚索轴力提升幅度越大,靠近底部的锚索轴力对降雨最为敏感。     

强风雨环境下高速列车空气动力学性能研究

为研究强风雨环境对高速列车空气动力学性能的影响,利用Lagrangian discrete phase model模拟雨滴在空气中的运动,并考虑空气与雨滴之间的相互作用,采用相间耦合方法实现强风雨环境模拟。通过开展强风环境下高速列车空气动力学计算及重力作用下的雨滴降落计算,验证计算模型的准确性。在此基础上,开展不同侧偏角、不同降雨强度条件下的高速列车风-雨两相流计算,研究强风雨环境下高速列车的流场特性及气动载荷特性。计算结果表明:当侧偏角相同时,随着降雨强度的增加,受雨滴撞击的影响,头车迎风侧的正压有所增大,头车背风侧的负压有所增大,列车横向气动性能恶化。强风雨环境下,气动载荷系数随着侧偏角和降雨强度的增加而增大,且近似与降雨强度成线性关系。当侧偏角相同时,气动载荷系数增加百分比随着降雨强度的增加而增大;当降雨强度相同时,气动载荷系数增加百分比随着侧偏角的增加而减小。强风雨环境下,高速列车气动载荷系数可以近似拟合为关于侧偏角和降雨强度的二次多项式,且降雨强度的二次项可以忽略不计。     

降雨入渗及地震作用下边坡稳定性研究

边坡滑坡给社会经济和人民生命安全带来了巨大威胁，降雨和地震是边坡滑坡的两大诱因。以云南省某矿山边坡作为研究对象，取样后在室内进行岩石力学实验，得到后期工作所需的岩石力学参数，利用霍克布朗准则推导出岩体的力学参数，运用理论计算和数值模拟分析降雨和地震对边坡稳定性影响，结果表明：1）在降雨入渗作用下，边坡出现滑坡主要是静水压力造成的；2）在地震作用下，当地震峰值加速度为0.1g时，有效塑性区主要位于边坡中下部，当增大地震峰值加速度，其范围向坡脚移动，当加速度为0.3g时，塑性区出现贯通趋势。     

降雨作用下库区滑坡稳定性分析

文章采用GPS针对某大型滑坡体进行长期监测,利用Geo-slope结合降雨条件下实际渗流场,分析降雨作用下滑坡体的稳定性变化规律。结果表明:降雨量对滑坡稳定性影响较大,在时间上滑坡的稳定性与降雨量具有一致性;滑坡安全系数与降雨量成反比,其安全系数减小趋于稳定后滑体将会发生失稳;针对降雨作用下库区滑坡,提出了合理的防治措施。     

坡面产沙规律及侵蚀泥沙颗粒组成特征的研究

利用人工模拟降雨试验,分析了坡面产流产沙规律及侵蚀泥沙颗粒的变化,探讨了产沙量与泥沙颗粒组成的变化特征。结果表明:(1)产流时间随坡度的增大而缩短,总产流量和总产沙量随坡度的增加而增加。(2)不同坡度下,产沙量随降雨历时的变化差异显著,坡度越大产沙量越大。(3)随着降雨历时的增加,侵蚀泥沙颗粒组成中黏粒和粉粒含量逐渐增多,砂粒含量逐渐减少。黏粒在前期增长的较快,砂粒在后期减少幅度较大,粉粒在各阶段较稳定的增加。