西南岩溶地区小流域坡地土壤侵蚀影响因素分析

为研究贵州省山丘地区坡地不同下垫面条件下土壤侵蚀规律及其影响因素,根据西南岩溶地区毕节石桥小流域不同水土流失治理措施,采用2006~2008年实测降雨量、地表径流量、水土侵蚀量观测资料,分析了各种水保措施及坡度和坡长下的地表径流量和土壤侵蚀量变化规律。结果表明,坡改梯措施对水土流失的治理效果最佳,极端暴雨下的强度及雨量对水土流失作用显著,在不同降雨量情况下侵蚀模数随坡度、坡长的变化呈现出不同的变化规律。     

基于SWMM的住宅区多LID措施雨水系统径流控制

为分析不同的LID措施对雨水径流的控制效果,以江西省南昌市某住宅小区为例,利用SWMM模型模拟了多LID措施串联的不同方案在不同重现期降雨条件下的削峰减排效果。结果表明,采用下凹式绿地、渗透铺装、植被浅沟的小区雨水系统,在降雨重现期为1、2、5、10、20年时总径流量、洪峰流量分别减少13.9%~25.1%、31.6%~47.9%;在此基础上分别串联屋面雨水桶、绿色屋顶、绿色屋顶+雨水桶的设计方案均能得到更好的径流控制效果;雨水桶相比绿色屋顶对总径流量有更强的削减作用,而绿色屋顶比雨水桶有更好的洪峰控制效果,尤其是在高强度降雨条件下单用雨水桶不能发挥削峰效果;绿色屋顶与雨水桶串联相比单独使用能发挥更强的削峰减排效能,且在高降雨强度下串联优势更明显。研究成果可为住宅区雨水系统的径流控制提供参考。     

不同土地利用格局下地表径流对降水特征的响应

基于设定的试验区和南京市一年的真实降水数据,在SWMM模型中设置传统土地利用开发建设格局S1和最优土地利用格局S2两种土地利用情景,采用SPSS软件定量分析了降水特征对地表径流的响应。结果表明,S2能有效降低地表径流量,但在降雨量、降雨强度较大时,其地表径流的消减作用会显著降低,甚至会出现增加径流量的情况,表明仅通过土地利用格局的优化尚无法应对由强降雨造成的城市内涝问题;径流特征受多个降水特征的综合影响,其中总径流差值与降雨历时、降雨量及降雨重现期三者所构成的回归方程拟合优度最高。     

降雨移动方向对山区小流域洪水过程的影响

为分析降雨移动方向对山区小流域洪水过程的影响，结合流域地表径流汇流路径特点，基于物理概念的流域分布式水文模型，通过设计不同雨强下多种降雨移动方向工况，对比研究了各种工况对山区小流域洪水过程的影响。结果表明，降雨移动方向对流域洪水过程的影响主要表现在洪水峰值的差异上。在相同雨强和降雨量下，降雨沿着流域汇流路径减少的方向移动会比沿其相反路径移动产生更高的洪水峰值。在相同雨强和降雨移动速度下，流域内降雨移动的路径越长，形成的洪水峰值越高。随着降雨移动方向的改变，较低雨强(120 mm/h)模拟得到的洪峰也可能高于较高雨强(180 mm/h)模拟得到的洪峰。结合降雨的移动特征，流域的地形形状和汇流特点共同控制了降雨移动方向对径流过程的影响。     

不同自然降雨雨型下红壤坡地地表径流和壤中流输出特征

我国南方红壤丘陵区受降雨和土壤性状影响,洪涝灾害与季节性干旱等问题并存,研究坡地降雨过程中径流输出特征具有重要意义。为此,利用江西省水土保持生态科技园内大型土壤渗漏装置,研究了3年期间32场天然次降雨下植草覆盖、干草敷盖和裸露3种不同处理的红壤坡地径流输出特征。结果表明,小雨雨型下,研究区红壤坡地均不产生地表径流;中雨雨型下,植草覆盖、干草敷盖、裸露处理的壤中流所占地表径流和壤中流总量比例分别为58%、80%和12%;对于促进降雨入渗,干草敷盖最优。大雨及以上雨型下,植草覆盖和干草敷盖处理以壤中流为主,占比分别为63%和64%,裸露处理以地表径流为主,占比93%。在红壤坡地开发中除栽种植物加强植被覆盖外,辅以敷盖措施能起到更好的保水保墒效果。     

基于SWMM模型的青岛市典型工业园区径流污染特征分析

以沿海城市青岛市为研究对象,选取3场典型降雨对其典型工业园区道路径流污染物进行取样检测。分析区域径流污染物瞬时浓度,计算径流污染物的次降雨径流平均浓度(E_(MC))值,制作最小雨强的M(V)曲线图,拟合区域污染物冲刷量随径流量变化数据和污染物累积量,构建SWMM分析模型,确定冲刷模型参数。结果表明,初期雨强越大,径流污染物浓度越高;3场降雨中TN、TP、Cu、Zn的E_(MC)值均符合地表水环境质量Ⅴ类,COD、Pb的E_(MC)值存在超标情况;最小雨强依然(但不明显)存在初始冲刷现象;区域SS、COD、TN、TP、Cu、Zn、Pb的模拟结果与实测结果的标准偏差符合模拟要求,拟合的水质参数适应于SWMM模型径流模拟,为沿海城市径流污染的防治和径流模型的运用提供了技术支持。     

不同地下水位埋深下五道沟地区地表径流变化规律分析

基于五道沟实验站1991~1999年实测降水、地表径流及地下水位埋深资料,运用水文学原理及数理统计方法,选取不同降雨量和降雨类型,分析了不同量级降雨量、前期土壤干湿状态、次降雨过程砂姜黑土地表径流量及径流系数随地下水位埋深的变化规律。结果表明,对于砂姜黑土,在50mm以上日降雨过程中,存在土壤表层蓄满、深部超渗的分层产流机制;地表径流量及径流系数随地下水位埋深增加呈指数递减趋势,且随降雨量的增加地表径流系数呈上升趋势;而前期土壤干旱时间长、土壤含水率较低、地表径流系数随地下水位埋深增加而减少,且降雨集中分布比降雨分散分布的地表径流系数高。     

基于GIS支持下福州景观格局与地表径流量关系研究

为定量分析景观格局对地表径流的影响,以福州城区为例,借助地理信息系统、Fragstats景观指数计算软件,应用SCS模型,探讨景观格局变化与地表径流量变化之间的关系。结果表明,1991~2016年城区景观逐渐趋于向高破碎度、形状复杂、稳定均衡、连接性差的方向发展。1991~2001、2001~2011、2011~2016年,福州城区地表径流分别增加了10.29、1.84、1.57 mm,表明福州城区景观格局对地表径流的滞留作用逐渐增大。景观格局指数与径流量的回归分析结果表明,斑块密度与径流量呈正相关函数关系,景观形状指数、连接度指数、蔓延度指数与径流量均呈负相关函数关系,其中连接度对径流变化敏感性最强,可通过减少景观密度,增加形状复杂性、连接性和团聚程度来减少城市地表径流。研究结果可为该区域雨洪调控提供参考。     

暴雨洪水条件下松散体运移试验研究

为探究暴雨洪水条件下流域松散体运移规律,以江西省樟树市芗溪河流域为例,搭建山坡沟道模型和人工降雨系统,在试验模型最上游处布设一根水管来模拟芗溪河中上游汇流雨量,考虑不同降雨强度、下垫面条件开展了 9组模型试验.试验结果表明,短历时强降雨对流域松散体运移影响显著,地表径流携带大量泥沙冲刷,凹岸侵蚀,凸岸淤积,且在坡度较缓...     

不同降雨特征下低影响开发的降雨径流控制效果研究进展

在气候变化和城镇化快速发展的双重影响下,我国城市洪涝灾害问题日益突出。低影响开发(LID)作为一种韧性的方式可有效减少降雨径流并改善径流水质。研究不同降雨特征情况下LID措施的降雨径流控制效果,对于因地制宜地规划设计LID措施以及适应未来气候变化均具有重要意义。通过文献调研,综述了不同降雨量、降雨强度、降雨历时等降雨特征以及气候变化条件下LID措施的降雨径流控制效果。总体来说,随着降雨量级的增加,LID措施对于降雨径流的控制效果会显著减弱,降雨强度和历时对于LID的控制效果影响较为显著。     

塔里木河流域气候变化与径流变化特征分析

采用趋势分析、小波分析等方法分析了1951～2010年塔河流域8个气象站点气象资料及13个水文站1956～2009年的径流量及降雨资料,揭示了不同时间尺度下塔河流域降雨及径流量序列变化周期,阐述了气候变化与径流变化特征之间的关系.结果表明,塔河流域的径流量处于相对平衡状态、降雨与径流主周期相同,气候变化仍是影响径流量变...     

变化条件下史灌河水文特性分析

统计分析史灌河流域1950～2005年的年降雨、年径流、年蒸发资料,利用Kendall秩次相关法分析趋势变化显著水平.结果表明,该流域年径流与年蒸发的减少趋势显著,发现在史灌河流域降水增加增大了径流量,而人类活动的影响则使径流量大为减少.     

SWMM模型精度在城市雨洪模拟中的影响分析

针对区域总体排水规划、径流污染模拟时遇到的建模精度问题,基于暴雨管理模型SWMM,构建H市某小区降雨径流模拟系统,根据不同子汇水区面积划分精度,研究了高、中、低三种精度模型对城市雨洪模拟的影响。结果表明,在单一降雨条件下,水量的模拟结果受模型精度影响较大,而在长序列降雨条件下影响较小;在单一降雨条件及长序列降雨条件下,水质的模拟结果均受模型精度影响很大。     

低影响开发雨水系统在满融经济开发区径流削减效应分析中的应用

低影响开发雨水系统(LID)是建设海绵城市的主要途径之一,为研究LID建设规模对降雨径流产生的影响,以沈阳市满融经济开发区西部区域为例,运用SWMM模型计算了绿色屋顶、透水铺装、下沉式绿地三种措施对径流的削减效应。结果表明,三种措施均能有效削减区域径流量,且各单项措施所占总面积比例与径流系数之间存在良好的负相关线性关系;雨强的增大削弱了绿色屋顶、下沉式绿地对径流的削减效果,而透水铺装受降雨条件的影响不明显;三种措施的削减效果由大到小依次为透水铺装、绿色屋顶、下沉式绿地;组合措施相较于单项措施具有更好的径流削减效益。研究结果为海绵城市的规划建设提供了理论依据。     

基于SWMM模型的城市化地区雨水桶应用研究

针对城市化地区用地紧张和不透水比例高的特性,基于SWMM模型,模拟了不同比例雨水桶布置在不同设计降雨情境下的区域产流和淹水情况,分析了不同比例雨水桶的应用效果。结果表明,不同比例的雨水桶布置均具有径流和淹水量控制作用,且低重现期降雨情境下雨水桶布置的径流削减和淹水量控制效果明显优于高重现期的降雨情境下的削减效果。雨水桶布置比例的增加对径流系数、峰值流量和淹水量等削减程度增大,对径流系数削减效果更为明显。     

扩散波模型在城市坡面汇流中的应用

为分析一维扩散波水动力方程在模拟城市地表降雨径流过程中的可行性,针对典型概化城市流域,采用一维扩散波水动力方程的数值解法模拟了一短历时强降雨事件,并对比SWMM模型模拟结果与扩散波模型模拟结果。结果表明,扩散波模型可以较好地体现降雨作用下地表径流过程的动力特点,但无法适用于过缓的地表坡度,解释了两者连续性方程的差异对模拟结果的影响,最后分析了扩散波模型下边界条件的确定方法。研究成果可为城市坡面汇流模拟提供参考。     

人工降雨条件下坡面流试验分析

采用5个固定坡度的试验水槽和人工降雨系统模拟了不同坡度和雨强下的坡面薄层水流,分析其水动力学特性随坡度和雨强的变化规律,为坡面侵蚀理论提供了试验依据.研究结果表明,人工降雨条件下坡面薄层水流各水力学特性与坡度和雨强呈较好的函数关系.     

昆明市主城区土地利用变化对地表径流的影响

为探究昆明市主城区土地利用变化对地表径流的影响,采用昆明市主城区5个气象站点1986、1995、2000、2007、2014年的逐日降雨及其土地利用类型数据,通过率定后的SCS模型模拟昆明市主城区地表径流。结果表明,率定后的SCS模型适合昆明市主城区,模拟平均相对误差小于15%;1986~2014年水田、草地、灌木林和疏林地面积大幅减少,主要转化为城市建设用地和有林地,渗透比例由82%减至57%,提高了昆明市主城区雨水产流能力;地表径流量随渗透比例减少呈增加趋势,尤其表现在昆明市主城区东部和南部地区。     

水库调度对不同降雨类型下径流的影响分析

针对研究水库调度对径流的影响并未考虑年内降雨特性的问题,选取碧流河流域为研究对象,采用模糊聚类法对1984～2005年年降雨序列进行聚类分析,建立水库径流情势影响评价指标,研究不同时间分布类型降雨条件下水库调度对径流特性的影响.结果表明,不同降雨类型下水库调度对径流特性的影响不同,年降雨量越小、年内分布越分散、降雨过程线越平缓,其影响程度越大.     

和睦桥流域同位素示踪剂划分事件水的试验研究

流量过程线的划分结果对流域滞时分析、降雨径流关系确定和坡地汇流计算影响很大。以和睦桥小流域为例,基于该区域2015~2016年4场降雨资料,运用同位素方法对流域的流量过程线进行划分,探究降水总量和平均雨强对事件水贡献比例的影响。结果表明,事件前水占总流量的百分比例很大(67.9%~98.3%),肯定了事件前水的重要性;总降水量和降雨强度与事件前水占总流量的百分比例均呈负相关,这主要与流域所处地理位置的气候条件和下垫面前期土壤含水量有关;不同雨型主要通过降雨事件过程中的蒸发作用来影响事件前水的贡献比例,而相同雨型的降雨事件可能与前期土壤含水量有关。