基于SWMM模型的城市降雨徑流規(guī)律及城市雨洪利用控制研究.pdf

1、城市化發(fā)展極大地改變了流域的氣候和下墊面的組成，使流域內(nèi)降水的時(shí)空分布和降雨徑流效應(yīng)發(fā)生很大的改變，這些改變與流域的水循環(huán)模式、水資源利用、雨洪控制緊密相關(guān)，由此帶來的是原本天然河道的渠道化，天然河道渠道化又反過來加劇城市化給流域水文效應(yīng)帶來的影響，因此有必要對(duì)城市化下的暴雨特性和降雨徑流規(guī)律進(jìn)行研究和模擬，探究城市雨洪控制和雨洪資源利用對(duì)策。
　　本文以宣州區(qū)1953-2013年61年間實(shí)測(cè)資料為基礎(chǔ)，采用線性趨勢(shì)回歸、Mann

2、-Kendall趨勢(shì)檢驗(yàn)法和滑動(dòng)平均法，對(duì)宛溪河流域年降雨量、汛期雨量等參數(shù)的時(shí)間序列進(jìn)行趨勢(shì)分析;采用雙累積曲線法、有序聚類法和非參數(shù)M-K突變檢驗(yàn)法，對(duì)流域年降雨量、汛期雨量等參數(shù)的時(shí)間序列進(jìn)行突變點(diǎn)分析;對(duì)實(shí)測(cè)降雨過程資料進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，分析各重現(xiàn)期、各降雨歷時(shí)的暴雨時(shí)程分布，為研究城市化下降雨徑流效應(yīng)提供有力的支撐和資料基礎(chǔ)。代表站點(diǎn)降雨序列趨勢(shì)分析表明，區(qū)域城市化、用地性質(zhì)的改變對(duì)長(zhǎng)歷時(shí)、長(zhǎng)周期尺度降雨序列影響較小，其影響體現(xiàn)在短歷

3、時(shí)、短周期降雨序列上。代表站點(diǎn)降雨序列突變點(diǎn)分析表明，降雨突變時(shí)間點(diǎn)分別是1990年和2000年，分析結(jié)果與城市化進(jìn)程一致。暴雨頻率和雨型分析表明，50年、20年稀遇暴雨出現(xiàn)年份仍集中在1990年以前，說明城市化擴(kuò)大對(duì)暴雨量級(jí)影響較小，其次對(duì)暴雨雨型分析可知，研究區(qū)暴雨主要是雙峰型暴雨。
　　以宣城市宛溪河典型流域作為研究區(qū)域，根據(jù)實(shí)際用地資料、遙感資料和地形地貌資料，對(duì)研究區(qū)開發(fā)前、現(xiàn)狀和規(guī)劃的用地性質(zhì)進(jìn)行分析，了解不同時(shí)期研究

4、區(qū)土地利用格局的變化，并且對(duì)研究區(qū)現(xiàn)狀城市排水分區(qū)進(jìn)行分析，結(jié)合天然水文分區(qū)劃分情況，明確研究區(qū)整體匯水、排水區(qū)域的劃分，將SWMM模型運(yùn)用于城市和天然流域的降雨徑流模擬，通過比較模擬結(jié)果發(fā)現(xiàn)，城市化對(duì)降雨徑流效應(yīng)的影響十分明顯，各徑流參數(shù)隨著城市化發(fā)展呈非線性的變化規(guī)律。
　　根據(jù)研究區(qū)洪澇災(zāi)害的實(shí)際情況，結(jié)合研究區(qū)地形地貌等特征，利用SWMM模型模擬提出傳統(tǒng)的調(diào)蓄池、低影響開發(fā)(LID)和“調(diào)蓄池+LID”三種雨洪利用控制措施