城市化對山區(qū)中小河流洪水特性影響研究.pdf

1、伴隨著城市化發(fā)展，城市中小河流流域下墊面條件發(fā)生重大改變，且區(qū)域內(nèi)氣象環(huán)境變化和人類活動加劇的影響，使流域產(chǎn)匯流條件較天然流域發(fā)生較大改變。洪水峰值變大、徑流總量加大、洪水歷時減少、徑流系數(shù)不斷變大等給城市河道的行洪安全都帶來了巨大的影響，由于山區(qū)特殊的氣候環(huán)境和地形地貌條件，使這種影響更為突出。傳統(tǒng)的水利推理公式和市政暴雨公式對城市化后中小河流洪水徑流模擬均存在各自的不合理性，故本文通過運(yùn)用SWMM模擬城市化后流域的產(chǎn)匯流變化情況以及

2、出口斷面的設(shè)計流量，分析城市化對山區(qū)中小河流洪水特性的影響，為工程設(shè)計以及相關(guān)研究提供依據(jù)。
　　論文以重慶市巴南區(qū)龍洲灣堰河為研究對象，城市化后研究區(qū)域下墊面條件及地形地貌均發(fā)生巨大改變，不透水面積比例由20％增加到65％，流域內(nèi)洪水特性發(fā)生了明顯變化。論文采用SWMM模型模擬城市化前后，降雨歷時為120min，重現(xiàn)期分別為5a、20a、50a、100a條件下產(chǎn)匯流變化情況，得到了城市化前后流域內(nèi)洪水特性的變化規(guī)律。
　　

3、通過模型模擬計算結(jié)果對比分析表明:
　?、僭诓煌慕涤昵榫耙约爸噩F(xiàn)期條件下，流域累積雨量徑流系數(shù)的變化趨勢是:降雨初期，徑流系數(shù)為零，當(dāng)降雨發(fā)生到某一時刻，累計雨量才從零逐漸增加，且增大的斜率越來越大，經(jīng)過一段時間后達(dá)到峰值，而后慢慢降低。
　　②降雨重現(xiàn)期對雨量徑流系數(shù)的影響相對較小，不同重現(xiàn)期下同一子匯水區(qū)域的徑流系數(shù)相差較小，但用地布局的不同導(dǎo)致下墊面條件的改變，繼而對流域產(chǎn)匯流情況的影響是巨大的，開發(fā)后流域的蓄滯能力

4、降低、徑流峰值和徑流總量均比天然流域狀況大。
　?、墼赟WMM模型模擬計算流域產(chǎn)匯流時，下墊面要素對其結(jié)果的影響十分明顯。其中，子匯水區(qū)域的特征寬度、透水性和不透水性粗糙系數(shù)N值即子匯水區(qū)域曼寧系數(shù)對模型產(chǎn)匯流計算結(jié)果影響較大，而坡度、不透水面積比、洼蓄值以及Horton下滲條件對結(jié)果影響的靈敏度相對較低。
　　筆者還通過運(yùn)用水利推理公式以及市政暴雨強(qiáng)度公式分別計算研究區(qū)域規(guī)劃建設(shè)后的洪水徑流情況，并與SWMM模擬城市化前后

5、研究區(qū)域區(qū)間洪水值進(jìn)行對比分析，得到了以下結(jié)論:
　　①水利部門推理公式采用年最大值方法選樣得到對應(yīng)重現(xiàn)期頻率進(jìn)行暴雨洪水分析，而市政暴雨強(qiáng)度公式則采用非年最大值法即年多個樣法，其得到的是次頻率。與推理公式相比，市政暴雨強(qiáng)度公式的重現(xiàn)期較低，本文也總結(jié)了它們之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系。
　?、谕ㄟ^將推理公式與SWMM模擬城市化后研究區(qū)域區(qū)間洪水值相比較，并分析得出:推理公式主要適用于天然條件下中小流域洪水計算分析，當(dāng)下墊面發(fā)生巨大變化后