濟南市降雨入滲及下墊面產(chǎn)匯流特性研究.pdf

1、隨著城市化的發(fā)展，許多城市面臨水資源短缺的問題。雨水是一種最根本、最直接、最經(jīng)濟的水資源，對補充地下水源、改善及保護生態(tài)環(huán)境起著極為關(guān)鍵的作用，因此雨水利用成為實現(xiàn)水資源可持續(xù)發(fā)展的一條重要途徑。目前許多城市紛紛開展了雨水利用示范工程，但雨水資源理論在實踐應(yīng)用上還存在較大差距。為豐富和完善雨水資源理論，指導(dǎo)雨水利用實踐，本文以濟南市為研究對象，進行了降雨入滲及不同下墊面產(chǎn)匯流特性實驗。同時為實驗的開展自行設(shè)計了一套模擬降雨入滲及產(chǎn)匯流裝

2、置，并對相關(guān)評價指標進行了實測校驗。在此基礎(chǔ)上，分析了影響濟南市降雨入滲的因素，如土壤性質(zhì)、初始含水率、坡度和降雨強度等。另外還分析了雨強、歷時、土壤前期含水量、溫度、降雨量、不同下墊面和不同覆蓋度等對產(chǎn)匯流的影響，及各種因素對徑流系數(shù)的影響和相關(guān)性，建立了一定條件下降雨歷時～徑流系數(shù)，雨強～徑流系數(shù)，流量～徑流系數(shù)的函數(shù)模型。所得研究結(jié)論如下： 1.在試驗允許的雨強范圍內(nèi)，降雨模擬裝置的降雨動能與降雨強度有著很好的線性相關(guān)關(guān)系

3、。因此，在模擬降雨試驗中，通過對雨強的調(diào)節(jié)來實現(xiàn)降雨能量的相似是可行的，把雨強作為主要控制參數(shù)使得模擬降雨試驗在實際操作中大為方便。 2.濟南市土壤入滲速率隨土壤性質(zhì)不同而變化。土壤隨著初始含水率的增加，開始產(chǎn)流時間提前，穩(wěn)定入滲速率和平均入滲速率減小，其與產(chǎn)流時間、穩(wěn)定入滲速率和平均入滲速率分別呈冪函數(shù)關(guān)系；地面坡度與開始產(chǎn)流時間呈指數(shù)關(guān)系，與穩(wěn)定入滲速率呈冪函數(shù)關(guān)系，隨著地面坡度的增大，開始產(chǎn)流時間提前，穩(wěn)定入滲速率降低；降

4、雨強度對土壤入滲影響的研究表明，隨著降雨強度的增大，開始產(chǎn)流時提前，穩(wěn)定入滲速率減小。降雨強度與開始產(chǎn)流時呈指數(shù)關(guān)系，與穩(wěn)定入滲速率呈冪函數(shù)關(guān)系。 3.透水性差的下墊面，雨強、歷時是其主要的影響因素，歷時越長，雨強越大，則徑流系數(shù)越大。透水性較好的下墊面，土壤前期含水量是影響產(chǎn)流量的主要因素。 4.對于草地，相同歷時、雨強、土壤前期含水量條件下，覆蓋度越低，徑流系數(shù)越大，在覆蓋度為80％左右時，成為徑流系數(shù)變化快慢的轉(zhuǎn)折