濟(jì)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(wèn)題。雨水是一種最根本、最直接、最經(jīng)濟(jì)的水資源，對(duì)補(bǔ)充地下水源、改善及保護(hù)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(shí)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(kāi)展了雨水利用示范工程，但雨水資源理論在實(shí)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(shí)踐，本文以濟(jì)南市為研究對(duì)象，進(jìn)行了降雨入滲及不同下墊面產(chǎn)匯流特性實(shí)驗(yàn)。同時(shí)為實(shí)驗(yàn)的開(kāi)展自行設(shè)計(jì)了一套模擬降雨入滲及產(chǎn)匯流裝

2、置，并對(duì)相關(guān)評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行了實(shí)測(cè)校驗(yàn)。在此基礎(chǔ)上，分析了影響濟(jì)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(qiáng)度等。另外還分析了雨強(qiáng)、歷時(shí)、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(duì)產(chǎn)匯流的影響，及各種因素對(duì)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(shí)～徑流系數(shù)，雨強(qiáng)～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(yàn)允許的雨強(qiáng)范圍內(nèi)，降雨模擬裝置的降雨動(dòng)能與降雨強(qiáng)度有著很好的線性相關(guān)關(guān)系

3、。因此，在模擬降雨試驗(yàn)中，通過(guò)對(duì)雨強(qiáng)的調(diào)節(jié)來(lái)實(shí)現(xiàn)降雨能量的相似是可行的，把雨強(qiáng)作為主要控制參數(shù)使得模擬降雨試驗(yàn)在實(shí)際操作中大為方便。 2.濟(jì)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(kāi)始產(chǎn)流時(shí)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(shí)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(kāi)始產(chǎn)流時(shí)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(kāi)始產(chǎn)流時(shí)間提前，穩(wěn)定入滲速率降低；降

4、雨強(qiáng)度對(duì)土壤入滲影響的研究表明，隨著降雨強(qiáng)度的增大，開(kāi)始產(chǎn)流時(shí)提前，穩(wěn)定入滲速率減小。降雨強(qiáng)度與開(kāi)始產(chǎn)流時(shí)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(qiáng)、歷時(shí)是其主要的影響因素，歷時(shí)越長(zhǎng)，雨強(qiáng)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(duì)于草地，相同歷時(shí)、雨強(qiáng)、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(shí)，成為徑流系數(shù)變化快慢的轉(zhuǎn)折