合肥市降雨特性分析和绿地产汇流特性模拟研究

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1、分类号：TU992密级：公开单位代码：10878学号：20123303012硕士专业学位论文（全日制）论文题目：合肥市降雨特性分析和绿地产汇流特性模拟研究专业学位类别：工程硕士专业学位领域：建筑与土木工程研究方向：城市排水系统设计与优化作者姓名：朱正南导师姓名：黄明完成时间：2015年4月合肥市降雨特性分析和绿地产汇流特性模拟研究ResearchonCharacteristicsofRainfallandGreenLandRunoffSimulationinHefei论文题目：合肥市降雨特性分析和绿地产汇流特性模拟研究专业学位类别：工程硕士专业学

2、位领域：建筑与土木工程研究方向：城市排水系统设计与优化作者姓名：朱正南导师姓名：黄明完成时间：2015年4月摘要在全球气候变暖及城市化进程加快的大背景下，降雨特征的变化是全球气候变化表现最为明显的指标之一，直接影响着人类的社会经济活动，限制了社会的发展。随着我国城市化进程的快速发展，城市自然面貌发生变化，不透水面积增加，绿地面积不断减少，导致城市雨水利用率低，地下水位变低，水资源减少，同时城市下垫面产汇流特性发生很大改变，洪峰形成过程加快，雨洪量增加，严重影响城市居民的生活和安全。本文结合2011年安徽省高校自然科学研究项目城市排水管道系能诊断与

3、评价体系研究这一课题，选择以合肥市进行城市降雨特性分析和绿地产汇流特性研究，为合肥市排水管网的设计以及内涝控制研究、规划设计等提供设计参数和理论参考，同时为因地制宜式雨水利用提供设计依据。本文利用国家气象局合肥市气象站点1954~2013年间的基础降雨资料，采用Mann-Kendall检验法、matlab语言编程来分析合肥市近60年的年、季、月降雨趋势和突变特征。近60年来合肥市年降雨量变化较剧烈，降雨量突变比较频繁，在统计年间共发生5次突变，年降雨量总体呈现出上升趋势；春季降雨呈现出下降趋势，夏季和冬季呈现出明显的上升趋势，秋季上升趋势不明显；

4、在12个月份中，6、9、10月份的降雨统计量变化最为剧烈，发生多次突变，除4、5、9月份呈现下降趋势以外，其他月份均呈现出上升趋势。根据合肥的月降雨变化特征，选取特征月7月的降雨资料，了解合肥市降雨类型分布，确定模拟降雨雨型。自行设计一套人工模拟降雨装置，并对该装置相关参数进行率定，在此基础上，进行60多场的人工模拟降雨实验，分析了降雨雨强、下垫面坡度、降雨历时、土壤初始含水量等对绿地产汇流的影响,以及这些因素对绿地径流系数的影响和相关性,同时建立了降雨强度、降雨历时、降雨量与绿地径流系数之间的数学关系。研究结果表明，随着降雨强度的增大，对雨水径

5、流的影响越明显，汇流口的流量增加速度加快，达到稳定产流量的时间就变短；同等降雨强度条件下，绿地达到稳定产流量的时间比膨胀土的长，且绿地的汇流时间要比膨胀土的汇流时间要长，从而减少了暴雨强度条件下对城市排水管道的影响；随着坡度的增加，绿地径流系数也增加，由于绿地对雨水的截留和扰动，绿地表面的汇水时间增加，径流量的增加速度也较膨胀土条件下要缓慢，稳定出流量也减少；降雨强度与径流系数没呈现出明显的线性关系，因为降雨强度是与降雨量和降雨历时相关联；绿地径流系数与降雨历时呈现特定关系，随着降雨历时增加，径流系数随之增加，I但最终径流系数为一个稳定值；降雨量

6、与径流系数呈现出线性相关性，随着降雨量的增加，径流系数也随之增加。与《室外排水设计规范GB50014-2006》条款中3.2.3绿地径流系数0.10~0.20相比，合肥市滨湖新区绿地径流系数0.15~0.3偏大，在实际工程中，应因地制宜选择合适径流系数。关键词：绿地，径流系数，产汇流，膨胀土，Mann-Kendall检验法分类号:TU992IIAbstractUnderthebackgroundofglobalclimatewarmingandtheacceleratingurbanizationprocess,thecharacteristic

7、sofrainfallchangeisoneofthemostobviousindicatorsofglobalclimatechange.Itimpactsonsocialandeconomicactivitiesofhumanbeingsdirectly,whichalsolimitsthedevelopmentofsociety.WiththerapiddevelopmentofChina'surbanizationprocess,urbannaturalpresencechangesalot,imperviousareaisgreatly

8、increasedandthegreenareaisshrinking,whichleadstothelowutilizationofu