径流分析

径流分析（共11篇）

径流分析 篇1

前言

罗定江是西江下游一级支流, 从发源地到下游控制站官良水文站, 控制集水面积3164 km2, 河长135 km。流域内有罗定、郁南、云安等县市。气候变化和人类活动对水文情势的影响随着问题的突出也越来越得到关注, 尤其是人类活动的影响, 通过对该流域径流变化分析, 探索影响径流变化的主要因素。

1 流域基本概况

1.1 自然地理

罗定江 (又名南江) 系西江右岸一级支流, 发源于茂名市信宜县鸡笼山。从信宜流入境内罗定县, 流经罗定城区, 再郁南县的南江口镇汇入西江。流域集水面积为4493km2, 境内面积为3701.7 km2, 占总面积的82.4%。河流全长201km。河床平均比降为0.867‰, 总落差174.3m。流域内100 km2以上支流共15条。

流域的东、南、西三面有山环绕, 东有大紺山、云雾山。东南有八排顶。西南有亚婆髺、龙须顶。西有大苍顶。流域中部为丘陵盆地。流域是一个三面闭合倾斜的小盆地, 汇水条件较好, 但储水性差, 加上盆地并非同一岩体闭合, 断层裂隙纵横发育, 闭合程度较差, 中游为剥蚀地貌, 以干旱贫瘠的砂质红土丘陵及台地地貌为主, 也有部分冲积阶地和岩溶峰林, 红土丘陵台地占比重较大, 透水性较好, 地下水位较低, 故流域大部分坡面上野草灌木难以生长, 水土流失非常严重, 是满目黄土旱丘华南少有的下垫面状况

1.2 水利工程概况

随着社会的发展、人类活动的增强, 在流域内修建蓄水、引水等水利工程。流域内中型水库有6宗, 小型水库115宗, 水库控制面积1217km2, 占流域面积的27.1%, 且干流河道设有多个水电站。

1.3 测站概况

罗定江干流设有2个基本水文站, 上游罗定古榄站建于1958年, 集雨面积936km2, 1983年1月停测流量, 2005年恢复测流。下游官良站建于1958年, 集水面积3164km2, 至河口距离66km, 是罗定江流域控制水文站。全流域共设有17个雨量站, 其中有15个有35年资料, 7个有50年资料。站网分布及流域水系图如图1.

2 流域降水分析

流域内, 降水是径流的唯一补给源, 降水的分布、变化直接影响到径流的分布及其变化。为了保证资料的代表性和可靠性, 选取流域内观测年限在50年以上的7个雨量站资料进行分析, 资料系列从1961~2010年, 对个别资料不全的站点作适当插补。

2.1 流域年降水分布

流域内自上而下分布着加益、罗定古榄、官良站, 选用加益、罗定古榄、官良站作为代表站, 点绘降水对照图, 如图2所示, 降水对照关系非常好, 从图2中可以看出, 上游站降水量大于下游站, 这主要是上游在汛期受台风影响, 是流域降雨量高值区, 下游则主要受季候风影响, 是流域的低值区, 也是西江中下游降雨的低值区之一。加益多年平均降水量1629.1mm, 罗定古榄以上流域平均降水量1541.7mm, 全流域平均降雨量1423.0mm, 说明降水自上游向下游递减。

2.2 降水量年内及年际变化

流域内降水量受季节性影响, 年内分配很不均匀, 流域多年平均降水量1423.0 mm, 降水主要集中在汛期, 4~9月降水量1128.0 mm, 占全年降水的79.3%;汛期降水分布也相差较大, 最大月降水量766.4mm, 占该年降水量的38.3%, 降水年内分配不均导致流域水资源利用较难, 经常洪涝灾害和旱灾同时发生, 对生产和生活造成较大影响。年际变化大也是本流域的降水显著特点, 流域内年最大降水量2958.4 mm, 最小474.8 mm, 相差2483.6 mm, 年最大降水量是年最小的6倍。

2.3 降水近年变化形式

用每5年为统计系列, 计算年降水量和月降水量。从表1可以看出, 年降水量没有表现出明显变化趋势, 仍然在多年平均值附近摆动;在年内分配方面, 汛期降水所占比重也没有明显变化趋势;降水量基本没有发生变化。

3. 年径流系列分析

3.1 年径流的年际变化

根据官良站, 1961~~2010年径流资料统计, 多年平均径流量为26.92亿m3, 最大年径流量43.50亿m3, 最小年径流量11.14亿m3, 最大年径流量约是最小年径流量的4倍, 径流的年际变化很大。通过模比差积曲线来反映年际间的丰、枯水变化情况, 当一段时间内差积曲线总的趋势是下降的, 说明此时段是枯水期, 当一段时间内差积曲线总的趋势是上升的说明此时段是丰水期。计算公式为:

式中Ki为第i年径流量的模比差积系数Ri为第i年径流量R0为多年平均年径流量C为模比差积系数差值的代数和。

由年径流量模比差积曲线图可以看出, 年径流丰枯变化频繁, 丰枯交替出现, 多以3~5年为一个变化周期, 最长的丰水年组为1981~1986年, 平均径流量为35.13亿m3, 大于多年平均径流量26.92亿m3。最长的枯水年组1987~1993年, 平均径流量为23.7亿m3。

从上图可以看出, 径流变化和降雨基本一致, 径流分布和变化主要取决于降水的分布和变化。

3.2 年径流的年内分配

径流的年内分配和降水量的年内分配一致, 径流量在年内主要集中在汛期。5~9月的径流最大, 1月~3月最小, 径流在年内的分配极不均匀, 4~10月占全年径流量的76.1%。其中8月、9月、10月主要是受台风雨影响, 大洪水也多发生在8~10月。多年平均月径流量柱状图如图5所示。

由于流域70年代以前人类活动基本处于无影响状态, 采用61~65, 66~70年系列均值作为分析的基准, 76~80、86~90、96~00偏少, 其余则偏多, 71~75、81~85、91~95、01~05、06~10分别比基准偏多22.2%、45.1%、14.4%、4.1%、31.2%, 说明实测径流有缓慢上升的趋势。但是从图6可以看出汛期径流占年径流的比重呈现偏少的趋势, 这主要是由于流域兴建众多水库, 在汛期拦蓄洪水, 对径流进行调节的原因。

3.3 年径流的变化趋势

以5年为时段, 统计不同系列年平均径流量和各月径流量。见表2。

表2各系列月径流量和年径流量对照表

3.4 人类活动对径流的影响

随着社会的发展, 人类活动的增强, 罗定江流域发生了一定程度的变异。近二、三十年来, 流域内经济发展迅速, 城市建设加快, 使得地面不透水面积增加, 同时, 流域内水土流失严重。北江上游广大农村人民生活能源主要是薪柴、草秆, 随着人口的增长, 生活能源矛盾日益尖锐, 造成过量樵采砍伐植被, 同时, 不合理地垦殖土地, 粗放地进行坡地耕种, 以及缺乏完善措施的采矿、修路等工程, 都加剧了水土流失。同时人类活动的影响, 流域内的植被遭到了破坏, 而植被的破环减小了由于植物蒸腾而造成的水分损失, 增加了流域的径流量。同时由于众多水库工程兴建, 水库在汛期拦蓄洪水, 对径流进行调节, 使得近二三十年汛期径流占年径流的比重有所下降。

4 结语

根据罗定江流域降水资料及控制站官良水文站流量资料分析说明, 降水是影响本流域径流变化的主要原因, 径流的分布和变化决于降水的分布和变化, 径流年内主要集中在4~10月份, 后汛期洪水主要是台风雨造成, 但年际变化较大。近50年来, 流域内降水量基本没有发生变化, 而径流量呈缓慢上升趋势, 主要是由于人类活动导致植被改变、水土流失、城镇化等造成的下垫面条件变化, 使得地表及树木的水分蒸发和蒸腾作用相应减弱, 引起流域内径流增加。同时由于水库对径流的调节作用, 汛期径流占年径流的比重有所下降

摘要：采用罗定江流域50年 (1961-2010年) 的降水量资料及主要控制水文站官良站流量资料为基础对降水、径流的年内分配、年际变化及近年来的变化趋势进行分析, 发现降雨系列基本变化不大, 人类活动对土地利用结构的变化是间接造成径流增加的原因, 水库对径流的调节作用是汛期径流占年径流有所下降的主要原因。

关键词：径流变化,影响因素,人类活动

参考文献

[1]珠江流域水文资料第2册[R].北京:水利部水文局.

[2]周陈超, 贾绍凤.近50年以来青海省水资源变化趋势分析, 冰川冻土.2005.6.

径流分析 篇2

长江汛期特枯径流分析

20汛期长江出现了历史罕见的特枯径流,汛期长江寸滩站、嘉陵江北碚站出现了有记录以来历史同期最低水位,乌江武隆站出现了历史同期第4低水位.这一现象引起了各方面的关注.论文根据年长江干支流主要水文站实测数据以及长江流域33个气象站气温数据和降水量数据,对2006年汛期长江流域特枯径流进行了分析.研究发现,宜昌、汉口、大通三站的汛期月平均流量均降至有历史记录以来的最小值,部分月份不足正常年份的1/3,总体径流量偏少30%～60%.全线水位快速退落,重庆、宜昌、沙市、汉口水位为100多年来同期最低,几近常年长江枯水季节水位.研究认为降水减少是造成长江2006年汛期枯水的主要原因.2006年气温较多年平均明显偏高0.5～2℃,副高和大陆高压的`异常,使汛期长江流域降水量大大减少,尤其在7～10月份,几大支流流域降水量减少幅度达到20%～80%.在全球气候变暖的背景下,对2006年汛期长江流域特枯径流进行研究具有非常重要的理论和现实意义.

作 者：周亮广 王岽 戴仕宝 赵来 ZHOU Liang-guang WANG Dong DAI Shi-bao ZHAO Lai  作者单位：滁州学院国土信息工程系,安徽,滁州,239000 刊 名：自然资源学报  ISTIC PKU英文刊名：JOURNAL OF NATURAL RESOURCES 年，卷(期)：2009 24(3) 分类号：P333.3 关键词：长江流域   枯水径流   汛期   2006年  

径流分析 篇3

关键词：城市暴雨；径流变化；成因；预测预警

一、城市暴雨径流变化成因分析

随着城市化进程的不断推进，城市水文情势发生较大变化，给当地暴雨径流形成条件造成较大影响：城市污水显著增多，径流量及流速均增大，促使洪峰流量增大，增加了洪水发生风险。其中，导致城市暴雨径流变化的原因有：

1.城区面积不断延伸，增加不透水面积

据调查，新中国成立初期，北京城区面积约为18km2，发展至今城区面积已经扩大至490km2左右。城区面积不断扩大后，大部分流域被屋顶、街道等不透水表面覆盖。而不透水区域下渗几乎为零，这在一定程度上减少了洼地蓄水，导致径流量、产流速度增加。

2.城市化形成热岛效应，增加暴雨极端事件

城市化进程虽然推动了我国国民经济的发展，但其改变了城市上空气候条件，许多城市形成了热岛效应，导致城市降雨特性特别是突发性暴雨特性发生较大变化，提高了局部强降雨的发生率。

3.城市排水系统逐步健全，增加回流水力效率

为了保证降雨后公共设施能尽快恢复正常功能，各大城市积极建设雨水管道网，地下排水管道数量不断增加，这显著增加了城市雨水排泄量，促使径流量、洪峰流量增加。因河道流速增大，悬浮固体及污染物输送量会随之增加，同时其也会使河床冲刷加剧，加大了河道洪水强度。

二、加强城市暴雨洪水监测的有效对策

1.布设城市水文监测站网

站网布设、城市产汇流模拟是城市水文建设的重要内容，布设城市水文站网首先需要系统分析雨量站布设密度问题。其中，市政基础设施参数中高程设计允许误差直接决定了雨量站布设密度。各雨量站代表性区域面积=单元面积雨量计算允许误差×总集水面积/高程设计允许误差。流量站密度应该根据区域内水流方向及流量进行设置。同时积极应用ADCP等先进自动测量装置，达到无线遥测的效果。

2.加强城市暴雨洪水监测

监测暴雨最常用的方法有天气雷达遥感估测法、气象卫星遥感估算法、地面雨量仪器直接测量法。雨量站观测数据可以将该地区所在降雨过程直接反映出来，然而该方法不能反应降雨空间变异性。雷达测雨数据克服了这一缺点，能将降雨分布情况反映出来，然而其精度较低。因此，应该结合两种测雨数据，创建数据融合模型，就能获得高精度的降雨信息。此外，还可利用气象卫星资料预测24小时内降雨情况，延长洪水预报的预见期。

3.落实城市暴雨洪水预测

关于城市暴雨洪水的预测主要包括两方面的内容：城市流域暴雨径流预报、城市地下空间洪水预报。城市化进程使得天然下垫面水文特性、水力特性发生较大变化，如果单纯采用降雨径流预报不能真实反应城市洪水情况。因此，首先需要分析城市洪灾的孕灾环境，确定城市下垫面的特征，根据现场试验结果及数值模拟结果掌握城市化下垫面变化规律，创建城市地理信息系统后，再采用分布式水文模拟法创建城市暴雨洪水预报模型。计算城市流域暴雨洪水的模型主要有以下几类：（1）只给出洪峰流量，比如合理化公式；（2）给出洪峰流量、洪水过程线，比如芝加哥方法；（3）多用途模型，比如SWMM。我国大部分城市均设置的是合流制排水管网，所以可在已有成果上，联合使用理论分析法、室内试验法、数值计算法等，对管网明满流过渡机理及数值模拟、非恒定流水力特性等进行研究。此外，在构建分布式暴雨洪水预报模型后，还需要结合城市防洪规划及汛期实时调度需求，有针对性创建城市地下空间洪水预报模型。

4.及时发布警戒或预告

城市暴雨洪水具有突发性强、历时短的特点，所以在短时间内难以根据降雨将径流及洪水过程预报出来。为了减少洪水造成的损失，许多国家大都采用一般化警报措施。一旦预测到某地区有强降雨天气条件时，就立刻通过电视、广播等媒体向民众发布预告，让该地区的居民做好准备。如果收到会形成洪水的降雨通知，那么就需要立刻发布警报，提醒该地区居民做好防洪措施。若降水过大淹没道路的堤道时，交通部门需要启动灯光警报信号。

三、结语

总而言之，城市化的发展必定会加剧城市暴雨径流变化。为了最大限度减少城市洪水造成的损失，应该加强城市水文建设，针对城市暴雨洪水的特点，创建城市洪水预报模型，落实城市洪水风险预测工作，有针对性制定洪水管理方案。

参考文献：

[1]安志鹏.城市暴雨径流控制与河道排蓄优化调控方法的研究[D].天津大学，2014.

[2]张千千.重庆市渝北区暴雨径流污染特征及河流水质动态研究[D].中国科学院大学， 2013.

[3]田英.平原城市暴雨积水问题的改进措施探讨[J].水务世界， 2013，（1）：51-54.

双柏县降雨径流特性分析 篇4

1双柏县自然地理及水文气象概况

双柏县位于云南省中部, 楚雄彝族自治州境内南部, 东经101° 03′~102°02′, 北纬24°13′~24°55′之间, 东与易门、峨山隔绿汁江相望, 南邻新平, 西与镇沅、景东和哀牢山脉为界, 北连楚雄, 东北与禄丰接壤。县城妥甸镇居县境偏北, 北距州府楚雄市鹿城镇58 km, 距省府昆明193 km。全县总面积4 045 km2, 现辖妥甸、大庄、法脿、鄂嘉、大麦地5镇以及独田、爱尼山、安龙堡3乡, 共82个行政村, 2个居委会。

双柏县境河流水系均属红河流域上游段的礼社江区域。境内的河流都流归绿汁江、礼社江后在三江口处汇合出境, 流入红河。 境内主要河流有礼社江、马龙河、绿汁江和沙甸河。其中, 礼社江为红河上游段, 马龙河、绿汁江均为礼社江左岸一级支流, 沙甸河为绿汁江右岸一级支流、礼社江二级支流。

双柏县位于哀牢山以东, 金沙江与红河流域分水岭南侧, 具有 “山川相间、峡谷纵横、高差悬殊、北水南流”的区域地貌特点。最高点为西部的大梁山, 海拔2 946 m最低点为三江口, 海拔556 m。 地处低纬度地带, 属亚热带高原季风气候, 处于南亚热带过渡区北缘, 气候温和, 冬无严寒, 夏无酷暑。光照资源丰富, 雨热同季, 干湿季分明。立体气候明显, 气候资源类型多样, 素有“一山分四季, 十里不同天”之说。

双柏县多年平均气温15.1℃, 最冷月平均气温8.6℃, 最热月平均气温19.4℃, 历年极端最高气温31.0℃, 历年极端最低气温-4.4℃。降水量偏少, 无霜期长, 多年平均无霜期274 d。多年平均日照2 359.4 h, 多年平均蒸发量为1 950.6 mm (20 cm口径) , 多年平均风速3.1 m/s, 最多风向为SW风, 多年平均雷暴日数57.1 d。主要气象灾害有干旱、大风、洪涝、冰雹、雷暴等。

2基本资料

双柏县河流均属于红河流域, 北部与金沙江一级支流龙川江相邻。

红河流域内水文雨量站点较多, 大多建于20世纪六、七十年代, 这些站点均隶属于云南省水文水资源局。其中, 双柏县境内的鱼庄河支流上设有鱼庄河水文站、马龙河支流上设有小龙潭水文站、绿汁江支流上设有董户村和鸦勒2个水文站。境内还设有14个雨量站。收集有这些站点自建站以来至2012年的流量、降水资料。 另外, 还收集有双柏县周边礼社江干支流、龙川江干支流上8个水文站、23个雨量站自建站至2006年的流量、降水资料以及双柏气象站自建站至2012年, 双柏县周边的巍山、南涧、禄丰、弥渡4个气象站自建站至2006年的降水资料。站点分布示意见图1。

上述各水文、雨量、气象站是此次水文分析的主要参证站。云南省水利水电勘测设计研究院及昆明院等勘测设计单位曾在礼社江、绿汁江、龙川江流域水利、水电规划设计工作中先后对各站基础资料从测验、整编及面上做过复核, 认为各站观测资料成果精度较高, 能够满足分析要求。

3水资源分区

根据《全国水资源综合规划》以及《云南省水资源综合规划》的分区成果, 双柏县处于西南诸河一级水资源区、红河二级水资源区、元江三级水资源区, 境内分属红河上段和绿汁江两个四级水资源区。根据双柏县境内河流水系分布情况, 此次在云南省水资源分区成果的基础上, 将双柏县划分为5个水资源五级区, 分别为礼社江干流Ⅰ区、礼社江干流Ⅱ区、马龙河区、沙甸河区、绿汁江干流区。水资源分区情况见图2。以下降雨径流计算主要以各水资源分区、行政分区为计算单元。

4降水

4.1测站降水

此次对双柏县境内的小龙潭、鸦勒2个水文站, 双柏岔河、王家村、鄂嘉、马龙厂、草坝子、六纳、黑甫冲、大庄、狮子口、下珠蚱、克田共11个雨量站以及双柏气象站插补延长后的年降水系列进行频率计算, 线型为P-Ⅲ型曲线, Cs/Cv统一取为2倍, 通过经验适线, 得到不同雨量站的Cv值, 与《云南省楚雄彝族自治州水文手册》的附图《楚雄彝族自治州年降水量Cv图》 (资料采用至1992年) 的Cv值相差不大, 推荐采用此次计算结果, 如表1所示。

4.2区域降水与高程的关系

双柏县境内河流均属红河流域, 并有多条干支流属于跨县境河流, 因降雨径流特性从上游往下游具有连续性, 因此分析降雨径流特性也应整体考虑;此外, 邻近有金沙江支流龙川江, 因县境内水文站点较少, 将龙川江干流上的楚雄水文站、支流紫甸河上的凤屯水文站都纳入了分析范围。因此, 为支撑此次降雨径流分析计算, 除分析双柏县境内各片区的降水高程关系之外, 还分析了县境外邻近河流干支流的降水高程关系。

各降水高程分析区域的划分, 对于双柏县境内, 考虑到鱼庄河、沙甸河雨量站点相对较多, 具备独立分析的条件, 因此单独分析这两个流域的降水高程关系, 其中鱼庄河的降水高程关系可代表礼社江右岸的不管河-旧丈河-鱼庄河-小江河一带, 沙甸河的降水高程关系可代表双柏县东北片区整个沙甸河流域及其邻近的洒利黑河等流域;其他区域由于站点不全集中在某个流域, 因此分别划分为双柏西南、双柏东南以及马龙河中上游, 其中双柏西南代表的是礼社江左岸支流茅铺子河、石板河、马龙河下游 (小沙河汇口以下) 、绿汁江右岸支流克田河、仓房河、清水河等流域, 双柏东南代表的是绿汁江右岸支流红栗河、他此河、者都河、底土河、河口河、邦三河等流域, 马龙河中上游则代表的是小沙河汇口以上的马龙河流域, 该区域属跨境区域, 在双柏境内可代表西北片区小沙河附近的流域。对于跨双柏县境及境外的河流, 如礼社江上段扎江、 绿汁江干流 (从源头至汇口) 、龙川江上游、龙川江支流紫甸河, 雨量站点均较多, 因此分别单独分析各自流域的降水高程关系。

各区域降水高程关系分析成果如图3、表2所示。由分析成果可知, 各区域的降水~高程相关关系较好, 相关系数除沙甸河流域外, 都能达到0.90以上, 而沙甸河流域的相关系数也接近0.90, 表明各区域的降水与高程之间的关系是具有一定的规律性的。

4.3区域降水统计规律

4.3.1多年平均面雨量

根据此次分析得到的各区域降水~高程关系分析成果, 按各分区所在区域, 按其流域平均高程查算得到面雨量。若水资源分区包含若干个降水高程关系区域, 则按照面积加权的方法统计得到。

4.3.2统计参数Cv、Cs/Cv值

降水量Cs/Cv值统一采用为2倍。

降水量Cv值采用两种方法进行计算, 方法一是根据《云南省楚雄彝族自治州水文手册》的附图《楚雄彝族自治州年降水量Cv图》 (资料采用至1992年) , 采用面积加权的方式计算得到;方法二是考虑各个雨量站的Cv值综合取值, 二者差别不大, 推荐采用方法二成果。各分区降水统计参数成果如表3所示。

5径流

5.1测站径流

水文站径流资料年限统一采用1960—2012年。涉及红河上游礼社江干流的大东勇、支流鱼庄河上的鱼庄河水文站、马龙河上的小龙潭水文站、绿汁江上的鸦勒水文站, 以及邻近金沙江一级支流龙川江上的楚雄水文站、龙川江一级支流紫甸河上的凤屯水文站。根据各水文站1960—2012年的径流系列按P-Ⅲ型曲线进行频率分析, 成果如表4所示。

5.2各分区径流统计规律

5.2.1多年平均径流

双柏县水资源主要由降水产生, 径流与降水关系密切。多年平均径流计算, 考虑研究该区域径流与降水、面积等因素的关系, 建立地区综合公式, 进而推算各分区的径流 (即地表水资源量) 。

表5为各水文站降雨径流分析成果, 是地区综合分析的基础。 其中流域平均高程根据GIS软件量算而得, 根据流域平均高程和前述分析的降水~高程关系, 可推求出面雨量。多年平均流量由前述的1960—2012年径流系列得到。

影响流域径流量的因素很多, 但最直接和明显的因素为集水面积和降水量。根据以上分析成果, 认为径流深不仅与降水量有关, 还与集水面积有关, 按各站径流深、降水量及集水面积成果进行二元幂函数回归分析, 经分析相关关系较好, 复相关系数为0.989, 分析得到的径流与面积、降水的关系成果如式 (1) 所示。

其中:R为多年平均径流深 (mm) ;

P为多年平均降水量 (mm) ;

F为集水面积 (km2) 。

各行政分区及各水资源分区的多年平均流量及水量, 原则上根据上述二元回归地区综合公式推求得到, 并对不合理之处进行微调。

5.2.2统计参数Cv、Cs/Cv值

径流Cs/Cv值统一采用2倍。

径流变差系数Cv值的确定, 同样采用地区综合法进行分析。

根据表5中各水文站的径流统计参数分析成果, 分别按降水与Cv、径流与Cv、集水面积与Cv进行一元回归相关分析, 成果表明, 双柏县境内及周边的径流Cv值与集水面积相关关系较差, 不予考虑。降水量、径流深与Cv值的相关关系较好, 其中降水量与Cv值的关系更好, 从点据分布的情况可以看出降水量与Cv值之间有较明显的变化规律, 推荐采用。

各分区的径流统计参数如表6、表7所示。

6降雨径流特性分析结论

根据双柏气象站1959—2012年降水资料统计, 5~10月降水量为805.4 mm, 占年降水的85.4%, 其中6~8月降水最为集中, 这3个月降水为515.1 mm, 占年降水的54.6%;11月至次年4月降水量为137.5 mm, 仅为年降水的14.6%。双柏县降水年内分布特征基本可以此为代表。

双柏县地处哀牢山脉东麓, 对于云南省夏季, 多为西南暖湿气流控制, 相对西南暖湿气流而言, 双柏位于背风坡, 因此双柏降水比相邻但位于哀牢山以西的景东、镇沅要小很多。需要注意的是, 双柏县虽位于西南气流的背风坡, 但境内地理环境复杂, 导致境内降水的空间分布复杂。从降水的空间分布上看, 双柏县降水量随海拔变化特征明显, 海拔越高, 降水量越大, 降水量在区域面上的分布特性大致趋势是由西向东递减, 降水高值区多出现在水汽来源大的迎风坡和高山区。全县境内多年平均面雨量927.9 mm, 降水量的年际变化不大, Cv值在0.20~0.23之间。从各行政分区降水量分布来看, 鄂嘉镇年降水量最多, 约为1 313 mm, 大庄镇降水量最少, 约为828 mm, 其余地区降水量在829 ~909 mm之间。

双柏县水资源主要由降雨产生, 全县境内多年平均地表水资源量94 167万m3, 全县多年平均径流深233 mm。按2010年全县人口与耕地指标统计, 人均水资源量5 884 m3, 高于全国平均水平。

从径流的年际变化来看, 径流量的年际变化存在较明显的地区差异, 其中位于礼社江右岸的不管河-旧丈河-鱼庄河-小江河一带 (鄂嘉镇) 径流年际变化较小, Cv值在0.17~0.27之间, 平均为0.23;其余地区均位于礼社江左岸, 径流年际变化较大, Cv值在0.57~0.67之间, 平均为0.62;丰、平、枯水年周期性交替变化。从径流的年内分配来看, 由于境内河流基本都是雨水补给水源类型, 径流年内分配与降雨年内分配情况基本一致, 主要集中在雨季, 尤以6~10月的径流量最大, 其中不管河-旧丈河-鱼庄河-小江河一带径流年内分配相对均匀, 6~10月约占全年总径流量的59.8%;其余地区6~10月约占全年总径流量的75.5%~79.4%。

从径流的空间分布上看, 全县径流深分布不均, 基本与该县降雨量的空间分布保持一致, 总体呈现出随海拔高程变化趋势明显, 海拔越高, 径流深值越大的趋势。县境内的5个水资源分区中, 礼社江干流Ⅰ区、礼社江干流Ⅱ区、马龙河区、沙甸河区、绿汁江干流区多年平均径流深分别为563 mm、189 mm、162 mm、162 mm、147 mm。礼社江左右岸径流深差异较大, 右岸不管河-旧丈河-鱼庄河-小江河一带 (鄂嘉镇) 高程较高 (1 700~2 100 m之间) , 雨量丰沛 (1 300~1 500 mm之间) , 径流系数较大 (0.60~0.65之间) , 径流深较大, 在800~900 mm之间, 全县降雨、径流深最高值出现在这一带的小江河支流纳嫩河, 其流域平均高程最高, 为2 041.5 m, 相应的面雨量、径流深也最高, 分别为1 428.8 mm、884.0 mm; 双柏县其他地区均位于礼社江左岸, 高程 (1 300~2 000 m之间) 、降水量 (700~1000 mm之间) 、径流系数 (0.15~0.35之间) 、径流深 (100~300 mm之间) 总体小于右岸, 全县径流深最低值出现在绿汁江流域, 该流域在双柏县境内流域平均高程为1 575.8 m, 面雨量为858.5 mm, 径流深为133 mm。

7结语

文章依托双柏县水资源综合利用规划项目, 根据收集到的双柏境内外的水文气象资料, 对双柏县进行水资源调查评价, 分析总结双柏县降雨径流时空分布特性。按照其降雨径流特性, 可为后续的水文分析计算奠定基础、提供依据, 从而得到合理的水资源配置方案, 使全县水资源供需基本平衡, 水资源可以得到有效保护及合理的开发利用, 对改善全县生活生产条件、促进当地经济社会发展有积极作用。

摘要：双柏县位于云南省楚雄州南部, 地处滇中腹地, 哀牢山脉以东, 金沙江与红河水系分水岭南侧。境内河流均属于红河流域。该文依托双柏县水资源调查评价, 根据收集到的双柏境内及其邻近区域的水文、气象、雨量站点资料, 分析双柏县及其周边区域降水随高程的变化规律, 据此分析境内各水资源分区、行政分区的多年平均面雨量以及降水统计规律。在降水分析的基础上, 根据地区综合分析方法, 分析各分区的多年平均径流以及径流统计规律。根据上述分析成果, 可总结得到双柏县多年平均面雨量、地表水资源总量、降水、径流的时空分布特性。

关键词：双柏县,降水,径流,水资源量,特性分析

参考文献

[1]丁冉, 林芸, 唐亚松, 等.云南省楚雄州双柏县水资源综合利用规划报告[R].中国电建集团昆明勘测设计研究院有限公司, 2014.

[2]许志敏, 臧庆春.龙川江流域年径流特性的地区综合法分析[J].人民长江, 2011, 42 (10) :73-76.

[3]叶长青, 甘淑, 李运刚.红河流域降水量的时空变异特征[J].云南大学学报:自然科学版, 2008, 30 (1) :54-60.

[4]李运刚, 何大明, 叶长青.云南红河流域径流的时空分布变化规律[J].地理学报, 2008, 63 (1) :41-49.

[5]刘金铎, 夏建荣, 胡贤群.基于Arc Hydro Tools流域特征参数快速提取过程——以双柏县32条河为例[C]//云南省水利学会2014年度学术交流会论文集.昆明:云南省水利学会, 2014:1-7.

天山北麓玛纳斯河径流规律的分析 篇5

天山北麓玛纳斯河径流规律的分析

采用Morlet小波函数,对玛纳斯河年径流时间序列变化特征进行了多时间尺度分析,并利用小波变换时频局部化功能,将水文序列的`频率特征在时间域上展现出来,得出了各种周期的强弱和分布情况,揭示了玛纳斯河径流变化多时间尺度的复杂结构,分析了不同时间尺度下的径流序列变化周期和丰枯突变点,并通过小波方差检验,得出玛纳斯河年径流时间序列存在27年、和22年左右的周期变化,这是玛纳斯河年径流在时间域内变化的主要特性.

作 者：张伟 何新林 刘兵 杨广  作者单位：石河子大学水利建筑工程学院,新疆石河子,83 刊 名：石河子大学学报（自然科学版）  ISTIC英文刊名：JOURNAL OF SHIHEZI UNIVERSITY(NATURAL SCIENCE) 年，卷(期)： 26(1) 分类号：P333 关键词：玛纳斯河   径流   周期   小波分析  

径流条件下坡耕地侵蚀规律的研究 篇6

关键词：径流冲刷；产沙量；产流量

中图分类号：S151+.1 文献标识码：A 文章编号：1674-1161（2015）01-0033-04

2005年辽宁省第四次的土壤侵蚀遥感普查结果显示，全省土壤侵蚀面积422.95万hm2，占全省土地总面积的28.9%。其中，水力侵蚀面积40 409.1 km2，占侵蚀总面积的87.2%。坡耕地作为我国主要的农业资源，是水土流失的多发部位，因此很多学者对坡耕地的水土流失进行了大量研究。相关研究大多人工模拟坡面，采用冲刷试验探讨土壤侵蚀的产流产沙机理，操作简便易行但与天然坡差距较大，导致试验结果存在一定偏差。为此，在接近天然坡耕地的室外小区进行冲刷试验，探讨辽宁地区坡耕地坡面的产流产沙效应，旨在为今后该领域的研究工作提供借鉴。

1 材料与方法

1.1 研究区概况

研究区位于沈阳农业大学综合实验基地，地处辽宁省沈阳市东陵区，位于北纬41°44′、东经123°27′，海拔44.7 m。受季风影响的半湿润温带大陆性气候，四季分明、日照充足、降雨集中。年平均气温80.0 ℃，最热时平均气温达到24.6 ℃，最冷时平均气温为-11.8 ℃。无霜期150 d。年平均降水量为722 mm，降水量最多的集中在7月，平均降水量183 mm，最少的集中在1月，平均降水量7 mm。

1.2 试验方法

试验时间设在汛期到达之前的4月份，以避免降雨对试验结果产生影响。试验小区为水平投影长8 m、宽1 m的坡耕地，分别设4个10°坡和4个15°坡，各坡之间有隔离带划分，长年的翻耕与种植使其趋于天然坡耕地。各个坡面底端均设有簸箕型集水槽，便于试验接样。

试验用土为辽宁地区常见的棕壤土。由于原土的土块比较大，且含有大量枯枝落叶、石块等杂质，因此用5 mm×5 mm的筛子去除杂质，使土壤中的颗粒比重相似。然后，采用分层称重法将各坡面的土壤容重控制在1.2 g/cm3。最后，对土壤进行翻耕处理，形成横垄，用来模拟坡耕地翻耕后的状况，并使用大喷壶将小区表层土壤（≤20 cm）润湿至饱和，以消除各坡前期含水量的差异。

在已有条件下，自制一个放水冲刷装置（包括水箱、稳流槽、急流槽等），并确保出水流量稳定均匀。另外，在放水口处安装水表，以准确调节设计流量。径流冲刷前，润湿各坡面土壤并静置12 h。保证各坡面初始含水率相同后，分别用3，6，9，12 L/min的流量冲刷各坡面，待坡面径流产生时，每隔1 min接一次样，试验时间为30 min。其中，流量设定根据文献及辽宁地区降雨特点确定。

试验所得数据均采用Excel 2003软件进行分析处理。

2 结果与分析

2.1 流量对坡面产流产沙的影响

分析不同流量冲刷各坡所得的产流量和产沙量，得到坡耕地产流量的变化（图1和图2）和产沙量的变化（图3和图4）规律。

通过图1和图2可以看出：在相同坡度的条件下，流量越大，坡面产流量越多，且均为开始时简短而急促地增加，然后平稳变化；无论增加还是平稳变化，坡面产流量均会出现小范围波动。分析其原因，可能是冲刷过程使坡面土壤不断被破坏并形成沟蚀，水和沙的混合物对侵蚀沟的不断冲击导致坡面形态发生变化，最终导致流量不平稳。

由图3和图4可以看出：流量为9 L/min和12 L/min时，产沙的变化规律较明显，表现为流量越大坡面产沙量越大，且在增加到一个波峰后逐渐减小，最后趋于平稳；而在3 L/min和6 L/min的流量条件下，产沙量的变化不明显，故将10°坡在流量3 L/min、6 L/min冲刷下的产沙量数据单独用Excel表格处理，结果见图5。

从图5可以看出：产沙量不断增加后，波动范围在20～60 g和60～180 g之间，与9 L/min、12 L/min冲刷下的变化相同，仍属于稳定变化，仅产沙量较小。究其原因，可能是冲刷流量较小使得产流量少，水对土壤的剥蚀能力弱，只能引起表层土的微弱变化。

2.2 坡度对坡面产流产沙的影响

相同流量冲刷下，10°和15°坡产流产沙规律分别见图6—13。

由图6—9可以明显看出，排除个别点的奇异值，在相同流量不同坡度的条件下，15°坡均比10°坡的产流量大。

由图10-13可知，在相同流量下不同坡度坡面的产沙，虽然偶尔会有10°坡比15°度坡产流产沙量多的情况，但由于土壤侵蚀过程复杂，加上各垄稍有差距，因此不影响15°坡比10°坡产流产沙量大的整体趋势。

不同流量冲刷条件下，10°坡和15°坡的产流产沙量效益见表1。

从表1中可以看出：15°坡的减流数值均小于10°坡，且15°坡的减流数值也均小于10°坡，故可得出随着坡度减小坡面减沙减流效益显著的结论；当流量为3 L/min和6 L/min时，10°坡面的减沙效益均达95%以上，比15°坡面的减沙效益显著，说明营造山区梯田、鱼鳞坑及水平阶地可以有效减少水土流失。

3 结论

1） 径流冲刷在横垄耕作的坡耕地条件下，坡面的产流量规律是先增加后平稳；产沙量规律是由先增加后减少，最后趋于稳定。

2） 用不同流量冲刷相同坡度时，坡面的产流产沙量随着流量的增加而增加，且流量越小，对坡面产流产沙的影响越小。

3） 用相同流量冲刷不同坡度时，15°坡的产流产沙量均大于10°坡，且坡度越小，坡面的减流减沙效应越明显，即10°坡比15°坡的减流减沙效应更显著。

nlc202309031130

4） 试验数据显示，流量设定在3 L/min和6 L/min时，无论是10°坡还是15°坡，冲刷对坡耕地土壤的产流产沙效应均不显著，故东北地区强度较小的降雨对大部分含有棕壤土且坡度较低的坡耕危害性极小。

参考文献

[1] 杨新.中国土壤侵蚀分区及土壤流失调查[J].自然灾害学报，2011（4）：131-135.

[2] 王辅强.辽宁省水土流失现状及防治对策研究[J].水土保持应用技术，2013（4）：35-36.

[3] 陈月娥，陶巍.不同坡度条件下坡面径流冲刷试验研究[J].甘肃农业，2013（8）：47.

[4] 王志伟，陈志成，艾钊，等.不同雨强与坡度对沂蒙山区典型土壤坡面侵蚀产沙的影响[J].水土保持学报，2012（12）：17-20.

Abstract：In order to explore the erosion regularity of downhill farmland in the condition of runoff， it took different flow rate for 10 ° and 15 ° slope of cropland for runoff scouring experiment， to analyze the amount of runoff and sediment from each slope， the conclusion shows： Slope soil runoff and sediment yield were increased with the flow and slope， but the increments are different. Smaller flow and slope reduced the runoff and sediment of the slope more obvious. Under the same flow and slope， runoff， as time changes， was increased first， then leveled off， and the sediment yield was increased first， reduced later， then leveled off in the end.

Key words： runoff scouring； sediment yield； runoff yield

吐鲁番盆地典型河流枯季径流分析 篇7

吐鲁番盆地位于新疆维吾尔自治区的东部, 东与哈密地区为邻, 西南和巴音郭楞蒙古族自治州毗连, 北隔天山与乌鲁木齐市及昌吉回族自治州相邻, 地理位置为东经87°16′—91°55′、北纬41°12′—43°40′, 总面积约为6.713×104km2, 占新疆维吾尔自治区总面积的4.1%。吐鲁番盆地四周是山地, 中部低, 为封闭式盆地。西北部地势高, 东南部低, 南部是觉洛塔格山, 最高海拔2 591 m, 中部艾丁湖是盆地的最低点, 也是中国大陆的最低点, 它的海拔为-154 m, 年平均降水量为16.6 mm, 年平均蒸发量为2 845 mm, 为此吐鲁番盆地素有“火洲”之称。盆地内有常年流水的河沟14条, 均发源于盆地北部的博格达山地南坡和西部的喀拉乌成山, 这些河沟以高山冰川融水、季节降雪和中低山区降雨补给为主, 多数河沟呈流程短、渗漏大、水量少并沿程衰减大的特点, 出山口后大多散失于山前平原地区, 主要河沟有阿拉沟河、煤窑沟河、柯柯亚河等。阿拉沟河阿拉沟水文站控制断面以上流域积水面积1 842 km2, 河长100 km, 流域平均高程3 080 m, 冰川面积17.10 km2, 冰储量0.597 5 km3, 属融冰雪与降雨补给型, 多年平均年径流量为134.3×106m3。煤窑沟水文站控制断面以上流域积水面积481 km2, 河长46km, 流域平均高程2 664 m, 冰川面积10.69 km2, 属融冰雪与降雨补给型, 多年平均年径流量为79.56×106m3。柯柯亚河柯柯亚水文站控制断面以上流域积水面积707 km2, 河长45.6 km, 流域平均高程3 800 m, 冰川面积0.27 km2, 冰储量0.002 5 km3, 属融冰雪与降雨补给型, 多年平均年径流量为115.4×106m3。

1 枯水季节及枯水规模

为了给各河枯水以一个可相互比照的定量指标, 按一般习惯设定月径流量小于5%年径流量 (相当于月平均流量小于60%年平均流量) 的月份为枯水月, 由该部分连续月组成的时期为枯水期。吐鲁番盆地河流的实际枯水期远比日历年的冬季三个月要长, 大致可以从上一年全流域地表退水基本结束的十一月开始到第二年春汛前的四月止, 这六个月的正常总径流量只占年径流量的4%~26%, 其枯水期之长和枯水径流规模之小是由此可见的。造成枯水期长和枯水径流规模很小的原因是气候因素主要表现在降水量、降水形式及发生时期, 冬季较长且少降水, 即使有降水也都是固态降水;流域的下垫面因素, 如流域集水面积较小 (均在2 000 km2以下) , 河槽下切深度较浅, 冬季主要靠潜水补给, 调蓄能力较差, 这些都是造成枯水期径流数值小的原因[1]。

受降水和气温的影响, 吐鲁番盆地河流的枯水季节与全疆大多数河流一样, 发生在冬季。阿拉沟水文站多年平均冬季 (12~2月) 总径流量占正常年径流量的14.0%, 最多年份占25.6% (2003年) , 最少年份占7.3% (1985年) ;煤窑沟水文站年平均冬季 (12~2月) 总径流量占正常年径流量的3.9%, 最多年份占7.9% (1990年) , 最少年份占0.3% (2002年) ;柯柯亚水文站年平均冬季 (12~2月) 总径流量占正常年径流量的1.5%, 最多年份占2.5% (1991年) , 最少年份仅占0.6% (1987年) 。

由于盆地内河流均为水量较小的河沟, 故河流年径流量、冬季及枯水期径流的年际变化较大, 这是因为枯季径流数值较小, 稍受流域中偶然因素的影响, 就会产生相对较大的波动。据三站实测资料统计, 变化最大的阿拉沟水文站年径流量最大最小比为4.21, 变化最小的柯柯亚水文站年径流量最大最小比值也达2.65。从各时段径流量离差系数Cv值的变化可知, 阿拉沟站年径流量Cv值比冬季及枯水期径流量Cv值大, 这与阿拉沟河春季融冰雪来水较晚有关。煤窑沟、柯柯亚河年径流量Cv值比冬季及枯水期径流量Cv值小, 而冬季径流量比枯水期径流量Cv值大, 说明这三条河流的枯水期径流量相对稳定一些。吐鲁番盆地典型河流时段径流量比值及Cv值统计表见表1。

2 各时段枯水流量之间的关系

枯水期河流主要依靠潜水补给, 一般随着统计时段的缩短, 流量绝对值和流量规模都较小, 各时段枯水流量之间存在一定的关系, 见表2。

盆地内典型河流三个测站多年平均各时段枯水流量之间的关系, 若以多年平均最小日流量为自变量, 以其它各枯水时段平均流量为应变量, 则可以归纳成为如下几个线型相关方程:

式 (1) ~式 (4) 反映了吐鲁番盆地典型河流三个测站历年平均各时段枯水流量之间的关系是密切的。同样, 吐鲁番盆地典型河流3月径流量与枯水期径流量有一线性关系:

式 (5) ~式 (7) 中, W (11-4) 、W3分别为枯水期和3月径流量, 单位为×106m3。

3 吐鲁番盆地典型河流枯水流量的概化公式

枯水流量一方面受分区性气候因素如降水、气温等影响, 另一方面与当地非分区性因素如河槽下切深度、水文地质特征等的影响。《新疆河流水文水资源》一书中提出以正常径流模数M0来综合地反映分区性影响因素, 以多年平均极小流量规模G来反映非分区性因素的作用, 那么时段枯水流量模数Mn可用以下基本结构加以描述[2]:

式 (8) 中, G0为多年平均年最小流量与同期正常平均流量的比值, %。A、n1、n2为参数, 由实测资料定出。根据吐鲁番盆地典型河流三个测站实测资料计算出各站不同时段枯水流量模数、正常径流模数、极小流量规模, 列于表3。依据表3的数据, 按上述公式的结构形式可以得到盆地典型河流各时段枯水流量模数的概化公式。

a) 最小日平均流量模数概化公式。

b) 最小月平均流量模数概化公式。

c) 连续最小三个月平均流量模数概化公式。

d) 冬季 (12月—2月) 平均流量模数概化公式。

e) 枯水期 (11月—4月) 平均流量模数概化公式。

4 最小月平均流量及多年变化

吐鲁番盆地典型河流的最小月平均流量主要出现在1月、3月、4月, 个别出现在2月、5月、12月 (见表4) 。其中阿拉沟水文站出现在4月、5月的频率为92.6%, 煤窑沟水文站出现在2月、3月的频率为54.6%, 而柯柯亚水文站出现在2月、3月的频率占83.5%。最小月流量出现的时间集中在1月、3月、4月是有明显规律性的, 阿拉沟水文站最小流量在出现5月占61.1%的反常现象, 据初步分析, 该河河流长、冰川面积大、冰储量多、升温慢等是使融冰雪水出现较晚现象的原因。各河沟最小月平均流量与年平均流量之间无明显相关关系, 其相关系数仅在0.14~0.40之间。

吐鲁番盆地典型河流多年平均最小月平均流量与多年平均流量之比的平均值为14.5%, 最高为阿拉沟站的33.8%, 最低为柯柯亚站的2%。

5 结语

由于吐鲁番盆地各河流河槽下切深度较浅, 调蓄能力较差, 当地面径流几乎停止时, 河道水量基本干涸, 造成各河沟多年平均最小月平均流量、多年平均最小日平均流量与多年年平均流量之间相关关系较差。吐鲁番盆地各河沟气候及水文地质条件相似, 枯水期长且枯水流量规模很小, 因此通过建立的各时段枯季径流模数概化公式, 可用于推算该区域无资料小河沟各时段枯季径流量, 能有效提高各时段枯季径流量的精度。

摘要：对吐鲁番盆地典型河流的冬季、枯水期、最小月和最小日平均流量作了初步分析, 简要阐述吐鲁番盆地河流枯季径流的基本规律, 以期对当地各项事业的发展做出贡献。

关键词：枯季径流,多年变化,概化公式,吐鲁番盆地

参考文献

[1]刘光文.水文分析与计算[M].北京:中国工业出版社, 1965.

洪水河径流变化趋势及成因分析 篇8

洪水河属内陆河流域黑河水系, 发源于青海省祁连山区的龙孔岭北坡, 东起卡登山, 西至青羊岭、鹿角山。径流由高山冰、雪融水及降水组成, 流经纳童子坝、海潮坝、小堵麻河、大堵麻河。河床多砂砾沙滩。修建防水渠道, 沿途引水灌溉, 因此老河床已断流, 只有洪水时, 多余的水排入老河床。流域面积578km2, 在甘肃民乐永固镇上湾村洪水河出山口建有双树寺水库, 总库容2 530万m3, 灌溉面积32.2万亩[1]。洪水特点为暴涨暴落, 径流变化悬殊。20世纪80年代以前, 洪水河上游放牧, 三岔、大河开采煤矿等人类活动对其产生间接的影响, 分析研究径流对指导洪水河乃至更大范围相同类型的河流水资源的管理具有重大意义。

2 洪水河径流分析

2.1 分析方法

在气候趋势分析中, 直线常用来表征气候变化的演变趋势。分析水文气象要素时间序列时, 以时间为自变量, 以要素为因变量建立一元回归方程, 即直线方程, 其直线即为序列的直线变化趋势。在序列变化图上可以绘出其拟合直线, 从图中可以看出演变趋势, 可以用直线的斜率的符号及大小来度量演变趋势是增加还是减少以及变化的程度[2]。

2.2 趋势性分析

2.2.1 流域变化特征

应用双树寺水文站1958—2013年降水、年径流分别建立直线回归方程, 见图1、图2。根据双树寺站实测数据分析:从降水径流变化看, 总体上天然来水量基本平稳, 年际之间变幅较大。降水径流量的年内分配主要集中在5—10月份, 约占年降水量、年径流的90﹪以上。最大年径流1.978亿m3, 发生在1989年, 最小年径流量0.710亿m3, 发生在2001年, 二者比值达2.8, 多年平均径流量1.187亿m3;最大年降水量584.9mm, 发生在2007年, 最小年降水量523.6mm, 发生在1997年, 二者比值达1.1, 多年平均降水量389.7mm。对1957—2013年年代降水径流进行距平分析, 见表1。由表中可看出:20世纪80年代、21世纪10年代距平值为正, 说明该时段降水径流有所增加, 20世纪60年、70年、90年代以及21世纪10以后距平值为负, 说明该时段径流减少, 从总体看径流在不同时期差异很大。

2.2.2 时间序列分析

对洪水河的年降水年径流采用时间序列进行分析, 在分析其变化趋势与突变时, 使用低通滤波方法, 它是把序列高频分量滤去以突出长期或气候变化趋势的一种方法。常用的低通滤波是对序列做滑动平均, 这里用5a滑动平均, 以消除5a内周期的影响, 揭示出序列的周期变化特点[3]。从图1、图2分析可知, 年降水径流变化呈现波动性, 逐年分布不均, 该系列呈现平稳缓慢上升趋势, 通过滑动平均计算知, 2003—2007年平均流量最大, 为1.497亿m3, 1991—1995年平均流量最小, 为0.9798亿m3。

分析表明洪水河流域径流带有明显的阶段性, 1960—1969年、1990—1999年。

从年径流距平分析有明显的阶段性。见表1, 1960—1969年、1990—1999年以及2000—2013年径流偏枯;1970—1979年径流偏少;1958—1959年、1980—1989年、2000—2009年径流为偏丰, 其中2002—2007年, 7a有5a偏丰。

2.2.3 趋势性检验

对洪水河降水径流分别进行检验, 采用Mann–Kendll检验分析, 当置信水平取0.01、0.05相应的临界值分别为1.96和1.64。从表中可以查出, 降水径流量Mann–Kendll统计值分别为0.36和0.41, 皆小于临界值, 说明降水径流量不显著增大, 呈现上升趋势。

3 成因分析

从上世纪80年代开始, 洪水河上游放牧, 三岔、大河兴起开挖煤矿的热潮。分析认为径流趋势缓慢减小, 主要是因为大规模的采矿业改变了原有的地下水的流畅性, 同时也造成地表径流的漏失, 不同程度地导致地表径流与地下径流同步减小, 造成降水入渗的改变, 造成了天然地表水与地下水之间转化规律的改变, 造成了土壤包气带水分的改变, 最终造成径流水量与水文过程的改变[4]。

3.1 系列数据阶段性减小

从双树寺水文站水文系列数据中提取1991—2013年的径流数据, 点绘径流直线方程, 显示其斜率为-0.0008 (图略) , 这说明上游来水量有逐年缓慢减小的趋势, 这与突变点在1991年相吻合。

3.2 年际降水径流呈逆势

年际降水径流呈逆势, 如2008年与1998年降水分别为435.6mm、431.0mm, 而径流量分别为1.17与1.304亿m3, 径流递减12%;2010年与2006年年降水分别为407.1mm、401.1mm, 而径流量分别为0.9312和1.217亿m3, 径流递减31%;2011年与1999年降水分别为399.7mm、373.3mm, 而径流量分别为0.9495和1.094亿m3, 径流递减15%。说明降水量随时间增大或相近, 而径流量有减小的趋势。

3.3 地下径流减弱

冬季上游来水量主要依靠冰、雪水融化后, 转化成地下水汇流至水库 (城市生活用水) 。近10余年双树寺水库非汛期每年2月份实测月径流显示:10%/年, 平均速度锐减。

3.4 牧业的兴起造成上游植被的损坏

洪水河发源于青海祁连县, 途经甘肃肃南裕固族自治县, 至民乐双树寺水库约60km, 复杂的区域, 丰富的资源, 形成了多变放牧形态。随着牧业的不断扩大, 打破了上游原生态的平衡, 不同程度地改变了产汇条件, 不同时期影响程度不同, 由于缺乏统计数据, 具体情况在此不做分析。

4 结论

本文应用直线回归方程和低通虑波方法对洪水河流域径流进行研究, 主要得出如下结论: (1) 洪水河径流年内分布不均, 年际变化大, 年径流量系列总体呈缓慢上升趋势。1958—1991年呈缓慢上升趋势, 突变点在1991年。 (2) 洪水河多年平均降水没有明显变化, 从降水、径流的关系来看, 两者变化具有较好的一致性, 降水是影响洪水河流域径流的主要因素。 (3) 通过对洪水河上游下垫面进行分析, 发现人类活动对区域径流的影响是间接的, 上游下垫面的变化对径流的影响是客观存在的, 其影响的定量数据目前没有科学结论, 尚有待进一步研究, 以为今后流域发展和合理规划水资源环境与保护提供科学依据。

摘要：采用双树寺水文站1958—2013年水文资料, 应用直线回归方程和低通虑波方法对洪水河流域降水径流进行研究, 结果表明:洪水河年内降水径流分配不均, 年际变化大, 年径流量系列总体呈平稳缓慢上升趋势, 其中1958年—1991年为缓慢上升趋势, 突变点在1991年, 其后径流呈现缓慢下降趋势。这也验证了洪水河上游大规模采矿、放牧等人类活动对其产生间接影响。

关键词：径流,直线回归方程,变化趋势,成因分析

参考文献

[1]牛最荣, 等.气候变化对祁连山区水文循环的影响研究[M].兰州:甘肃人民出版社, 2013.

[2]黄嘉佑.统计动力分析与预报[M].北京:气象出版社, 1993.

[3]沈浒英.长江流域降水径流年代分析[J].湖泊科学, 2003.04.162.

成都市某区暴雨径流过程模拟分析 篇9

城市化发展是经济社会发展的必然趋势, 但伴随着城市化过程产生的水资源危机和雨洪灾害突出等是城市化过程中人们必须面对的严峻问题[1]。选择能反映城市化地区雨洪特点的计算模型, 保证模拟结果的可靠性和合理性, 可以为城市的防洪规划建设提供更为科学的依据。通过采取各种工程技术措施利用雨洪资源, 不但可减少城市雨洪排泄, 减轻市政排水管网压力, 还可缓解城市水资源供需紧张的矛盾, 并且涵养城市地下水源, 改善生态环境, 对我国水资源极度短缺的现状具有重要意义。

针对城市化流域的特性, 在研究美国城市雨洪管理模型SWMM (Storm Water Management Model) [2]的基础上, 通过对成都市某区暴雨径流过程的分析, 确定正确和合理的模型参数, 建立起较为适用的雨洪数学模型。该区的暴雨径流模型由地表产流系统、地表汇流系统和径流传输系统构成, 地表产流和汇流系统适合模拟上游地区的地面漫流和小的沟或管的流动;径流传输系统的主要作用是从渠系、地下管网和排水系统的分流建筑物, 演算至下游溢流点。

2 模型的建立

2.1 地表产流系统

从下渗角度考虑, 将研究区域概化成不透水面积和透水面积两部分。产流由两部分组成:对于不透水面积上的产流等于其上的降雨量减去初损量 (即填洼量) 。对于透水面积上的产流不仅要扣除填洼量, 还要扣除下渗引起的初损。不透水地表产流量表示为:

式中, R1为地表产水量 (mm) ;D为洼蓄量 (mm) 。透水地表降雨损失包括洼蓄量和下渗量, 产流量表示为:

式中, R2为地表产水量 (mm) ;i为降雨强度 (mm/s) ;f为入渗强度 (mm/s) 。在成都市某区暴雨径流模型中采用Horton模型来计算下渗量。按模型确定研究区域的最大下渗率、最小下渗率、入渗衰减系数、饱和土壤恢复到干旱状态的时间以及最大下渗量。

式中, ft为t时刻的下渗率 (mm/h) ;fc稳定下渗率 (mm/h) ;f0土壤初始下渗率 (mm/h) ;k下渗衰减系数, 与土壤的物理性质有关;t为时间h。根据式 (3) , t时刻透水面积的平均毛管下渗率f1和平均重力下渗率f2分别为:

认为土壤含水量主要是毛管下渗量, 根据霍顿公式, 从0—t至时刻土壤累积毛管下渗量即为对应的土壤含水量[3]。按式 (4) 对时间积分得:

undefined

用式 (4) 代换后得:

将式 (6) 代入式 (5) 得:

土壤蓄水容量用Wm来表示, 是f1对时间从t—0至∞的积分值, 即:

undefined

故:

undefined

式 (10) 和式 (11) 表明土壤平均下渗率f1和f2与土壤含水量W之间为线性关系, 据此可直接由W推求f1、f2以及ft。

undefined

2.2 地表汇流系统

地表径流由概化区域的两种类型地面产生, 地表汇流演算是通过把这两个部分近似作为非线性水库而实现的, 即联立求解连续方程和曼宁方程[4]。现在以透水地表的径流计算为例加以说明, 计算过程如图1所示。

连续方程:undefined

式中, V=A×d为地表集水量 (m3) ;d为水深 (m) ;t为时间 (s) ;A为地表面积 (m2) ;i*为净雨强度 (mm/s) ;Q为流量 (m3/s) 。曼宁方程用来计算出流量, 如公式 (14) :

undefined

式中, W为集水小区宽度 (m) ;n为曼宁糙率系数;dp为地面蓄水深 (mm) ;S为坡度。联立方程 (13) 、 (14) 成为一个非线性微分方程可以求得未知量d, 该微分方程形式如下:

undefined

对于每一个时间步长△t, 用有限差分方法求解 (15) , 即:

undefined

用Horton公式计算时段步长内的平均渗透率, 再对方程 (16) 采用Newton-Raphson迭代法求解, 便可得到d2, 从而得出△t末的瞬时出流量。计算不透水面积时, 只要改变上述值便可求得。

2.3 径流传输系统

在成都市某区暴雨径流模拟中, 雨水传输系统的基本单元考虑街面进口、雨水管道、天然和人工明渠。这些单元要保证提供足够的泄水能力, 保证水流流速不会破坏管道[4]。 将系统概化为由一些节点连接的一系列的管道, 这些管道和节点作为一个整体, 有明显的特征值, 可代表整个管网系统, 管道允许水流从一个节点流向另一个节点[5]。下水道系统的流量计算微分方程式为:

undefined

式中:Q为通过管道的流量;V为管中流速;A为过水断面面积;H为水头;Sf为摩阻坡度。摩阻坡度用曼宁公式确定, 即:

undefined

式中, K=gn2。流速项用绝对值符号, 使Sf为正值, 以确保摩阻力总是与水流方向相反。根据方程 (17) 和方程 (18) , 即可依次求解各时段内每个管道的流量和每个节点的水头。

3 模型参数确定

成都市某区总面积67.15km2, 其中透水面积为37.80km2, 不透水面积为30.46km2, 流域平均坡度7‰, 排水管渠全长17.7km。在暴雨径流的模拟计算中, 选取了2005—2008年具有代表性的八场暴雨作为样本, 其中四场暴雨资料用于模型参数率定[7], 确定适合研究区域特征的模型参数;另外四场暴雨资料用于模型验证, 检验模型参数的正确性和模型结构的合理性。

模型模拟所需要的主要地表特征参数有:地面洼蓄深、地表曼宁糙率和Horton公式中的初始下渗率f0、稳定下渗率fc、下渗衰减系数k三个参数。根据城市区域典型地面洼蓄深和地表漫流曼宁糙率的参考值, 对于各种土地利用情况可以参考这些数值进行参数取值。

管网特征参数包括管道曼宁糙率、渠道等的几何参数和水力参数, 按照给定的资料得出。然后采用模型参数最优化调试时所用的目标函数为总量误差函数:dr= (R模拟-R实测) /R实测。一般要求计算结果误差需小于20%, 用于参数计算的四场降雨过程线如图2所示。

模型通对上述四场暴雨对参数反复的试算调整, 几个主要参数的率定结果见表1。

在上述参数确定的结果下, 所模拟的四场暴雨的雨洪总量和实测雨洪总量分析结果见表2。

由表2可见, 对四场降雨的误差都控制在20%以内, 雨洪总量的计算值与实测值比较接近;同时, 从暴雨产流的过程来看也符合流域产流的基本规律。这说明率定的参数是比较可信的, 能够满足计算的各项要求。

4 模型参数验证

采用率定的参数对另外四场暴雨 (图3) 进行模拟, 其结果见表3。

通过表3可以发现, 模型的计算值跟实测值非常接近, 误差都在20%以内;同时, 从暴雨产流过程来看也符合流域产流的规律。这说明模型结构符合研究区的基本特征, 是适用的。

5 结论

本文以成都市某区的多次降水为研究对象, 通过计算验证了模型参数的可靠性和合理性。模型在模拟具有复杂下垫面的城市地区时, 将流域概化为多个子流域 (集水小区) , 根据各子流域的地表性质逐个模拟, 这样可以很方便地解决多特征的城市流域雨洪模拟问题。

由于时间关系, 研究中模拟的区域是城市化程度比较高的中心城区, 并没有触及城市化不很显著的郊区。由于目前我国大部分城市都是由中心城区和郊区构成, 郊区同时包含一定比例的城市化面积和农田面积, 因此今后应对郊区的产汇流模拟做进一步的计算研究。

摘要：为提高城市雨洪管理的效率, 最大限度地减少暴雨洪水带来的危害, 针对城市防洪排涝的需要, 在分析成都市某区降雨径流规律后, 建立了该区暴雨径流模拟的数学模型, 有助于采取相应措施充分利用雨洪资源。通过对雨洪过程模拟验证表明, 模型适合该区域的实际情况, 具有一定的合理性和可靠性。

关键词：暴雨径流,模拟,产流,汇流

参考文献

[1]陈守珊.城市化地区雨洪模拟及雨洪资源化利用研究[D].南京:河海大学水文资源学院, 2007∶51-92.

[2]Singh Vijay P.Hydrologic Systems Rainfall-runoff Modeling[M].PrenticeHall Inc, 1999∶26-52.

[3]徐向阳.平原城市雨洪过程模拟[J].水利学报, 1998, 8 (8) ∶34-37.

[4]张配亮.天津市区暴雨径流模拟模型的研究[D].天津:天津大学建筑工程学院, 2007∶35-78.

[5]刘俊.城市雨洪模型研究[J].河海大学学报, 1997, 25 (6) ∶20-24.

[6]张文华, 等.流域降雨径流理论与方法[M].武汉:湖北科学技术出版社, 2008∶59~102.

[7]王文杰, 等.数学优化方法在新安江模型参数率定中的应用分析[J].华北水利水电学院学报, 2004, 25 (2) ∶10-13.

[8]岑国平, 等.城市暴雨径流计算模型的建立和检验[J].西安理工大学报, 1996, (3) ∶184-225.

[9]芮孝芳, 等.流域水文模型的发展[J].水文, 2006, (3) ∶22-26.

径流分析 篇10

关键词：雨水径流水质,COD,SS,变化规律

COD和SS是雨水径流中的主要污染物, 为重点检测和控制对象。下面通过在华北水院花园校区及商业区、工业区的屋面雨水径流水质随降雨量、降雨强度、两场降雨的间隔时间、屋面材料、空气污染程度的不同的变化规律。

1 屋面径流雨水水质随降雨历时的变化规律。

本次实验对降雨水质全过程进行了检测, 研究其变化规律。下面是一场典型降雨的COD、SS变化情况 (采样点分别在华北水院六号教学楼和二七塔西侧建筑屋面) 。

由实验结果可以看出, 由于屋面沉积物和防水材料的渗出物的长期积累, 在降雨初期, COD、SS的含量较高, 随着降雨历时的延长, COD、SS的含量很快降低, 并趋向稳定。见图1, 2。

由于屋面状况, 屋面位置等条件不同, 曲线的形状也有所不同。二七塔西侧采样点位于市中心的商业区内, 过往行人多、车流量大, 使得屋面的沉积物多, 从而造成了屋面雨水径流初期污染物含量高。但两个采样点的雨水径流的污染物含量曲线变化规律是一致的, 最后趋于稳定的值也大体相等。同时测定天然雨水中的COD、SS含量都较低, 这也说明了降雨初期径流中较高浓度污染物来自屋面的沉积物和屋面防水材料的渗出物, 而空气中的悬浮物所起的作用较小。

2 屋面径流雨水水质随降雨间隔时间的变化规律。

下面图3中所放映的两场降雨一场是6月30日的降雨, 另一场是7月10日的降雨。6月30日的降雨与前一场降雨间隔时间为20天。7月10日的降雨与6月30日的降雨间隔10天。6月30日的降雨径流中污染物COD、SS含量较高, 但很快都趋于一稳定值;7月10日的降雨径流中污染物COD、SS含量相对较低, 随降雨历时的增加缓慢降低, 随后趋向一个稳定值。

3 屋面径流雨水水质随降雨强度的变化规律。

屋面雨水水质变化情况与降雨强度有很大关系, 下面是两场降雨强度明显不同的降雨形成的屋面径流雨水水质变化情况。其中一场降雨为7月11日, 另一场降雨为7月21日。7月11日的前一次降雨为6月30日, 间隔时间为10天;7月21日的前一次降雨为7月11日, 间隔时间为10天。由于降雨强度的不同, 导致了两场降雨形成的雨水径流污染物含量相差很大, 如图5、6所示。由于7月11日降雨强度较大, 对地面造成的冲刷比较严重, 降雨径流中污染物COD、SS的起始浓度较高, 但随降雨历时的增加, COD、SS浓度很快趋于一稳定值;7月21日的降雨强度较小, 对地面造

成的冲刷作用比较轻, 降雨径流中污染物COD、SS的起始浓度较低, 随着降雨历时的增加COD、SS浓度明显降低, 但下降速度缓慢, 最后也趋于一个稳定值。

4 屋面径流雨水水质随采样地点的变化规律。

此次采样点分别布设在高校区、工业区、商业区, 这些不同功能区域的雨水水质差别较大。在一场典型降雨过程中, 布设在各个不同功能区域采样点的雨水水质变化情况如图7、8。由于各采样点屋面状况、降雨强度和降雨量等条件不同, 曲线的形状有所不同。通过比较三个区域内的降雨径流水质变化情况, 我们可以看出高校区的雨水水质中污染物COD、SS起始浓度最低, 而且随降雨历时的增加很快趋于稳定 (稳定值都在50mg/L左右) 。商业区的采样点位于二七塔西侧, 靠近主要交通干道, 过往行人多、车流量大, 屋面沉积的污染物较多, 使得雨水径流中的COD、SS起始浓度较居民区的起始浓度高, 随着降雨历时的增加很快趋于稳定 (稳定值都在100mg/L左右) 。工业区的采样点位于电厂南路与秦岭路交叉口, 北临中原铝厂, 南面是郑州热电厂, 污染非常严重, 该区雨水径流COD、SS起始浓度最高, 也随着降雨历时的增加一直在降低, 但很长时间稳定不下来, 最后趋于稳定的值也较高。

5 屋面径流雨水水质随屋面防水材料的变化规律。

屋面径流的污染物除屋面的沉积物外, 还有屋面防水材料的渗出物。经研究表明, 屋面材料对径流水质有很大影响。将瓦屋面和石油沥青屋面相比, 石油沥青屋面污染较严重。由于沥青为石油的副产品, 其成分较为复杂, 许多污染物质可能溶入雨水中。而且黑色沥青油毡易在太阳的暴晒下吸热变软, 且容易老化, 分解出有机物质。对于同一场降雨, 两种屋面初期径流COD浓度一般相差3-8倍左右。而且, 屋面防水材料的影响在各影响因素中所占比例最大。

郑州市主要以沥青油毡屋面为主, 所以, 从雨水利用的角度出发, 建议将城市建筑屋面防水材料由石油沥青屋面改为瓦屋面。

6 结论。

通过以上几个方面的观测分析表明:初期雨水径流污染很严重, COD、SS、色度都很高, 随降雨历时的延长, 污染物浓度下降快并趋于稳定;两场降雨的间隔时间对屋面雨水水质的影响较大, 后一场雨水径流水质一般较好;高校区、商业区和工业区等三个区的污染程度由轻到重为:高校区<商业区<工业区。所以城市雨水资源化利用的重点对象为高校区、居民区和景观区的雨水。工业区的雨水利用起来难度较大。由于屋面 (特别是沥青油毡屋面) 初期径流污染物浓度很高, 而这部分水量所占比例又很小, 因此雨水的收集和利用应考虑舍弃这部分雨水, 从而减小对后续设施的影响。

参考文献

[1]朱达力, 孟智.论城市雨水资源的影响和利用[J].资源管理, 2001 (771) :13.

[2]尚少鹏, 赵玉仑.降雨是城市的第二水源[J].内蒙古科技与经济, 2003 (10) :92-93.

[3]王浩, 杨爱民.国内外城市雨水利用情况评述.中国水利水电科学研究院水资源研究所.

径流分析 篇11

城市水资源污染一直是环境污染问题中亟待解决的问题之一, 国外学者的研究认为, 即使点源污染被完全控制住而完全忽略非点源污染, 尤其是城市降水径流污染, 收纳水体的水质仍然不会改善[1]。美国环保局 (US EPA) 已把城市地表径流列为导致全美河流和湖泊污染的第三大污染源[2]。城市降水径流污染是目前亟需解决的水环境污染问题之一。城市地表径流中最主要的污染来自于降水径流对城市下垫面的冲刷、淋洗, 降水径流污染最主要的污染来源于下垫面上沉积的污染物。城市下垫面中包含许多污染物质, 有固态废物、生活垃圾碎屑、车辆排放物、汽车泄漏、刹车碎屑、车胎磨损、动植物废物、空气沉降、屋面沉积物及析出物等[3,4]。

随着城市化的快速发展, 改变了城市的居住环境, 大面积的不透水下垫面代替了土壤和草地, 为降水在下垫面上形成大量径流提供了先决条件, 同时急剧增加的城市人口为城市环境带来了巨大压力, 人类活动产生的大量生活垃圾碎屑、化学药品、车胎碎屑等, 混合动植物排泄物、空气沉降物、建筑材料析出物等, 这些污染物沉积在城市下垫面上, 降水形成的大量径流将沉积的污染物冲刷并携带入收纳水体, 对水体造成污染[5]。我国城市降水径流的研究起步较晚, 在20世纪80年代时开始对城市降水径流污染进行研究, 先后对北京、上海、广州、西安等城市的降水径流进行了研究[3]。文章通过对我国西北地区城市降水径流的监测数据进行分析整理并进行总结, 为今后国内降水径流污染的研究及控制提供参考依据。

1 西北地区城市降水径流污染特征

西北地区选取西安、兰州等城市进行分析。由表1可以得出, 在屋面降水径流条件下, 2005年兰州市屋面降水径流水质中SS的浓度最高, 达431.00mg/L;2003年兰州市屋面降水径流水质中CODcr的浓度最高, 达225mg/L, 为国家地表水环境质量标准V类标准的5.63倍;西安市校内楼顶径流水质的TN浓度最高, 达7.60mg/L, 为国家地表水环境质量标准V类标准的3.80倍;西安市商业区、居民区屋面径流水质的TP浓度最高, 达0.48mg/L, 为国家地表水环境质量标准V类标准的1.2倍。分析发现校内屋顶降水径流水质较好, 原因是校内人员简单, 生活、生产活动较少, 校外社会环境复杂, 积累在屋面的污染物复杂, 不定性因素较多, 导致校内屋顶的径流水质优于校外屋面;分析还发现融雪径流水质优于降水径流水质, 原因是融雪过程较为缓慢, 大量污染物固着于下垫面上不会被流速缓慢的雪水冲刷下来或携带, 而降水径流, 尤其是暴雨径流的流速较雪水径流快, 会将下垫面上大部分污染物冲刷并携带, 导致降水径流水质劣于雪水径流水质, 这与华北地区屋面降水径流污染特性相符合。

注: (1) 表1中括号内数字表示采样年份; (2) B数据为参考文献中水质浓度实测值的算术平均值;D数据为参考文献中水质实测 (EMC) 浓度的原数据。下同。

由表2分析可得, 在路面降水径流的条件下, 2005年兰州市街道路面径流水质的SS浓度最大, 达1250.00mg/L;2005年兰州市路面降水径流水质的CODcr浓度最高, 达809.20mg/L, 为国家地表水环境质量标准V类标准的20.23倍;2010年西安市路面降水径流水质的TN浓度最高, 达10.07mg/L, 为国家地表水环境质量标准V类标准的5.04倍;2005年兰州市街道路面降水径流水质中的TP浓度最高, 达1.88mg/L, 为国家地表水环境质量标准V类标准的4.70倍。分析发现, 校园路面降雨径流水质优于普通路面, 说明车流量与路面降水径流水质有关, 车流量越大, 路面降雨径流水质越差。

由表1、表2、图1分析可得, 西北地区典型城市西安、兰州等的路面径流水质劣于屋面径流水质, 原因是路面上人类社会活动较屋面密集, 人类大多的生产、生活活动都在路面上进行, 导致路面上污染物组成较复杂, 包括空气沉降、动植物废物、车胎碎屑、生活垃圾碎屑等, 屋面污染物主要来自于空气沉降及自然沉积的垃圾碎屑等, 故导致了路面降水径流水质劣于屋面水质。西北地区屋面降水径流水质污染物CODcr、TN的浓度平均值均超过了国家地表水环境质量标准V类标准, 路面降水径流水质污染物CODcr、TN、TP的浓度平均值超过了国家地表水环境质量标准V类标准。分析发现, 校园内降水径流水质优于校外降水径流水质, 原因是校内的人员组成简单, 人员较少, 产生的污染物及生活垃圾碎屑少于校外, 故导致校内径流水质优于校外径流水质;雪水径流水质优于雨水径流水质, 原因是融雪径流流速较缓, 难以将固着在下垫面上的污染物冲刷携带。

2 结束语

(1) 我国西北地区城市降雨径流中, 屋面径流水质优于路面径流水质; (2) 屋面降水径流中, 校内屋顶的径流水质优于校外屋面, 融雪径流水质优于降水径流水质;路面降水径流中, 校内路面径流水质优于校外其它路面即车流量越大, 路面径流水质越差; (3) 西北地区屋面、路面降水径流水质污染物CODcr、TN、TP的浓度平均值均不同程度的超过了国家地表水环境质量标准V类标准, 应尽快采取预防、治理措施; (4) 在西北地区开展降水径流污染特性研究的城市较少, 且研究缺乏全面系统的监测资料, 应加强对西北地区的城市降水径流污染特征研究。

参考文献

[1]Lee J G, Heaney J P, Lai F H.Optimization of integrated urban wet-weather control strategies[J].Journal of Water Resource Planning and Management, 2005, 131 (4) :307-315.

[2]US EPA.National Water Quality Inventory.Report to Congress Executive Summary[R].Washington DC:USEPA.1995:344.

[3]陈水平, 付国楷, 喻晓琴, 等.城市雨水径流水质特征及应对方法[J].三峡环境与生态, 2013, 35 (4) :48-51.

[4]侯培强, 王效科, 郑飞翔, 等.我国城市面源污染特征的研究现状[J].给水排水, 2009, 35:188-193.

[5]李立青, 尹澄清, 何庆慈, 等.城市降水径流的污染来源于排放特征研究进展[J].水科学进展, 2006, 35 (2) :288-294.

[6]张媛, 袁久毅.兰州市区降雨径流污染负荷估算[J].甘肃科学学报, 2005, 17 (3) :49-52.

[7]张媛.兰州市区地表径流污染初探[D].兰州:兰州大学, 2006.

[8]林原, 袁宏林, 陈海清.西安市屋面、路面雨水水质特征分析[J].工程技术, 2011, 3:128-133.

[9]李怀恩, 刘增超, 秦耀民, 等.西安市融雪径流污染特性及其与降雨径流污染的比较[J].环境科学学报, 2012, 32 (11) :2795-2802.