《暴雨径流计算》PPT课件.ppt

城市水文学 城市降雨径流的计算 2009年5月 城市化与城市水文城市化与城市暴雨径流城市暴雨径流计算 本节内容 城市化的发展对水环境所产生的直接或间接影响 主要表现为三个城市水文问题 即城市水源资源紧缺 水质污染控制和暴雨径流控制 10 1城市化与城市水文过程 城市水源紧缺随着人口增加 对水的需求量也就随之增大 产生了一个寻求充足水源这一水文第一重要的问题 水质污染控制问题城市化扩大时 枯水流量减小 城市污水的增加及雨水径流水质恶化 引起水源水质恶化 另外 固态及液态致病污染物的处置对地下水水质也可能产生不利影响 产生了水质污染控制问题 暴雨径流控制问题城市污水增多 降雨的径流量变大和流速的增大 使短时间内的大流量径流发生 不可避免地要使洪峰流量增大 从而引起了洪水控制问题 10 1城市化与城市水文过程 10 1城市化与城市水文过程 10 2城市化与城市暴雨径流 城市化过程农村阶段 土地处在耕作或放牧状况 早期城市 大量修建城市型房屋 但仍有相当部分土地被原有植物所覆盖 中期城市 住房 商贸中心 学校 工厂等建筑物大规模地发展和建设阶段 后期城市 使已残留很少的原有植物缩减为零 地面完全由人工建筑和一些其他设施所覆盖 相同暴雨及滞洪条件下城市化对径流量的影响 10 2城市化与城市暴雨径流 城市暴雨径流特点 暴雨径流总量增大 洪峰流量增高 出现时间提前 河道中水流流速加大 径流过程中悬浮固体及污染物浓度提高 发生这些现象的原因可从两个方面来分析 不透水面积增加不透水表面所覆盖 不透水区域的下渗几乎为零 洼地蓄水大量减少 产流速度和径流量都大大增加 汇流时间缩短排水管渠系统的完善 增加了汇流的水力效率 导致径流量和洪峰流量加大 出现洪流 10 2城市化与城市暴雨径流 城市暴雨径流计算意义 为控制城市暴雨径流提供参考数据 为设计城市雨水沟道或合流沟道设计提供依据 为防止城市非点源水污染提供参考数据 计算方法 推理公式计算法单位线法等流时线法暴雨径流模型模拟计算径流系数推算法 10 3城市暴雨径流计算 推理公式qv 雨水沟道的设计流量 L s A 排水面积 ha i 降雨强度 mm min q 降雨强度 L s ha K 单位换算系数 等于167 径流系数 其值小于1应用该公式需要首先确定 值 i值或q值 10 3城市暴雨径流计算 雨量参数相关概念 降雨量 强度 历时 频率或重现期等参数1 降雨历时和阵雨历时一场暴雨经历的整个时段称为阵雨历时 阵雨历时中任一连续时段称为降雨历时 均以min计 2 降雨量和降雨强度降雨量 一段时间内 日 月 年 降落在一定面积上的总水量 以mm计或m3 ha计 降雨强度 某一降雨历时 10min 20min 30min 内平均降雨量 两种表示方法 q或i 10 3城市暴雨径流计算 3 降雨强度的频率或重现期单位时间内某件事情出现的次数或百分数 例如洪水百年一遇 五十年一遇 即洪水的重现期 如以频率表达分别为1 0 01 和2 0 02 4 径流系数 地面径流量与降雨量之比 降落到地面上的水 并不全部进入沟道 小雨时 地面湿不了 一般情况下 会发生入渗 有些降雨落到树叶山截留 有些在低洼地被截留 有些蒸发掉 10 3城市暴雨径流计算 推理公式中各项的确定 1 降雨强度i的确定降雨的分析 1天 同一时间降落到某一排水面A上各点的雨水 不可能同时流到设计沟段 推理公式中采用的降雨强度i应当与排水面积A的集水时间t 最远一点的雨水流到设计沟段的时间 相应 如果t是10min i应当是历时10min的最大平均降雨强度 10 3城市暴雨径流计算 降雨记录 10 3城市暴雨径流计算 雨量曲线 10 3城市暴雨径流计算 推理公式中各项的确定 1 降雨强度i的确定b 降雨的分析 1年 10 3城市暴雨径流计算 推理公式中各项的确定 1 降雨强度i的确定b 降雨的分析 1年 选取最大的3 5组 丰水年多些 旱年少些 10 3城市暴雨径流计算 推理公式中各项的确定 1 降雨强度i的确定c 降雨的分析 10年 选取最大的3 5组 丰水年多些 旱年少些 10 3城市暴雨径流计算 推理公式中各项的确定 1 降雨强度i的确定c 降雨的分析 10年 选取最大的3 5组 丰水年多些 旱年少些 10 3城市暴雨径流计算 推理公式中各项的确定 1 降雨强度i的确定d 城市降雨公式 10 3城市暴雨径流计算 推理公式中各项的确定 1 降雨强度i的确定e 设计降雨历时t求取 t 设计降雨历时 排水面积的集水时间 min t1 地面集水时间 mint2 沟道中流行的时间 minL 集中点