城市暴雨地面积水量分析研究

摘要

由于城市化的影响，降雨过程尤其是暴雨过程城市区域汇流的洪峰流量增大和峰现时间提前，使得城市区域比城郊或乡村地区更容易受到洪涝灾害的侵扰。原本可以被植物吸收，被洼地存贮或直接渗入地下的雨水，被地面阻隔并集聚成地面径流流入城市的下水道、排水渠，继而进入流经城市的河道，增加了河流的降雨径流量。城市旧有的排水管道已经不能解决城市的排涝问题，城市产生的雨洪径流也远远超出了原来设计的河道防洪工程的承受能力。城市内涝所造成的城市积水问题，影响了人民的正常生活，并给国家和人民的财产造成了严重的损失。 为充分了解城市化后暴雨过程中城市地表产、汇流的机理和过程，结合西安市当地的气象、气候及地理条件，选择适当的参数，以计算来说明引起西安市城市地表积水的原因和解决办法，本文对以下三个方面进行了深入研究。 (1)城市地表产流过程分析 选择适当的暴雨分析方法，将暴雨公式进行推导计算；根据统计的计算结果进行暴雨过程线的绘制，依据恰当的暴雨扣损方法，力图对城市地表产流计算公式化，并通过计算得到城市地表净雨过程线。 (2)城市地表汇流过程分析 利用求解圣维南方程的方法，把均匀雨强下的经典坡面流理论通过分级叠加的方法，应用到非均匀净雨强度下的流量计算中，模拟了非恒定坡面流的汇流过程，对非均匀净雨强度条件下的城市地表汇流过程进行了研究。 (3)城市路面积水的产生和计算分析及对策 利用水量物料衡算法对西安市长安路的纬一街至南二环段，小寨地区雨水管道的校核计算，得出当重现期为6年时，小寨地区的积水深度达到25cm；为了防止内涝，雨水管道须在原有的基础上需要增加400-1100mm管径才能较好的减少内涝。同时建议在雨水管道设计时，应充分考虑雨水调蓄池的作用，调蓄池能有效的截流洼蓄，并减小洪峰流量。通过计算，小寨地区在增加40000立方米调蓄池后，雨水管设计重现期可采用0.5年。 本文利用数学方法对城市产汇流和地表积水量进行了分析与计算，通过计算校核了已有排水管道的管径，为城市雨水管渠改造提供了依据，并提出了改造管道的办法和措施。

目录

文摘

英文文摘

论文独创性声明及知识产权权属声明

第1章绪论

第2章城市地表产流计算过程与分析

第3章城市地表汇流过程研究

第4章暴雨时城市地表积水量研究与分析

第5章结论

参考文献

攻读硕士学位期间参与的课题和发表的论文

致谢

附表

附图西安市大环河区域管网平面布置图