城市暴雨与洪水.pptVIP

第二章城市暴雨与洪水;引言;9月11日16时至13日16时，四川广安遭遇今年最强暴雨袭击，出现区域性大暴雨。

图1：9月13日,在四川广安市机电工业职业技术学校，学校正在用装载机转移学生。

图2：在广安市机电工业职业技术学校，三名学生正在水中转移物资。;第一节城市化对水文的影响;城市化进程

;三个水文问题：即城市水源资源紧缺、水质污染控制和洪水控制问题

;城市水资源短缺：

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。

洪水控制问题：

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，不可防止地要使洪峰流量增大，从而引起了洪水控制问题。

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。

;城市化过程对当地水文的影响主要表现:

〔1〕城市地貌和排水系统的改变

〔2〕水资源的重新分配

〔3〕水环境的改变

〔4〕大气环境的改变

构成城市的供水、排水、防洪、水环境等水文问题。;城市化前后比照：城市化前后降水量明显增加

同时期城市与郊区的比照：市区降雨量大于近郊雨量，降水以市区为猪心向外依次减小;暴雨量增多，雨强加大。

从此表比较可以看出，在同样的条件下，新的雨量计算值明显大于七十年代的数值。即近年来暴雨有逐渐增大的趋势。

;二、城市化对降水的影响——城市化影响降水的机理;造成城市热岛的原因主要为：

〔1〕人为热源

〔2〕建筑材料的热容性

〔3〕建筑结构峡谷形式增加接受辐射的面积

〔4〕大气污染增强了吸收太阳辐射能力

〔5〕下垫面的反射

城市热岛现象会对水汽蒸发、空气对流产生明显影响，从而影响到降雨特性。;

三、城市化对径流特性的影响——机理

;三、城市化对径流特性的影响;三、城市化对径流特性的影响;图同等降雨下城市化前后洪水过程线比较;城市暴雨径流特点

;;;;;城市地区的洪水问题;;;广东阳江???江城区堤坝崩溃军民紧急抢险;四、城市水文资料的搜集

;四、城市水文资料的搜集

;第二节城市设计暴雨和暴雨径流的计算;一、城市设计暴雨的计算;一、城市设计暴雨的计算;一、城市设计暴雨的计算;一、城市设计暴雨的计算;一、城市设计暴雨的计算;2、任一历时的设计雨量：

①将统计历时的设计雨量通过雨量—频率—历时关系转化为任一历时的设计雨量：

1〕根据雨量站的自记雨量记录，独立选取不同时段〔如t=lmin，l0min，30min，60min，180min，360min，720min，1440min〕的年最大暴雨量的系列。分别进行频率计算，绘出各种历时暴雨量频率曲线。

;2、任一历时的设计雨量：

①将统计历时的设计雨量通过雨量—频率—历时关系转化为任一历时的设计雨量：

2〕在不同历时暴雨量频率曲线上，读出不同频率的设计暴雨量，再以同一频率的雨量为纵坐标，降雨历时为横坐标，绘制出雨量—频率—历时关系曲线

;2、任一历时的设计雨量：

①将统计历时的设计雨量通过雨量—频率—历时关系转化为任一历时的设计雨量：

3〕将单站雨量—频率—历时关系曲线变换成雨量百分率—历时关系曲线，消除频率因素，使各单站不同频率的雨量—历时关系曲线合并成单一线。绘制雨量百分率—历时曲线。在该图上

上查指定历时相应的百分

率，然后换算成设计暴雨

量。

;一、城市设计暴雨的计算;一、城市设计暴雨的计算;参数N确实定;一、城市设计暴雨的计算;二、城市暴雨径流的计算;第三节排水管网设计流量计算

;第三节排水管网设计流量计算

表1;第三节排水管网设计流量计算

;市政部门常用的暴雨公式形式为：

i＝167A〔1＋CLgT〕/〔t＋B〕nT—重现期，年；

i—平均雨强，L／〔s·hm2〕；A、B、C、n—暴雨公式的参数。;流域集流时间τ由下式计算

τ＝tc+mtf

tc—管道入水口坡面汇流时间，min；tf—上游管道管流时间，min；m—延缓系数，管道m＝2，明渠m＝1.2

计算坡面汇流时间的公式：

〔1〕运动波法公式

tc＝1.359L0.6n0.6i－0.4J－0.3

L—坡面流长度，m；n—地面糙率；

i—降雨强度，mm／min；J—地面平均坡度。

〔2〕机场排水公式

tc＝0.703〔1.1－a〕L0.5J－0.333a—径流系数。

〔3〕SchaaKe公式

tc＝1.397L0.24J－0.16I－0.26

I—不透水面积百分比。

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