均匀降雨条件下不同下垫面产汇流特性试验研究

雨水产汇流过程受地表状况、降雨强度、降雨历时、土壤前期含水量等多因素的影响,试验采用SBS(屋面防水材料)、不透水地砖(人行道铺设材料)及草地三种不同下垫面材料,进行了多场模拟降雨试验。试验结果表明,透水性差的下垫面（SBS、不透水地砖）,主要影响因素是雨强、历时,历时越长,雨强越大,径流系数越大。透水性较好的下垫面（草地）,土壤前期含水量是影响产流量的主要因素,试验同时表明草地覆盖率大于80%,径流系数显著减小。经对试验数据进行回归分析,建立了一定条件下降雨历时?径流系数,雨强?径流系数,流量?径流系数之间的函数模型。研究成果对城市雨水资源利用具有重要参考价值和实际指导意义。     

长期干旱条件下不同坡度松散堆积体的降雨影响研究

针对近年来我国西南出现的大范围长期干旱-强降雨的现象,考虑长期干旱造成的松散堆积体表层裂缝发育,基于饱和-非饱和渗流理论,通过有限元方法,利用Geo-studio软件中的seep/w模块对降雨入渗过程进行模拟,然后基于暂态渗流场利用slope/w模块进行边坡稳定性分析,研究了坡体在一定表层裂缝发育情况、降雨强度等因素下不同边坡坡比(1∶1、1∶1.2、1∶1.4)对松散堆积体边坡稳定性的影响。结果表明:边坡坡比越大,降雨对其稳定性影响越大,对其稳定性越不利,其计算过程中及最终最小安全系数降幅均越小。针对长期干旱-强降雨条件下的松散堆积体边坡,提出了相应的应对措施,可为此类条件下的边坡设计提供参考。     

农田排水条件下降雨补给与地下水埋深关系的试验研究

以室内一维土柱试验和室外水平衡小区观测资料为基础,对农田排水条件下降雨入渗补给与地下水埋深关系进行了分析。根据降雨,蒸发与地下水埋深关系相似的规律,仿照国内外排水计算中较为广泛应用的阿维里扬诺夫经验公式的结构形式,建立起降雨入渗补与地下水埋深的关系,并采用室内外试验资料对该关系进行了验证。     

城市不同下垫面降雨径流水质监测及特征研究

城市面源污染是仅次于农业面源污染的第二大非点源污染,也是影响城市水生态系统健康的重要原因。随着城市化的快速发展,下垫面改变导致城市河流洪峰增大,河流污染加剧。基于沥青屋面、砖砌路面、油毡屋面和绿地四种典型城市下垫面的5场降雨径流监测试验资料,分析了不同下垫面条件下的降雨径流污染水平、径流水质变化特征和初始冲刷效应。结果表明：(1)4种下垫面的降雨径流总氮质量浓度均属于劣Ⅴ类水;四种下垫面的总磷污染程度相对较轻,沥青屋面、砖砌路面、油毡屋面和绿地的降雨径流总磷质量浓度优于Ⅳ类水的频率分别为80%、16%、88.46%和5.56%;沥青屋面、砖砌路面、油毡屋面和绿地的降雨径流总悬浮物质量浓度分布范围分别是7～798、15～569、10～871和44～378 mg/L。(2)总氮和总磷的径流污染水平排序为：砖砌路面>绿地>沥青屋面>油毡屋面;总悬浮物的径流污染水平排序为：绿地>砖砌路面>油毡屋面>沥青屋面。(3)中雨情景下各下垫面不同污染指标变化趋势差异较大,而小雨情景下受人为活动影响较大的下垫面的各污染指标浓度较高。(4)各下垫面污染物的初始冲刷强度排序...     

农田排水条件下降雨补给与地下水埋深关系的试验研究

以室内一维土柱试验和室外水平衡小区观测资料为基础 ,对农田排水条件下降雨入渗补给与地下水埋深关系进行了分析 ,根据降雨、蒸发与地下水埋深关系相似的规律 ,仿照国内外排水计算中较为广泛应用的阿维里扬诺夫经验公式的结构形式 ,建立起降雨入渗补给与地下水埋深的关系 ,并采用室内外试验资料对该关系式进行了验证。     

模拟自然降雨条件下水稻的受旱试验研究

用模拟典型年降雨的方法，系统地分析了淠史杭灌区各降雨年型的大稻田生长期缺水量，缺水率，缺水的主要生育阶段，水稻缺水受旱减产量，减产率，分别找出了水稻受旱减产率与生育期降雨量、大田生长缺水量之间的相关关系。     

模拟自然降雨条件下水稻的受旱试验研究

用模拟典型年降雨的方法，系统地分析了淠史杭灌区各降雨年型的水稻大田生长期缺水量、缺水率、缺水的主要生育阶段，水稻缺水受旱减产量、减产率，分别找出了水稻受旱减产率与生育期降雨量、大田生长期缺水量之间的相关关系     

降雨和地形因子对黑土坡面土壤侵蚀过程的影响

通过室内模拟降雨试验,研究降雨强度和地形因子(坡度和坡长)对黑土区坡面土壤侵蚀过程的影响。试验处理包括2个降雨强度(50、100mm/h),2个坡度(5°、10°),2个坡长(5、10m)。结果表明:不同试验处理条件下,当降雨强度由50mm/h增加到100mm/h,坡面径流量增加1.4~12.4倍;当坡长由5m增加到10m,坡面径流量增加0.1~3.1倍;坡度对坡面径流量的影响较复杂,受降雨强度和坡长的综合影响。降雨强度、坡度和坡长皆对坡面侵蚀量有重要影响。当降雨强度由50mm/h增加到100mm/h时,坡面侵蚀量增加4.2倍;当坡度由5°增加到10°时,侵蚀量增加0.4倍;当坡长由5m增加到10m时,侵蚀量增加0.5倍,表明降雨强度增加对黑土区坡面侵蚀量影响最大。而当降雨强度、坡度和坡长均增大时,坡面侵蚀量增加18.0倍,说明这3个因素交互作用对坡面侵蚀的影响远大于各因素的单独影响或2个因素交互作用的影响。坡面径流量与降雨强度的关系最密切,其次是降雨强度-坡长交互作用和降雨强度-坡度-坡长交互作用;坡面侵蚀量与降雨强度-坡度-坡长交互作用的相关关系最显著,其次是降雨强度和降雨强度-坡长交互作用。分别建立了坡面径流量和侵蚀量与降雨强度、坡度和坡长的经验关系式。     

麦田在降雨入渗和排水条件下化肥流失的试验研究

在南方渍害田地区,通常是稻麦连作区,为研究这些地区在排水条件下的氮肥流失规律,在上海青浦农田水利试验站进行了田间试验。试验表明,在小麦生长期,地下水埋深较小时、氮素在土壤中,在地下水位以下土壤剖面上的硝态氮含量很小,排水农田中氮自排水暗管流失量仅占总损失量中较小部分。     

基于Monte-arlo模拟降雨条件下

根据堆石坝的施工特点，分析了堆石坝有效施工工期的影响因素。基于Monte-Carlo方法建立了模拟降雨条件下堆石坝有效施工工期的统计分析模型，对堆石坝有效施工工期进行了分析模拟研究。并将此模型应用于工程实践中，取得满意的工程效果，为堆石坝施工工期安排提供了借鉴。     

城市沥青道路路面产流规律分析研究

在降雨时进行的现场实测中,采用虹吸式自记雨量计记录次降雨的降雨开始时间及停止时间、次降雨各时段的降雨量并由此计算出累计降雨量,由试验者目测产流开始时间及停止时间,用体积法实测降雨过程中各时段产流量并结合降雨量观测数据推算出产流过程损失量,结合上述数据进行分析计算城市沥青道路路面降雨量与产流量的关系、产流时间与产流前平均雨强的关系,初步得出了沥青道路路面的产流规律.针对在降雨过程中降雨损失强度变化的这一特点采用了极值法来计算径流系数ψ,对影响道路产流的因素进行了初步分析总结.     

不同截排水布置方式下坡耕地坡面产流产沙的模拟研究

为了改善坡面水系分段拦蓄径流泥沙的调控效益,采用室内人工模拟降雨试验,探讨l坡面集中汇流(T1)和"燕型"分流(T2)2种不同的控制排水措施下的坡面产沙产流过程。结果表明,与无措施坡面(CK)对比,2种不同排水布置方式均能显著延长径流急剧增加的历时,降低产流率增速,减少产流深46.61%~56.40%,使产流率与径流历时的对数拟合系数均达到0.85以上,且T2处理坡面产流率较T1处理变化更平稳,产流率和产流总量在各坡度均表现为T2处理T1处理CK;在5°、10°坡面,不同排水措施对径流挟沙调控效应表现为T1处理T2处理,在15°坡面则相反。而坡面径流含沙量与坡面累计产沙量变化并没有显著的对应关系;T1处理有利于削弱坡度对侵蚀量的影响,而T2处理对减少产流受坡度因子影响的效果更显著。     

不同降雨特征对径流过程的影响研究

降雨是影响坡面产流的重要因素,不同的降雨特征会影响降雨径流过程.为探究降雨雨型和降雨峰值因素耦合对坡面径流过程的影响,设计了两组降雨雨型,其峰值分别落在整个降雨过程的前期和后期,进行了降雨径流模拟试验,构建了基于运动波模型的坡面径流数学模型,开展了相应的降雨径流过程数值模拟,分析了径流特征值随降雨特征的变化规律.结果表...     

城市降雨径流污染因素与防治

城市降水径流污染中的污染物主要来自降水、城市地表和排水系统。根据武汉不透水区、透水区和森林覆盖区的不同区域的采样试验分析得出,降水径流污染除了受大气质量影响外,还受到降水强度、降水量、降水历时、降水间隔时间和汇水面等因素的影响;屋面径流污染物的来源具有多样性、复杂性和不确定性,除了大气湿沉降带来各种不同类型的污染物外,还受到屋面材料、屋面年限、材料腐蚀、管道腐蚀和污染残留物等因素的影响。一般规律是降水径流初始污染物浓度高,随着降水历时的延长,降水径流污染物浓度逐渐降低。在合流制排水系统的城市,有20%～60%的径流污染(SS、COD和BOD5)来自排水系统。因此,改造排水系统、控制径流污染,可以维持生态平衡和保护城市水环境。     

降雨及径流对西丽水库水质的影响

通过对西丽水库降雨前、中、后水质以及雨水和地表径流的监测，初步研究降雨和径流对西丽水库水质的影响。结果表明，雨水和地表径流中均含有严重超标污染物；降雨时，水库各项污染指标全面上升，总体水质从Ⅱ～Ⅲ类恶化至Ⅳ～Ⅴ类，增加幅度最大的污染指标是总氮、含铁量和浊度；雨后半小时，水库水体出现一定程度的自净作用，但含铁量在整个水库继续增加，其他部分指标在不同区域也在继续上升。     

灌区塘堰拦蓄地表径流能力的研究

塘堰是我国丘陵地灌区的一项重要灌溉设施，能拦蓄地表径流，蓄积降雨用于灌溉。提出拦蓄系数的概念，来衡量塘堰拦蓄地表径流的能力，并通过实例来说明拦蓄系数的计算及其应用。     

降雨条件下农田氮素地表径流流失特征研究

为探究沟施氮肥后,氮素随地表径流的流失规律,在野外降雨模拟试验条件下,研究了农田裸地氮素随地表径流流失规律。结果表明,在一定雨强范围内,土壤前期含水率对产流特征影响显著;在该裸地试验场地条件下,硝态氮质量浓度输出变化过程和总氮表现出良好的相关性,是氮素输出的主要形态;且硝态氮质量浓度随时间的变化曲线下降部分的下降速率具有一定规律性,用幂函数曲线拟合的结果最好,R2均在0.90以上;3次事件的地表径流累积量与累积氮素流失量成良好的正相关关系,可对观测值用幂函数和线性函数进行分段拟合。合理施肥,并尽量避免在强降雨来临前施肥,可以减缓施肥不当所造成的农业面源污染。     

径流冲刷条件下坡地养分随地表径流迁移数学模型

径流冲刷是土壤养分随地表径流流失的重要影响因素之一。为了模拟径流冲刷作用对土壤养分流失的影响,依据饱和土壤条件下有效混合深度概念,建立了径流冲刷条件下坡面土壤养分向地表径流传递的有效混合深度模型。利用试验数据对模型径流养分质量浓度变化过程的效果进行了检验,结果显示不完全混合模型在模拟径流养分质量浓度随放水时间的变化方面效果较好,决定系数均在0.9以上。通过不完全混合模型计算径流养分累计流失量,与实测数据差异很小,当养分为硝态氮时,计算值与实测值之间的相对误差分别为6.6%(柠条)和5.9%(大豆),当养分为水溶性磷时,相对误差分别为1.1%(柠条)和2.3%(大豆),说明模型的模拟精度较高。在选择模型时,应根据计算精度和参数获取方便性等情况综合确定。