城市水文效应

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现代水文学(新1版)第15章-水文学与城市化

现代水文学(新1版)第15章-水文学与城市化
第十五章 水文学与城市化
15.1 城市与城市化 15.2 城市水文效应与水环境 15.3 城市水问题及解决措施 15.4 城市水文学主要内容及研究进展
研究生适用教材: 现代水文学(新1版). 中国水利水电出版社,2019
15.1 城市与城市化
15.1.1 城市和城市特点
城市是人口集 中、工商业发达、
① ②


1939.7.10-12

1940.11.22-25

1941.9.23-25

1953.5.12-19

1959.4.8-11

1960.6.23-27
0
10
20
30
40
50
60
70
80
超渗降雨后的时间(S)
城市化过程中,相似暴雨对应单位线对比图
15.2 城市水文效应与水环境
15.2.4 城市水环境及生态环境
地面径流
地下径流
地下径流
(a) 城市建设前
(b) 城市建设后
城市建设前后水循环过程变化示意图
15.2 城市水文效应与水环境
15.2.2 城市气候及降水特征
城市对气候的影响作用及机制:
城市热岛效应 (1)
城市阻碍效应
DDi(iaagg2rra)amm
22
D(Diai3ga)rgarm am
33
城市凝结核效应
流过程时间向前提,径流过程线
形状也发生了一定程度的变化。
60
80 时间 (秒)
15.2 城市水文效应与水环境
15.2.3 城市水文效应
(3)城市径流过程变化及雨洪
城市暴雨形成的洪水 具有流量大、洪峰高、

城市景观格局与水文效应关系研究

城市景观格局与水文效应关系研究


要 :基 于 多 时相 T / T +影像 ,运 用 支持 向量机 分 类 方 法对 蚌 埠 市 景观 进 行 分 类 ,解译 得 到 M EM
18 99年 、19 9 5年 、20 0 3年 和 20 0 7年 土地 利 用 专题 图。采 用景观 指数 法 、转 移 矩 阵 法 ,分析 了蚌 埠
水利水电技术第4 1卷 Nhomakorabea21 0 0年第 4期
城 市 景 观 格 局 与水 文 效应 关 系研 究
戚 晓明 ,杜培 军 ,吴志 勇 ,汪迎春
( .中国矿业大学 地理信息与遥感科学系,江苏 徐州 2 1 1 ;2 1 2 16 .蚌埠学院 应用化学与环境工程系, 安 徽 蚌 埠 230 300;3 .河海大 学 水 问题 研 究所 ,江 苏 南京 209 ) 10 8
2 0 e o t ie r m te r lv n t r r tt n Mo e v r h e ain h p b t e h r a a d c p at r d h d l g- 0 7 a ba n d fo h e e a ti ep ea i . r n o r o e ,t er lt s i ewe n t e u b n l n s a e p t n a y r o i o e n o c f c e a ay e i h n s a n e t o d t e t se t x me o .T e su y s o a h h a t ro e l a e e t n z d w t t e l d c p id x meh d a a frmar t d h t d h wst t e c a ce ft r a l h a e n h r n i h h t r h h d o o i a f c e g u C t s o vo sw t o rfa me tt n o lw a d a d b t rc n e t i ,wh c sf v r b e fr y rl gc e e t B n b i i b iu h lwe g l f o y i r n ai p o l n n et o n c i t o f e vy ih i a o a l o w trc n e v t n a d a rc l r e eo me t o v r h a d f rc n t ci n i c e e o g w t r n fc n e t t n a e o s r ai g u t a d v lp n ;h we e ,t e ln o sr t n r a s a n h te d o o c n r i , o n i ul o u o s l i ao w i h r a ae u p y c p ct e i ssa l t e r lv n e r a e o e p r a i t rc n u t n a d a b t o — h l t e u b n w trs p l a a i r ma n t b ew h t ee a td c e s f e p t wae o s mpi n i p o e y i h h t c a o

水文效应的名词解释

水文效应的名词解释

水文效应的名词解释水文效应是指气候、地形、土壤等自然要素对水循环的影响。

它是一种研究水在地球上的循环过程以及与其他地球系统相互作用的科学,涉及到水的蓄水、输送和分布等方面。

水文效应对于我们理解和预测水资源利用、水灾和干旱等重要问题具有重要意义。

水文效应可以分为多个方面进行解释。

首先,它包含了降水形式和分布的影响。

降水是水文效应的起点,不同地区的降水形式和分布方式对水资源利用和生态系统的发展起到决定性的作用。

例如,热带常年降雨,会导致热带雨林丛林生态系统的繁茂,而地中海气候则会导致干旱地区的荒漠化。

其次,水文效应还涉及到地下水和地表水的关系。

地下水是地球上最大的淡水来源之一,在水文效应中起到了重要的作用。

地下水的充沛程度和分布对地表水的补给起着决定性的作用。

在一些河流干涸的地区,地下水可以通过渗漏与地表水相互作用,提供生存所需的水资源。

另外,水文效应还包括与人类活动相关的水循环影响。

随着人类活动的不断增加,水文效应也发生了变化。

城市化进程导致了大量建筑、道路和人工地表的形成,这些人造地表会影响水的渗透能力和径流速度,从而影响水循环的过程。

农业灌溉和水库蓄水等人类活动也会改变水文效应,对水资源的分布和利用产生影响。

在水文效应的研究中,还有一些具体的概念和技术方法被广泛应用。

例如,降水量计算是水文效应研究的重要组成部分之一。

通过气象观测和数学模型的分析,可以估算出不同地区的降水量,并预测其未来的变化趋势。

流域水文模型是另一个常用的研究工具,它可以模拟水文过程,并对水资源的管理和利用提供依据。

除了研究方法和技术,水文效应的意义也是值得探讨的。

水文效应的研究可以帮助我们更好地了解水资源的分布和利用情况,为水资源管理提供科学依据。

同时,它还可以提供对洪涝、干旱和水灾等自然灾害的预测和应对措施。

此外,水文效应的研究也对气候变化的评估和预测具有重要意义。

总结起来,水文效应是一个综合性的科学概念,涉及到多个方面的研究内容。

人类活动对水环境影响-PPT课件

人类活动对水环境影响-PPT课件

森林水文效应
• 森林对蒸发、降水、径流等水平衡要素及
河流、地下水、泥沙等水文情势的影响。
一、森林拦洪作用
• 林地由于林冠 枯枝落
叶层的截留和增大土 壤渗蓄能力而起到拦 洪作用。
森林最大截留量实测资料
森林 橡 种类 树
最大 20 截留 量
说明 四
川 凯 江
松树 杉树 幼 松
17 20 15
四川 湖南 黑 凯江 肖溪 龙
水利工程、农业措施对水温要素的 影响
• 人们在与陆地上径流时空分布不均匀的斗
争中,通常采取拦河筑坝建水库、跨流域 远距离调水等水利工程措施,以调节和调 剂水源不住的季节和地区的用水问题。这 就是河道中原来的自然水文状态改变为人 工控制的水文状态,导致水循环和水量平 衡发生重大的变化。
• 主要有以下几种类型:
产流、汇流条件及蒸发和下渗的条件而反映的。农 业措施水文效应的性质和大小,因农业措施的不同 而异。如不同的作物有不同的蒸腾量,需水量差别 也很大;不同的作物布局和耕作制度具有不同的耗 水量,垦荒耕种以及深耕、土壤保墒措施等都能改 变土壤的下渗能力;各种水土保持措施有防止水土 流失、增加降水下渗的作用;修筑梯田还会改变坡 面汇流条件,延缓汇流过程等。但水土保持措施的 水文效应取决于措施的设计标准,当降雨量超过水 土保持标准的情况下便会使措施失去保水保土的功 能。从水文效应的大小来看,在设计标准内它与降 雨量的大小没有关系,水土保持的效应随降雨量的 增加而减小。
水库水文效应
• 狭义的指水库与其水文因素和它们变化过程之间
的相互影响。广义的是指水库蓄水体与其周围环 境的相互作用、相互影响。
• 首先是水库拦蓄地表径流 、减少入海流量,从而
改变流域内水量平和要素的对比关系。

城市化对水文循环的影响分析

城市化对水文循环的影响分析

城市化对水文循环的影响分析在当今社会,城市化进程正以前所未有的速度推进。

城市的扩张和发展给人们的生活带来了诸多便利和机遇,但同时也对自然环境产生了深远的影响,其中就包括水文循环。

水文循环是地球上水的流动和转化过程,包括蒸发、降水、地表径流、地下径流等环节。

城市化的快速发展改变了土地利用方式、下垫面条件以及人类活动模式,从而对水文循环的各个环节产生了显著的影响。

首先,城市化导致了大量自然土地被建筑物、道路和其他基础设施所覆盖。

城市中的混凝土、沥青等不透水表面迅速增加,这使得降水无法像在自然地面那样渗透到土壤中。

原本可以补充地下水的雨水,现在更多地转化为地表径流,导致径流量增大、流速加快。

在暴雨期间,这种情况尤为明显,容易引发城市内涝,给城市的排水系统带来巨大压力。

其次,城市化改变了蒸发和蒸腾过程。

城市中的植被面积大幅减少,植物的蒸腾作用减弱。

同时,城市中的人工建筑物和道路等表面吸收和储存热量的能力较强,导致气温升高,相对湿度降低,从而使得蒸发量增加。

但总体来说,由于蒸腾作用的减少,区域内的水分散失总量可能会有所降低。

再者,城市化影响了降水的分布和强度。

城市中的高楼大厦、工厂烟囱等会产生大量的人为热和污染物,形成城市热岛效应和雨岛效应。

城市热岛效应使得城市上空的空气对流增强,增加了大气的不稳定性,从而可能导致降水的频率和强度增加。

而且,城市的下垫面粗糙度较大,对气流的阻滞作用明显,也会影响降水的分布。

另外,城市化还对地下水的补给和水质产生了影响。

由于不透水表面的增加,地下水的补给量减少,地下水位下降。

同时,城市中的工业废水、生活污水等如果未经妥善处理就排放,会污染地下水,导致地下水水质恶化。

为了减轻城市化对水文循环的不利影响,我们可以采取一系列措施。

例如,在城市规划中增加绿地和水体的面积,提高城市的透水性能,推广雨水收集和利用系统,加强污水处理和排放管理等。

增加绿地和水体面积有助于增加蒸腾作用,调节局部气候,同时也能在一定程度上缓解城市热岛效应。

3.城市水文效应 2

3.城市水文效应 2

水污染的原因
• 工业污染源 :工业废水为水域的重要污染源,具有
量大、面广、成分复杂、毒性大、不易净化、难 处理等特点。 • 农业污染源 :农业污染源包括牲畜粪便、农药、化 肥等。 • 生活污染源 :生活污染源主要是城市生活中使用的 各种洗涤剂和污水、垃圾、粪便等,多为无毒的 无机盐类,生活污水中含氮、磷、硫多,致病细 菌多。
城市化水文过程变化的原因
• 由于城市人口,建筑及工业的高度密集,城市气候的热岛 效应,凝结核效应(烟,尘增多),及高层建筑障碍效应 的影响,造成了城市地区的雨岛效应。 • 由于城市的发展,大面积的天然植被和耕地为街道、工厂、 住宅等建筑物所代替,下垫面的滞水性、渗透性、热力状 况均发生明显的变化。城市降雨后,截留填洼、下渗的损 失量很小。 • 城市道路、边沟及下水道系统的完善,使城市集水区内天 然调蓄能力减弱,水流在地表及下水道中汇流历时和滞后 时间大大缩短,径流系数和集流速度增大,使城市及其下 游的洪水过程线变高、变尖、变瘦,洪峰出现时刻提前, 汇水的水力效率增大,径流系数明显增大。
城市内涝
成因
• • • • 地形地貌 排水系统 城市硬化面积 过街的地下通道、铁路桥、公路桥、 立交桥等的建设
• 工程措施
• 1.整治河道; • 2.改造地下管网:如适当扩大管径,解 决雨、污分流问题; • 3.增加排涝设施:如建排涝挡潮闸、排 涝泵站; • 4.增加调蓄能力:如修建蓄水池、调蓄 湖等; • 5.增加渗透能力:如铺设透水路面,下 凹式绿地等;
城市与水
• 城市水文效应:城市化所及地区内, 水文过程的变化及其对城市环境的 影响。
城市化
人口密度增长 建筑物密度增长
需水量上升
饮水浪费增长
不透水区增多

浅析株洲城市水文

浅析株洲城市水文

浅析株洲城市水文摘要:城市建设越来越快,城市防洪、除涝及水生态问题等越来越突出,发展城市水文刻不容缓。

本文从株洲城市水文的现状分析入手,研究应对株洲城市水文效应的策略。

关键词:城市水文;现状;水文效应1 株洲城市水文的现状株洲位于湖南省东部偏北地区,湘江下游,总面积11262平方公里。

2016年末常住人口为401.6万人,市区总面积853.4平方千米,根据水文气象监测资料,株洲市区历年平均降水量为1420.7mm,每年主汛期市区渍水内涝频发,容易发生城市雨洪灾害,在一定程度上影响了株洲市水安全以及城市安全。

目前,株洲市区现有水文站1处,雨量站3处,水位站2处,蒸发站一处,无地下水监测站,市区内湘江有株洲水文站、石峰、霞湾三处水质监测断面。

2 城市化造成的水文效应城市水文效应是指城市化所及地区内,水文过程的变化及其对城市环境的影响。

具体来说,随着城市化水平的不断提高,城市化进程对人类生存与发展必不可少的水资源及城市水环境的影响愈来愈显著。

城市化导致人口密度增大,建筑物增加,道路及下水管网的建设使城市不透水面积增大,直接改变了当地的雨洪径流形成的下垫面条件。

城市社会经济发展、人口增多,对水的需求量增大,废污水相应增多,从而对水的时空分布、水分循环及水的理化性质、水环境等产生了各种各样的影响,引起了一系列的水文效应。

3 浅析株洲城市化过程对水文和水资源造成的影响3.1对城区降水蒸发的影响株洲城市化过程中,不断的吸纳人口、不断扩建道路、不断的新建建筑群,城市建设的快速发展造成了城市气温的明显偏高。

一般来说,城市中心气温最高,逐步向周围乡村递减,郊区递减速度最快。

这种城市热岛效应对水气蒸发、空气对流运动产生了显著影响。

由于目前城市建筑物的迅速增加,这种现象就导致了在这一范围内的不透水面积也是迅速增加,地表下渗能力越来越弱。

城市地表下渗能力的减弱直接导致地下水补给量减少,地下径流及土壤含水量降低,蒸发量也相应减小。

高中地理各种地理效应题型应对技巧

高中地理各种地理效应题型应对技巧

高中地理各种地理效应题型应对技巧【点拨高考】在高中地理学习中,地理效应往往是解答某个问题的命门所在,地理效应在地理考试中特别是选择题中很常见的一个考点,高考中地理效应类问题逐渐增加,最多达到20多种。

【知识梳理】1、雨岛效应成因:城市中林立的高楼大厦比喻为“钢筋水泥的森林”。

而随着“森林”密度不断地增加,尤其一到盛夏,建筑物空调、汽车尾气更加重了热量的超常排放,使城市上空形成热气流,热气流越积越厚,最终导致降水形成。

这种效应被称之为”雨岛效应”。

影响:城市雨岛形成的条件是在大气环流较弱,有利于在城区产生降水的大尺度天气形势下,由于城市热岛所产生的局地气流的辐合上升,有利于对流雨的发展;下垫面粗糙度大,对移动滞缓的降雨系统有阻障效应,使其移速更为缓慢,延长城区降雨时间;再加上城区空气中凝结核多,其化学组分不同,粒径大小不一,当有较多大核(如硝酸盐奖)存在时有促进暖云降水作用,上述种种因素的影响,会“诱导”暴雨最大强度的落点位于市区及其下风方向,形成城市雨岛。

人工热源的影响,工业生产、交通运输以及居民生活中燃烧各种燃料,向大气中排放大量的热量,这些热量自然增加城市的温度。

2、雾岛效应所谓“雾岛效应”,原因主要是城市颗粒污染物增加,凝结核过多,引起雾日的增加。

如伦敦为国际著名的雾都,重庆为我国的雾都,除了自然条件的原因外,城市雾岛效应也是重要因素。

3、干岛效应与热岛效应通常是相伴存在的。

由于城市的主体为连片的钢筋水泥筑就的不透水下垫面,因此,降落地面的水份大部分都经人工铺设的管道排至他处,形成径流迅速,缺乏天然地面所具有的土壤和土壤的吸收和保蓄能力。

因而平时城市近地面的空气就难以像其他自然区域一样,从土壤和植被的蒸发中获得持续的水份补给。

这样,城市空气中的水分偏少,湿度较低,形成孤立于周围地区的“干岛”。

4、混浊岛效应混浊岛效应是指城市市区由于厂矿企业集中、机动车辆众多、人口密集,致使排出的污染气体和空气中的尘埃等混浊程度都大大高于周边地区,形成“混浊岛”。

水文学复习资料

水文学复习资料

水文学一、名词解释水文现象:水循环过程中,水的存在和运动的各种形态。

水循环:水循环是指地球上各种形态的水,在太阳辐射、地心引力等作用下,通过蒸发、水汽输送、凝结降水、下渗以及径流等环节,不断地发生相态转换和周而复始运动的过程。

海水盐度:单位质量海水中所溶解物质的质量,叫海水盐度。

它是海水物理、化学性的重要标志。

水循环过程中,水的存在和运动的各种形态。

水资源:指全球水量中可谓人类生存、发展所利用的水量,主要是指逐年可以得到更新的那部分淡水量。

水体更替周期:指水体在参与水循环过程中全部水量被交替更新一次所需要的时间。

水量平衡:指任意选择的区域,在任意时段内,其收入的水量与支出的水量之间差额必等于该时段区域内蓄水的变化量,从总体上说收支平衡。

蒸发能力:通常,将处在特定的气象环境中,具有充分供水条件的可能达到的最大蒸发量,称为蒸发能力。

区域总蒸发:是指研究区域内所有蒸发面上各种蒸发、散发之综合。

水汽扩散:指由于物质、粒子群等的随机运动而扩展于给定空间的一种不可逆现象。

扩散现象不仅存在于大气之中,也存在于液体分子运动进程中。

水汽输送:指大气中水分因扩散而由一地向另一地运移,或由低空输送到高空的过程。

降水历时:指一场降水自始至终所经历的时间。

降水量:指一定时间内降落在某一面积上的总水量。

降水面积:即降水所笼罩的面积,以平方公里计。

下渗率:下渗又称入渗,是指水从地表渗入土壤和地下的运动过程。

下渗能力:又称下渗容量,指在充分供水条件下的下渗率。

稳定下渗率(fc):通常在下渗初期,下渗具有较大的数值,称为初渗,其后,下渗作用不断进行,下渗率不断递减。

当下渗到一定深度后,下渗率趋于常值,此时称为稳定下渗率。

产流机制:水在沿土层的垂向运行中,供水与下渗矛盾在一定介质条件下的发展机理和过程,称为产流机制。

流量:指单位时间内通过某断面的水量,常用单位为立方米每秒。

径流深:指将径流总量平铺在整个流域面积上所求得的水层深度,以毫米为单位。

城市化生态水文效应_孙艳伟

城市化生态水文效应_孙艳伟

第23卷第4期2012年7月水科学进展ADVANCES IN WATER SCIENCE Vol.23,No.4Jul.,2012DOI :CNKI :32.1309.P.20120614.2251.013城市化生态水文效应孙艳伟1,王文川1,魏晓妹2,POMEROY C A 3,王富强1(1.华北水利水电学院水利学院,河南郑州450011; 2.西北农林科技大学水利与建筑工程学院,陕西杨凌712100;3.Department of Civil &Environmental Engineering ,University of Utah ,Salt Lake City 84112,USA )摘要:研究城市化的生态水文效应对于指导河流的保护与生态修复实践具有重要意义。

基于河流径流情势在维持河道生态系统完整性方面的重要性,在分析现有生态水文指标体系的特征及可操作性的基础上,建立了以径流历时曲线、洪峰流量频率超出曲线和T 0.5(区域径流超出天然状态下重现期为0.5年的降水所产生的洪峰流量的时间占区域有径流总时间的比例)为代表的生态水文指标体系。

利用SWMM (Storm Water Management Model )来模拟不同城市化程度下的降雨径流过程,并利用所建立的生态水文指标体系模拟其生态水文效应。

结果表明:城市化程度越高,其时段流量幅度及历时越大,洪峰流量及发生的频率越大,T 0.5越小。

城市化通过改变径流的大小、历时及频率,改变了水域生态系统完整性与多样性,进而对河道生态系统产生了负面影响。

关键词:城市化;径流情势;生态水文;径流历时曲线;洪峰流量中图分类号:P343.1文献标志码:A 文章编号:1001-6791(2012)04-0569-06收稿日期:2011-10-31;网络出版时间:2012-06-14网络出版地址:http :// /kcms /detail /32.1309.P.20120614.2251.013.html基金项目:国家自然科学基金资助项目(51009065);美国Water Environment Research Foundation 资助项目(03-SW-3a )作者简介:孙艳伟(1983-),女,山东聊城人,讲师,博士,主要从事水资源利用、生态水文学及低影响发展研究。

城市化引起的水文效应

城市化引起的水文效应
人u密度增加l建筑物密度增加i需水量增加废污水增加不透水面积增加排水系统改变地下水补给量少暴雨水质恶化ll城市气候变化il流毒酬受纳水霍质量下降降量增加ll水舞蠹问颢lj毒边去制问颁li洪峰流量增大i汇流时间缩短ll水资源问题ll污染控制问题li决竿
维普资讯
第3 4卷 第 1Байду номын сангаас期
2 0 年 3月 07




专 学

Vo . 4 No 1 13 , .
Ma, 2 0 r ,0 7
Jun l f el gi gHy rui E g er gC lg o ra o i nj n d al n i ei ol e H o a c n n e
Ke r s u b nz t n ;wae e u c ;h d oo i efc y wo d : ra i i ao trrs re o y rlgc f t e
城市 化是 一个 复杂 的空 间形 态 变 化 和社 会 、 经
济发展过程。 目 前全世界城市化水平以 1 a %/ 以上 的速度递 增 , 发展 中国家逐 渐成为 增长 的重 点 , 且 预 计到 2 5 年 , 00 将有 23的世界人 口生活在不同规模 / 的城市 中… 。 目前 我 国正 以世界 罕见 的速度推 行 城
c se rm efl wigap cs Th h n e ft eu p rh d oo i r cs u sd fo t l n s et . ec a g s p e y r lgcp o es,t erlt no r a iaina d h oo o h h eai f b nz t n o u o t eq ai fs ra ewae ,a d t e rlt n o h r a iain a d u b n wae eo re aedsu sd.Th h u l y o u fc tr t n h eai ft eu b nzt n r a trrs u c r ic se o o e

变化环境下城市水文学的发展与挑战 I城市水文效应

变化环境下城市水文学的发展与挑战  I城市水文效应

城市水文效应
其次,城市水文效应会对水资源的时空分布产生影响。城市区域的土地利用 方式和不透水面积的增加会导致降雨和径流量的变化,使得水资源在时间和空间 上的分布变得更加不均匀。
城市水文效应
最后,城市水文效应会对水环境和生态造成负面影响。城市化进程中土地利 用的改变和水资源的不合理利用会导致水体污染和生态环境恶化,给人们的生产 和生活带来诸多不利影响。
城市水文效应
城市水文效应
城市水文效应是指城市发展对水文过程和结果的影响。这种影响主要表现为 以下几个方面:
首先,城市水文效应会导致城市区域内的水资源减少。城市发展需要大量的 水资源,包括生活用水、工业用水和农业用水。同时,城市化进程中不透水
城市水文效应
面积的增加会降低地下水的补给量,进一步加剧水资源短缺的问题。
结论
结论
本次演示主要探讨了变化环境下城市水文学的发展与挑战。在变化环境的影 响下,城市水文学面临着数据变化、模型挑战、数据需求和隐私保护等诸多问题。 城市水文效应的研究也面临着诸多挑战和问题。未来需要通过加强数据收集与分 析、完善和改
结论
进水文模型以及加强城市水文效应的研究与管理等措施,推动城市水文学的 发展,以更好地应对变化环境带来的挑战。
1、气候变化对城市雨洪的影响
气候变化导致全球极端天气事件频繁发生,如暴雨、洪涝等,对城市水文学 的影响尤为显著。气候变化导致城市雨洪的时空分布发生变化,给城市防洪排涝 带来新的挑战。
2、城市化对城市水资源的影响
2、城市化对城市水资源的影响
城市化进程加快导致城市水资源的日益短缺和水环境问题的凸显。城市不透 水面积的增加使得雨水无法有效渗透,造成城市内涝和地下水补给不足等问题。
变化环境对城市水文学的影响

3.8人类活动的水文响应水文学

3.8人类活动的水文响应水文学
Urbanization) 城市化的发展带来了一系列城市水文问题, 包括洪涝问题、水资源紧缺、水质污染问题。
(1)城市暴雨径流特点
城市化的程度的提高,直接改变了城市的暴雨 径流形成条件,使其水文情势发生变化: 暴雨径流总量增大, 洪峰流量增高,出现 时间提前,汇流时间 缩短。 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。
Qm
流量
Q
' m
农村
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&#洪条件下城市化对径流量的影响图
福州内河网示意图
新西河 排涝站
东风 排涝站 彬德 排涝站
魁岐 排涝站
(3)福州城区排涝影响因素
降水量 闽江水位、内河水位 各种排涝设施
水库----蓄洪库容 水闸泵站、排涝站---根据涝水过程及内外 江水位差进行综合调度 内河---警戒水位(控制水位以下0.3-0.5m) 危险水位(控制水位)
3、水体的自净能力 污染成分经过水体的物理、化学、 生物作用,使污染成分受到稀释、扩散、吸 附、分解、沉淀的过程。 4、水环境容量:在一定规定水质目标下所能 容纳污染物的量。
对有关森林水文效应的争论长期存在。 在我国,以20 世纪80 年代初黄秉维发表的“确切 地估计森林的作用” 和“再谈森林的作用” 两篇 论文以及围绕这些论文的论争, 在学术界和政府管 理部门的影响最大。这一争论不只限于中国,孟加 拉国、欧洲中西部地区发生大洪水后, 国外舆论也 多把原因归结到喜马拉雅山区和阿尔卑斯山区的土 地利用和土地退化。
3.8 人类活动的水文响应
水文效应 由于自然和人为因素,使地理环 境发生变化,从而引起水循环要素、过程、 水文情势发生相应的变化。 一、人类活动对水文要素的影响 水利工程措施 植树造林 城市化过程

城市化进程对水文效应影响分析及水文环境改善策略研究

城市化进程对水文效应影响分析及水文环境改善策略研究

城市化进程对水文效应影响分析及水文环境改善策略研究马朝【摘要】随着社会经济的不断发展进步,城市规模得到了迅速的扩张。

城市化的快速发展在改善人们生活水平的同时也带来了一系列负面的问题,如城市水资源紧缺、水体污染、洪涝灾害等问题频发。

本文从城市化进程对城市水文环境的影响角度出发,针对城市化水文效应进行了分析和研究,并在分析城市化过程对水文要素影响的基础上提出了改善和治理城市水文环境的建议和策略,为实现城市水资源循环利用提供参考。

%With the continuous development of the social economy, the scale of the city has been the rapid expansion. The rapid development of the city in improving the living standards of the people has also brought a series of negative issues, such as the city of water resource shortage, water pollution, flood disaster and other problems. In this paper, from the angle of city process influ-ence on the hydrological environment in the city starting, has car-ried on the analysis and Research on hydrological effect of city, and puts forward some suggestions and strategies to improve the governance of city and hydrologic environment in city based anal-ysis process influence on the hydrological elements, in order to realize the city water resources circulation use of reference.【期刊名称】《国土与自然资源研究》【年(卷),期】2015(000)002【总页数】3页(P31-33)【关键词】城市化;水文效应;策略【作者】马朝【作者单位】河北省唐山水文水资源勘测局,063000【正文语种】中文【中图分类】P33随着社会经济的不断发展进步,城市规模得到了迅速的扩张,城市化和人口集聚成为一种不可阻挡的趋势。

关于水文效应与城市生态化的具体分析

关于水文效应与城市生态化的具体分析

知. 城 市生 态 化 水 文效 应 的 实际 意 义 就是 城 市所 处 的领 域
受 到 了破 坏 或 是 干 扰 等 影 响 , 所 以 必 须 保 护 好城 市 的 水循 环 。城 市 生 态化 是衡 量地 区 的发 展 水 平 的 重 要 标 志 , 二 者 相互作用。 本 篇 论 文 对 水文 效 应 与城 市 生 态化 的 具 体 分析 展 开 详 细论 述 。
关键词 : 水 文 效应 : 城 市 生 态化 ; 具 体 分 析
1城市水 文效应 的 含义
对 于城市水文效 应的认识应倾 向于人类活动对 城市生态化 水量平 衡状况 、 水文因素 的一些方 面 , 随着水资源 紧张情 况不断 加剧 , 洪水 量 日益升高 , 水 资源 的污染逐 渐成为 目前最 为棘手 的 问题 。水文效应可 以直接反映 出一个城市水污染的状况 , 根据实 际调查 可以看出 , 城市生态化水 污染 问题在全 国极 为普遍 , 并且 所 出现的情况大 同小异 , 而要想 合理解决这些 问题 , 就必 须 了解 4城 市生态 化水 文效应 的治理 措施 当地地 区的流域背景 , 水文效应的特性从根本来说就是受流域特 征 的影响 。 每一个 水文现象都需要有完善 的物理系统以及其 内在 4 . 1提高城市雨水循环 同步措施 所具有 的相互影 响条件 , 只有这样才能以此 为核 心判 断地 区健康 众所周知 , 传统 的城市 怠化汁划采用的是立 即处理雨水的 的 问题 管理模式 , 这种方式不但 没 r ‘ I : l j 1 水调节 、 存 储 以及涵养 循环 的主要作用 , 而且忽略 了基 4 n 0 } } 皿水流量的规律 。目前 国内外 2城市 生态化 对水 文 因素 的指 定影 响 采取 的雨水管 理模式是在传 统技术 的基础 上实施存排兼 顾 的模 2 . 1城 市生态化对水文流 程的指定影响 式, 即通 过对 下表 面定量等特性 的改进 , 合理、 科学地控制雨水 的 在水文 流程 时 , 水文效应具有非逆 转性 、 迅速 、 范围广这 三个 蓄存 、 流失 以及渗透 等环节 , 这是最有效 的改进城市生 态化水循 特征, 从 而使得 不渗水 的路 面比例大幅度升高 , 城市 生态化流经 环 的措施 。通 过这样 的流程 可以使得城市 共有面积最 大化 的利 地 表的次数 也有所增加 , 在这其 中水文效应 的主要变 化就是 降雨 用 , 比如说运 动场 、 草坪 、 停 车场 等能够 因地适宜地 自行调控雨水 量 损失程度减小 , 对地下水 的供 给有所减缓 , 洪 峰的高度 以及频 分流情况 , 减少了许多不必要 的劳动力。 率 出现增强 的趋势 。这些现象都说 明了由于城市生态化的影响 , 4 . 2采用树枝式管理 雨水方案 些地区出现水 流流量变动 的情况 。其次 , 城市生态 化设施 的完 何为 树枝式 管理方 案 ,即将调 控雨水 功能分 成上 、中 、 下 善, 比如说 下水系统设备 的健全 可以增加存水 的效率 , 提高水 流 三个 部分 ,分 散式 的雨 水管 理模 式可 以有效 的替 代原 有 大坝 幅度 , 与此 同时不渗水路面的数量也得 到增 加。由此 可见城市生 调控 模式 。目前 多数城 市 已经 采取 这种方 案 , 因为 传统 的管理 态化对水文流程有着重要 的影响 。 方 案太 过于依 赖水 利方 面 ,一旦 水 利工 程没 有很 好 地阻 碍洪 2 . 2城市生态化对水文气 候的指定影响 水 的入侵 , 往往 会埋 怨 防涝 工 程质量 的 下降 。事 实上 则 不然 , 水 文气候最 主要 的影 响因素就是气象 因素 , 因为 随着 城市 生 在 采用 树枝 式管 理雨水 方 案之前 ,首要 任务 是对 防洪类 型 以 态化的不断发展 , 人 口变得更加稠密 , 工业变得更加集 中, 从 而导 及设 备 构造有 一个 初步 的 了解 ,再 根据 实 际 自然 规 律设 定管 致 网络系统 纵横交错 , 建筑楼房鳞次栉 比。城市的热 现象也 随着 理 雨水 的调控措 施 。相 信 随着 这种 方案 的不断 完善 , 雨 水在路 家庭能源以及交通工具 的使用变得更加严重 , 这些都影响着城 市 面的滞 留 时间一 定会有 所 下降 ,并 且 区域水 循 环 系统会 得 到 生态化 的气象 因素 , 由于气象 因素的改变 , 进而使城 市生态化 的 有效 的修 复 。 水 文气候受到 了较大影 响。 城市水文气候的最 明显现象就是热岛 5结 语 效应 , 这是由于城市径流与人 为热所造成 的 , 据 最新 科学统计 可 知, 城 市每年温度 比郊 区要 高出一度左右 , 雨水量则 比郊 区少 两 随着社会 的高速发展 ,城市生态化带来的效应愈加明显 , 自 个百分 点。总而言之 , 热 岛效应与城市的范 围成正 比, 大范 围的城 然覆 盖率大 幅度提升 ,城市 的不渗水面积较 以往也有所增加 , 这 市易出现气象波动 , 从而影响水文气候 的变化。 些都导致了汇流效率 的加大 。 城市生态化 的发展对水文效应也具 有着较大影响 , 为 了提升城 市生活质 量 , 必须采取改进措施 , 本篇 3城市 生态化 水 文效应 的产 生原 因 论文 主要从城市生态化对水文 因素的指定影响 、 城市生态化水 文 3 . 1城 市 生 态化 人 口数 量 快 速增 长 效应 的治理措施等方 面展开论述。 城市生态化的不断改 善 , 使得社会环境与人类生活的互相作 参考文献 用更加突出 , 成 为促使环境发生改变 的主要原因之一 。随着城市 [ 1 】 黄锡荃 . 水文学[ M] . 高等教育 出版社 , 2 0 1 2 . 的发展 和完善 , 道路 、 房屋 都已经替 代了原有 的大 片植被 , 所以透 『 2 ] 高建锋. 城市水文化[ M] . 黄河水利 出版社 , 2 0 1 2 . 3 1 3  ̄ 裕德 . 试论城 市水文化效应 及城市水环境 [ J ] . 贵州 师范大学 , 水性 、 蓄水 能力都有着较大 的改变 。而城市生态化人 口数量的快 [ 011 . 速增长是 目前最为棘手的问题 之一 , 这种情况 的产生导致 了耗水 2

基于SWMM模型的城市化水文效应研究

基于SWMM模型的城市化水文效应研究

74区域治理DETECTION作者简介:蔡辉艺,生于1987年,硕士研究生,工程师,研究方向为海绵城市、市政给排水。

基于SWMM 模型的城市化水文效应研究福州市规划设计研究院集团有限公司 蔡辉艺摘要:本文以福州A片区为研究对象,利用SWMM(Storm Water Management Model)模拟研究其开发建设前后的水文状况,分析开发前后地表不透水率和地表径流量的变化及其相关关系,探索产生城市化水文效应的直接原因,并在此基础上,结合低影响开发理念,探索有效应对城市化水文效应的技术措施。

研究结果表明:地表不透水率增大是城市化水文效应产生的直接原因;因地制宜选择低影响开发措施,可以有效缓解水文效应,降低城市内涝灾害发生频率。

关键词:城市化;水文效应;不透水率;SWMM;低影响开发中图分类号:[TV11]文献标识码:A文章编号:2096-4595(2020)35-0074-0001一、前言城市化开发建设所带来的水文效应越来越受到政府部门、专家学者的广泛关注。

国务院于2015年下发的《国务院办公厅关于推进海绵城市建设的指导意见》(国发办[2015]75号)要求加强城市规划建设管理,有效控制雨水径流,即必须对城市化开发建设所产生的水文效应进行有效控制。

本文选取待全面开发建设的福州A 片区(以下简称“A 片区”)作为研究对象,研究分析城市化建设对地表径流量的影响及产生这种水文效应的原因,提出有效应对城市化水文效应的技术措施。

二、研究区域模型构建(一)研究区域概况及概化A 片区总规划用地面积约11.48km2。

本文采用“开发前”表示A 片区全面开发建设前的状况;“开发后”表示A 片区按照控制性详细规划进行全面开发建设后的状况。

整个A 片区可概化为117个雨水子汇水区(面积介于1.7×10-3~1.0 km2之间),100条雨水管道,97个管道节点,2个雨水出水口。

(二)设计暴雨采用A 片区所属的福州市中心城区优化的暴雨公式[1],采用芝加哥雨型对设计暴雨进行时程分配(雨峰系数取0.4)[2],得到重现期20年、降雨历时2小时的设计暴雨过程线。

城市水文效应的产生及应对措施

城市水文效应的产生及应对措施

度 , 城 市及 其下 游 的洪 水过 程线 变 高 、 使 变尖 、 变瘦 , 洪峰 出
现时 刻 提 前 , 市 地表 径 流量 大为 增加 。 上 海城 市 化后 地 城 如 表 径流 量 增 加 2 %~ 5 增 加 了 城 市 及 其下 游防 洪 、 涝 0 2 %, 排 的压 力I} 5。 -  ̄
城 市水 文 效 应 (y rl ia efc o ct) 指 在 快 速 城 h doo c l f t f i 是 g e y
水 质 更 趋 恶化 , 然 水体 水 质 的恶 化 又 加 剧 了城 市 水 资 源 天 的紧 缺 。
14 城 市 的 相 关 效 应 .
市 化 区域 , 于屋 顶和 硬 质地 面等 不 渗透 面 积 的大幅 增 加 , 由
2 排 水 设 计 及 案 例 分 析
加 以改 造 的老 路 。 目前 。 国 也常 出现 城 市水 文效 应 影 响城 我 市运 转 的案 例 , 2 1 如 0 1年 8月 2 1日沈 阳 市 的一 场 暴 雨 给 城 市 交通 带 来了很 大 的不便 。 城 市 水 文 效 应 是关 系城 市 人 类活 动 的重 要 问题 之 一 ,
热 岛郊 应 、 结核 效 应 、 凝 高层 建 筑障 碍效 应 使城 市 的年 降 水量 增加 5 %以上 。 汛期 雷暴 雨 的次 数和 暴雨 量 增加 1 % 0 以上。 外, 此 由于城 市地 表 不透 水 面 积 占 有相 当比例 , 过 通 填 洼 、 留 、 渗损 失 的水 量较 少 , 短 了水 流 在 地 表或 下 截 下 缩 水 道 中汇 流 的 历 时和 滞 后 时 间 , 大 了径 流 系 数和 集 流 速 增
显 著 影 响 局 部 水分 循 环 及 水量 平 衡 的 各 个要 素 , 城 市 的 与 环 境效 应 、 气候 效 应 、 会经 济效 益 关 系密切 。 社 因此 , 城 市 对

国内外城市化水文效应研究综述

国内外城市化水文效应研究综述

8 3 %, 发展 中国家 的城市 人 口也 将 达 到 5 6 %t “ , 但 是关 于城市 化 的定义 , 由于各个学 科对其 理解 不一 , 目前仍
旧没有 完 整统一 的定义 。 一般 来说 , 现代 城市化 的 内涵 是指伴 随着 城市 人 1 5的不断 提高 .城市 的建成 区面 积
( 1 ) 城 市化 带来 的水 资源危机 。 随着 城市 的不断 发
展, 城市 的规模 也 越来 越大 , 城 市人 口迅 速增 加 , 工 业 快速 发展 , 导致 城市需 水量 的急剧 增加 , 尤 其在 我 国北 方缺水 的城 市地 区 , 水 资源 的供需 矛盾更 加 突出 . 引 发
第3 3 卷第5 期
2 0 1 3 年1 0 月
水 文
J O URNAL O F CHI NA HYDROL OG Y
V01 . 3 3 No . 5 Oc t . .2 01 3
国 内外城 市化 水 文效 应 研 究 综述
赵 安 周 , 一 , 朱 秀 芳 , 史培 军 , 潘耀 忠 ,
法、 水文特 征参数 法 和流域 水文模 型 法进 行 了总结 , 最后指 出了 当前城 市化 水文效应研 究 中存在 的 问题
和 不足 , 对未 来的研 究趋势进 行 了展 望 。
关键 字 : 城 市化 ; 水 文效应 : 进展; 方 法
中图分类 号 : T V 2 1 3 . 4
文献标 识码 :A
生 改 变 1
2 城市 化 对 水 文 水 资 源 的影 响
目前 ,城市 化对 流域 的水文水 资源 的影 响主要 表
现 在 以 下 3个 方 面 :
发生 变化 。 一般来 说 , 随着 森林 被砍伐 后会 造成蒸 散量
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城市水文效应
概念
城市化水文效应是一个公众尚未熟知的概念,它是指在快速城市化区域,由于屋顶和硬质地面等不渗透面积的大幅增加,导致该地区的雨水汇流特征改变的现象,其表现为洪水总量增多,洪峰流量加大,洪水汇流时间缩短。

简单说就是城市化产生的不渗透地面把本应渗入土中的一部分雨水给截留了,从而更易产生洪灾。

2004年7月10日北京的一场暴雨给城市交通带来的不便,实际上是一个现在我国许多城市都遇到的问题。

这场降雨提醒人们注意快速城市化本身所带来的不利的生态后果,并采取相应的措施。

实际上城市化水文效应是发达国家在二战后曾经普遍遇到过的问题,我国的城市化过程应该发挥后发优势,避免走西方城市开始时忽视城市化水文效应,直到影响城市运转再加以改造的老路。

产生原因
城市化是促使自然环境发生变化的强大因素之一。

城市化的过程增大了人类社会与周围环境间的相互作用。

城市兴建和发展后,大片耕地和天然植被为街道、工厂和住宅等建筑物所代替,下垫面的滞水性、渗透性、热力状况均发生明显的变化,集水区内天然调蓄能力减弱,这些都促使市区及近郊的水文要素和水文过程发生相应的变化。

城市的热岛郊应、凝结核效应、高层建筑障碍效应等的增强,使城市的年降水量增加5%以上,汛期雷暴雨的次数和暴雨量增加10%以上(见城市气候)。

地表不透水面积比重很大,地下满布着排水管道的市区,截留、填洼、下渗的损失水量很少,水流在地表及下水道中汇流历时和滞后时间大大缩短,径流系数和集流速度增大,使城市及其下游的洪水过程线变高、变尖、变瘦,洪峰出现时刻提前,城市地表径流量大为增加。

如上海城市化后地表径流量增加20~25%,为此增加了城市及其下游防洪、排涝的压力。

城市工业废水和生活污水向河流排放,工业废气向大气排放后形成的酸雨,使天然水体受到污染,生态平衡遭到破坏,严重危及工业生产和人民生活。

通常在枯水季节,河川径流减少,稀释能力削弱,水质更趋恶化。

在城市化水平较高的地区,其下游水体一般都受到污染。

天然水体水质恶化更加剧了城市水资源的紧缺。

城市迅速膨胀,人口高度集中,工业迅速发展,城市需水量也急剧增加。

城市居民用水的消耗定额平均为农村居民的5~8倍,新兴工业的耗水量更多,对水质的要求更高,故城市用水量的增长速度大大超过了人口增
长的速度。

例如上海1949~1980年间,人口增加了1倍多,用水量增加近6倍。

城市供水日益紧张,原来的地表水源和供水设施不能适应发展的要求,许多城市超量开采地下水,使地下水资源日趋枯竭,不仅带来了水资源危机,甚至造成地面沉降的危害。

为此,不少城市采取远距离引水的途径,以解决城市供水不足的问题。

城市工业废水和生活污水向河流排放,工业废气向大气排放后形成的酸雨,使天然水体受到污染,生态平衡遭到破坏,严重危及工业生产和人民生活。

通常在枯水季节,河川径流减少,稀释能力削弱,水质更趋恶化。

在城市化水平较高的地区,其下游水体一般都受到污染。

天然水体水质恶化更加剧了城市水资源的紧缺。

排水设计
回顾欧洲国家城市排水设计思想发展的历程,可以归纳为两个阶段。

传统的城市排水设计思想,主要是基于卫生学的考虑,要把城市雨水和污水一起,通过市政管网尽可能快地排到远离城市的地方,以避免污染水源。

这种做法使水面从许多城市逐渐消失,加剧了城市的“干化”。

二战之后,西方国家许多城市扩展很快,使原有管网无法负担新增加的雨水的负荷,从而产生排水不畅阻碍交通等一些问题。

于是产生了解决这些问题的一系列的替代技术,主要有雨水渗透,雨水蓄滞措施及场地规划方面的一些做法。

这些技术在20世纪60年代末70年代初投入使用,现在已经发展成为有相当规模的成熟产业。

采用新技术使水面重现于城市,成为城市景观的点睛之笔,巴黎新城Marne la Vallee的蓄滞水系就是其中的佳例。

Marne La Vallee新城位于巴黎东部,当初设计新城时用传统的排水技术方法计算得出的结果,是排水工程造价高昂,以至影响到新城建设方案的经济可行性,这使得新城的排水系统设计者SAUVETERRE工程咨询公司转而寻求以蓄滞水系为特点的新的技术方案,并为此改变了居住区的规划布局方案,使之与蓄滞水系相适应。

Maubee溪蓄滞水系结合起伏较大的地形,分为20余大小不等的蓄滞池,镶嵌在森林绿地与居住区之间,构成优美的风景线。

分散的布局便于蓄滞水系随新城扩展而分期施工,从而增强了建设的经济性。

建设当初,一些卫生专家曾怀疑蓄滞池会带来蚊虫滋生等卫生问题,由于设计者精心构筑了一个适宜于食蚊子幼虫的鱼类的生态环境,从而成功地避免了这一问题。

对建成后二十余年运行的监测结果表明,该蓄滞水系对雨水水质有显著的净化效果。

研究意义
城市水文效应是城市人类活动与水相互关系的重要问题,它对局部水分循环和水量平衡各个要素有着明显的影响。

在理论上又与城市的气候效
应、环境效应、社会经济效应密切相关。

对它的研究既涉及到多种学科的理论问题,又可服务于城市建设。

雨水管理新技术的特点
雨水管理新技术的特点是不再追求把雨水尽快排离城市,而是要一方面增加雨水渗透减少雨洪量,另一方面,允许雨水在规划好的地方“逗留”,乃至成为城市风景的一部分。

其中不少技术措施具有多重效益。

如植草铺地具有增加雨水渗透和减轻城市热岛效应的双重作用;透水道路路面不仅能减缓雨洪冲击,而且能降低噪音,非常适合于居住区道路采用。

我国正处于城市快速发展时期,应大力加强城市雨水管理新技术的研究,争取形成具有自主知识产权的技术体系,并尽快发展成为相应产业,使我国城市化过程能够避免不利生态后果产生的困扰。

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