西安建筑科技大学：《水文学》精品课程教学课件（部分）第7章 城市降雨径流 7.1 城市化与城市水文过程 7.2 城市化与城市暴雨径流

第7章城市降雨径流

第7章 城市降雨径流

命建姜科拉去寺第7章城市降而径流 Xi'an University of Architecture& 内容 71城市化与城市水文过程 7.2城市化与城市暴雨径流 7.3城市水文资料的收集 74城市设计暴雨 7.5城市降雨径流的水质特性 √76城市降雨径流的水质控制 重点 城市暴雨径流的特点 暴雨徑流水质的特点 城市化对降雨侄流的影响 √城市徑流水质控制的基本原则

第7章 城市降雨径流 ➢ 内 容： ✓ 7.1 城市化与城市水文过程 ✓ 7.2 城市化与城市暴雨径流 ✓ 7.3 城市水文资料的收集 ✓ 7.4 城市设计暴雨 ✓ 7.5 城市降雨径流的水质特性 ✓ 7.6 城市降雨径流的水质控制 ➢ 重 点： ✓ 城市暴雨径流的特点 ✓ 暴雨径流水质的特点 ✓ 城市化对降雨径流的影响 ✓ 城市径流水质控制的基本原则

命建姜科拉去寺第7章城市降而径流 Xi'an University of Architecture& Tech 71城市化与城市水文过程 城市化的发畏对水环境所产生的直接或间接影响,主要表现为三个城市 水文闷題即城市水源资源紧缺、水质污染控制和泆水控制问题(图7.1)。 城市化 人三芒变端大 筑物密端大 市水2 水加 排水系统光警 市水源问题 城市而水水质化 下水补液少 径流盘壤大 水流沉壤太 接变原水 基流量浓少 洪流盘端力 水质 共控制问题 图7.1城市化对城市水文过程的影响

第7章 城市降雨径流 7.1 城市化与城市水文过程 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、水质污染控制和洪水控制问题(图7.1)。 图7.1 城市化对城市水文过程的影响

命建姜科拉去寺第7章城市降而径流 Xi'an University of Architecture& 城市水源紧缺 随看人口增加,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、降雨的侄流量烹大和流速的增大,使短时间内的大流量 径流发生,不可避免地要使泆峰流量増大,从而引起了泆水控制问题。 水质访染控制问題 城市化扩大肘,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,固态及液态致病沥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題

第7章 城市降雨径流 ➢ 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。 ➢ 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，不可避免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

命建姜科拉去寺第7章城市降而径流 Xi'an University of Architecture& Tech 72城市化与城市暴雨径流 7.2.1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畏和 建设阶段。 〉后期城市:使已残留很少的原有植物縮减为秀,地面完全由人工建 筑和一些其他设施所覆盖

第7章 城市降雨径流 7.2 城市化与城市暴雨径流 7.2.1 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

命建姜科拉去寺第7章城市降而径流 Xi'an University of Architecture& Tech 7.2.2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 暴雨径流总量増大,泆峰流量増高,出现肘间提前。 ●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 城市化的进程,增加了城市的不透水表面,使相当部分的流堿为 不透水表面所覆盖,如屋顶、街道、人行道、车站、停车场等。不 透水区堿的下渗几乎为零,洼地蓄水大量堿少,造成产流速度和径 流量都大大增加。 汇流时间缩短 排水管渠糸统的完善,如设置道路边沟、密布雨水管网和排洪沟 等,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

第7章 城市降雨径流 7.2.2 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。 ⚫ 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 城市化的进程，增加了城市的不透水表面，使相当部分的流域为 不透水表面所覆盖，如屋顶、街道、人行道、车站、停车场等。不 透水区域的下渗几乎为零，洼地蓄水大量减少，造成产流速度和径 流量都大大增加。 ⚫ 汇流时间缩短 排水管渠系统的完善，如设置道路边沟、密布雨水管网和排洪沟 等，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

命建姜科拉去寺第7章城市降而径流 Xi'an University of Architecture& Tech 洪峰流量的时间提前(图72) 城市 流量 农村 时间 图72相同暴雨及滞洪条件下城市化对径流量的影响 此外,河道中流速的増大,增加了悬浮固体和污染物的输送量,亦加 剧了河床冲刷

第7章 城市降雨径流 洪峰流量的时间提前(图7.2)。 图7.2 相同暴雨及滞洪条件下城市化对径流量的影响 此外，河道中流速的增大，增加了悬浮固体和污染物的输送量，亦加 剧了河床冲刷。 ' Qm Qm m t ' m t 流量 城市 农村 时间

声建姜科拉去寺第7章城市降而径流 恿之,城市规模的不断扩大,在一定程度上改变了城市地区的局部气 候条件,由于这些气候要素的变化,又进一步影响到城市,特别是大都市 的降雨条件。城市化对城市暴雨降水的影响(图73) 城市化对城市暴雨或降水的影响 雨强增大 降雨量增加 冰雹增多 雷电增多 土壤浸洪水院负荷 走的污 作物 作物 能见度 蚀增强 增多 水量增 增产 乍物受 低 水库库 作物 交通事 力 回的 保险费 建筑开 处理开 条件收入 开支增 加 图73城市化对城市暴雨或降水的影响及后果( Changnon等,1977)

第7章 城市降雨径流 总之，城市规模的不断扩大，在一定程度上改变了城市地区的局部气 候条件，由于这些气候要素的变化，又进一步影响到城市，特别是大都市 的降雨条件。城市化对城市暴雨降水的影响(图7.3) 图7.3 城市化对城市暴雨或降水的影响及后果(Changnon等，1977) （ 6.18） 城市化对城市暴雨或降水的影响 雨强增大 降雨量增加 冰雹增多 雷电增多 土壤浸 蚀增强 排水系 统负荷 加重 水流带 走的污 染物增 多 总径流 量及枯 水量增 多 财产和 作物受 损失 能见度 降低 在水库 及河流 沉积 增强河 流稀释 能力 水库库 容增大 作物 净产量 交通事 故增多 额外的 疏淤开 支 额外的 建筑开 支 额外的 处理开 支 保险费 开支增 加 洪水 增多 作物 增产 作物 减产 设计 标准 提高 水源 污染 加重 供水 条件 改善 农业 收入 增加 地价 升高