不同坡度下城市下垫面景观结构对降水蓄渗影响实验研究

论文摘要

城市下垫面包括城市范围内的水域、林地、草地、硬地面、农田和裸地,是城市土地利用的总和。城市化高速发展的今天,随着城市人口的集中,城市面积的扩大,大量街道、建筑物等相继建成,除绿地之外城市下垫面基本被水泥、沥青覆盖,使城市下垫面形成了不透水层。由于城市中大量不透水面积的存在,阻碍了雨水的下渗,大量的雨水径流没有利用就直接排放掉了,一方面地下水得不到足够的补充而引起枯竭,另一方面造成了水资源的严重浪费;当降雨量很大时,要在短时间内排出大量的雨水,加大了城市排水设施的负担,增加了城市雨水洪灾的概率;另外,还会导致城市地表水分环境与自然状况显著不同,对地表的热力特性有极大地影响,加大了城市热岛效应的出现几率。不同城市的地貌类型不同,同一城市的地面坡度也不相同,坡度对于地表径流的形成,对降水的下渗都有重大的影响,因此坡度也是影响城市下垫面降水蓄存的重要因素。本文通过实验室模拟实验,研究了不同坡度条件下,景观结构与降水蓄渗的关系,有利于解决城市雨水资源利用、管理、调控等问题,对社会、经济、环境的和谐发展和统一具有深远的意义。本文采用的是实验室模拟实验,模拟城市下垫面地形、景观结构以及大气降水,研究了不同坡度情况下,景观结构与降水蓄渗的关系。在0°～20°之间每隔5°,改变不透水斑块的重要值、形状、均匀度和分离度,测定降水产流量,并计算降水蓄渗率。对实验数据进行比较后得出结果:当下垫面坡度相同时,降水蓄渗率随不透水斑块重要值、形状、均匀度、分离度的改变而相应发生变化,其中不透水斑块的重要值影响最大,形状、均匀度和分离度的影响次之;当下垫面坡度不同时,在坡度较小的情况下,景观结构对于降水蓄渗的影响影响较大,但随着坡度的增大,景观结构对于降水蓄渗的影响越来越小,即随着坡度的增大,对于降水蓄渗的影响将从景观结构为主导,转变为坡度占主导地位。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 引言
• 1.1 选题依据及研究意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 景观结构的研究现状
• 1.2.2 城市降水蓄渗与地面产流的研究现状
• 1.2.3 坡度对城市降水蓄渗影响的研究
• 1.2.4 景观结构对城市降水蓄渗影响的实验研究
• 2 实验室模拟实验
• 2.1 实验目的
• 2.2 实验测试指标
• 2.2.1 景观结构指标
• 2.2.2 实验指标
• 2.3 实验设计
• 2.4 实验设备
• 2.5 实验步骤
• 3 实验结果与精度分析
• 3.1 实验结果与分析
• 3.1.1 相同坡度下景观结构对降水蓄渗影响的比较
• 3.1.2 不同坡度下景观结构对降水蓄渗影响的比较
• 3.1.3 坡度、景观结构与降水蓄渗的关系分析
• 3.2 精度分析
• 3.2.1 实验的稳定性分析
• 3.2.2 实际观测对模拟实验的准确性分析
• 4 结论
• 4.1 结论
• 4.2 讨论
• 参考文献
• 致谢