《城市水文循环》PPT课件

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1、城市水文循环2013150223--张磊目录一、城市水循环与自然循环的主要影响因素二、城市水循环过程三、城市水循环特点与自然循环的区别一、城市水循环与自然循环的主要影响因素城市化前：天然流域蒸发量占降水量的40%，入渗地下水量占50%，地面径流10%；城市化后；入渗地下32%，蒸发25%，地面径流43%(地面径流和屋顶径流)。原来的地貌情况（下垫面）流域的排水性能（径流）城市化一、城市水循环与自然循环的主要影响因素（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

2、力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。城区工厂生产，交通运输，人们日常活动使得城市上空大气中尘埃比天然情况下高出几倍至几千倍，使得城市空气污染加重，为城区降水提供了更多的凝结核。城市化尤其是对流层气象活动增加，引起局部区域降水增大。一、城市水循环与自然循环的主要影响因素二、城市水循环过程二、城市水循环过程二、城市水循环过程降雨城市的降雨量较四周郊区约增5%~17%，汛期的暴雨量也增多10%~40%。要素与郊区比要素与郊区比凝结核多10倍云量多5～10％微粒多10倍雾多30～100％日照少5～

3、15％温度高0.5～3度降水总量多5～15％相对湿度小6％降水日数多10％风速小20～30％雷暴多10～15％无风日多5～20％二、城市水循环过程（1）城市地面产流过程截留、蒸发、填洼、下渗是影响产流的主要因素。降水经截留，满足下渗、填洼和蒸发之后，便形成地面漫流，然后汇入水道形成地表径流。满足填洼后产流，称蓄灌产流；满足下渗后产流，称超渗产流；下渗入土壤中的雨水在超过土壤持水能力时，在土壤中继续向下运动，为壤中流。二、城市水循环过程现代城市排水系统是人工形成引导水流的各种地面通道，包括路沿、边沟、衬砌的水道、铺砌的停车场

4、、街道等；地下通道包括雨水排水道、污水排水道、合流式排水道等，以及所有附属设备，包括截留水池、蓄水池、下水道的进水口、检查孔、沉淀井、溢流口等。二、城市水循环过程1）地表径流子系统指排水系统地面以上部分。通过雨水井汇集进入地下排水管网。（2）传输子系统各雨水井将地面的雨洪径流及其中的污染物荷载，通过排水沟渠或地下管网，输送到一点或多点排放出去。（3）受纳水体子系统河流、湖泊、海洋等都可作为受纳水体。二、城市水循环过程天然流域：壤中流比地面径流流动慢，壤中流汇入河道的时间较长，产流缓慢。城市化流域：不透水面积率增大，雨水因填

5、洼下渗减少；当地面100%为不透水面积时，填洼下渗甚至减少为零。城市植被少，蒸发减少，更多的雨水直接变为径流，使地表径流动产生较快。二、城市水循环过程渗滤洼地和渗滤带：减小径流流速，增大下渗机率多孔路面：广泛应用于停车场二、城市水循环过程渗滤渗滤沟：适用于公路的中间、停车场边缘以及狭窄的风景区，避免堵塞渗水池：一种滞水设施，将拦蓄的径流渗入地下二、城市水循环过程径流暴雨径流总量增大，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

6、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，出现洪涝二、城市水循环过程蒸发由于热岛效应，城市蒸发力可能变强，然而由于汇流迅速和不透水的干燥地面，城区可供蒸发的水量甚少，蒸发量少；三、城市水循环特点与自然循环的区别降雨：城市的降雨量较四周郊区约增5%~17%，汛期的暴雨量

7、也增多10%~40%。径流：城市地表径流流量增加（主要是地表径流），流速加大。城市洪峰增高，峰线提前，历时缩短，洪水总量变大。蒸发：热岛效应蒸发量大，积水少蒸发总量不够输送：水循环周期更短，热流干扰城市水循环人为参与度大，体系更复杂，但是面临的问题也很多，内涝，水污染等等都亟待解决谢谢观看