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1、··灾容学研究城市洪水及其防治周乃晨华东师范大学城市洪水是当前国际上自然灾害研究的重大课题之一现代世界正处在一个城市化的时落发和徽发,,一代先进工业化国家的经济发展多以城市建设,为中心自!∀年代以来我国也开始实行由大,城市及其周围若干个县组成的城市系统政策槛砰⋯匕的白然流域!城市化以前∀时,月由此引起了城市和周围地区水文情势的一系列,、、变化产生了排水防洪环境污染等急待研地表径渡究和解决的城市水文问题河川径流#∃%不透水的城市流域!城市化以后》#∀,自年代起一些发达国家就开始城市水我国目,文的研究前城市化
2、程度虽然不高但近,,图#自然流域与城市流域比较图年来随着经济建设的迅猛发展已暴露出,,,,不少问题以我国沿海最大的城市上海为例汇流速度加快峰现时间提前等从而扩大了,、、它地处长江河口地区每年常受台风暴雨上洪水的灾害性,游洪水和天文高潮等自然地理条件的制约一城市化对雨洪水汇流过程影响的最敏感因,旦发生上述两种以上因素的组合往往就威胁素有以下一些到市区的安全,甚至可能造成城市中心受淹,(∀地面筱盖不透水铺砌天然流域的降!,,,交通中断停水停电等致使城市生活瘫,雨被植物截面在地表洼蓄和入渗后形成地表、,,痪人民生命财产
3、遭到重大损失为此上海和地,下径流而城市化使原有空旷的农田被大、、北京南京等城市有关高校和水文部门都已着量建筑物道路和停车场等代替不透水面积手开始城市水文的研究本文试图借鉴国外城,所占的百分比大为增加坡面漫流和城市地区,、市的经验探讨城市化的雨洪效应城市洪水的降雨迅速充满洼地和有限绿地后形成地表径、,的定量分析和控制防治途径以供有关部门流,,,致使径流总量增加地下回归量减少洪参考峰流量增大不透水面积比例越大,下垫面的(∀、上述反应越明显!图一城市化对洪水的影晌!)∀地面排水系统的改造城市化改变了,,、随着城市化的进
4、程人口向城市集中城原有天然河道的径流流态洪水过程线和洪峰,,市工业化程度相应提高必然,范围不断扩大流量城市排水系统管网化扩大了城市的排,地改变了当地的自然地理环境如砍伐和清除,同水能力使暴雨径流尽快就近排入受水体、,、,森林植被营造房屋街道与下水管道建设时,对城市地区原有的汇水河道进行整治或新、,,,、住宅区商业区和工业区以及整治河道修建输水渠道又使河道趋于正直断面规则并,筑暴雨排水等都能对城市地区雨洪产生直接,,有衬砌从而减小了河谷的调蓄能力河道糙,、,的影响导致蒸发截留和下渗减少径流和,,导率变小输水能力加强
5、致洪水汇流速度增确盛余志#&卷∋期∗+∗·法来分析和估算这些变化的程度双累积曲线∃城‘化凡&过粉犷戈一%孟城∋、,乒根据检验变量!如洪峰流量∀的累积量和同期参卜化(柑少屹一,变量!如暴雨量∀的累积量点绘而成若资料成比例,,,则点绘成一直线若直线斜率有转折说,明比例关系改变而该转折点可能就是城市化影响而产生变化的时间由于经验相关和双累,积曲线法实质都为经验对比对离差缺乏客观,,因图)城市化前后洪水过程线比较图的衡量指标也得不出检验的可靠程度此,,川卜,−为洪峰流.本文主要介绍显著性统计检验的一种常用的方./、./,
6、为峰现历时!滞时∀,爪、0,洪水过程线底宽!洪水历时∀,法即洪水系列均值的0检验和均方差的Ε检为1。为有效降雨验方法,,,加涨洪历时和汇流时间缩短洪量更加集中,首先把洪水系列分成城市发展前后两个,)∀滞时变短整个洪水历时压缩!图Φ和,/,不重叠的系列,其容量分别为8(和凡!&,∀土地利用结构的变化城市发展使土!即各系列的资料年数∀分别计算两系列的均,地得到充分利用它往往侵占一些天然河道的//值−和−卜、均方差Γ和凡∗习,+%习”,洪水滩地和滞洪洼地致使城市地区河道调洪7‘,),,能力减弱爆发性洪水一旦发生洪水漫
7、溢城脚)Η!#∀,,市地面形成积水短时间内无法迅速排出造#(,,/,∗一!。一。∀,艺成洪水灾害这种现象在沿海低洼的城市尤易>一斗’‘’8Φ一#六几一Ι出现>(召’ϑ”、,/’一’,,,/一,‘ΛΓΗ>Κ乞!,一−∀!)∀综上所述城市化对洪水特征的影响主’’一’Κ8一、Λ一#舀几二丫一一要体现在洪峰流量统计参数和洪水过程线的变,,即第一显著然后对均方差作对比分析、49:!2317(∀化上据埃斯佩5∀温斯洛!683,卫检验/性检验其计算过程为;,和摩根倒比<=8∀的研究城市化后单位过程!79.Ν4373∀,两系列属
8、∀原假设!8Μ((Ν51&,线的洪峰流最约等于城市化前的倍涨峰历Φ于同一总体&,时缩短#>暴雨径流的洪峰流量预期可达未ϑΓ子ϑ)户一Κ二,!∀由Η嘴!百ΠΓ!&∀开发流域的)?≅倍安德森!Α8Β4;398∀认为Ο亏,,,排水系统的改善滞时可减少到天然河道的计算出Ε检验统计量式中Ε符合Ε分布,&“),。Θ#>Χ,由于滞时缩短和不透水面积增加洪峰!∀通常选取置信水平为>取%)
