城市水文循环2013150223-张磊1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2一、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城市化前：天然流域蒸发量占降水量的40%40%，入渗地下水量占，入渗地下水量占50%50%，地面径流，地面径流10%10%；城市化后；入渗地下城市化后；入渗地下32%32%，蒸发，蒸发25%25%，地面径流，地面径流43%(43%(地面径流和屋顶径流地面径流和屋顶径流) )。原来的地貌情况（下垫面）原来的地貌情况（下垫面）原来的地貌情况（下垫面）原来的地貌情况（下垫面）流域的排水性能（径流）流域的排水性能（径流）流域的排水性能（径流）流域的排水性能（径流）u城市化城市化3一、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。 4一、城市水循环与自然循环的主要影响因素5二、城市水循环过程6二、城市水循环过程7二、城市水循环过程降雨1.1.城城市市的的降降雨雨量量较较四四 周周 郊郊 区区 约约 增增5%17%5%17%，汛汛期期的的暴暴 雨雨 量量 也也 增增 多多10%40%10%40%。8二、城市水循环过程（1 1）城市地面产流过程）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。截留、蒸发、填洼、下渗是影响产流的主要因素。降降水水经经截截留留，满满足足下下渗渗、填填洼洼和和蒸蒸发发之之后后，便便形形成地面漫流，然后汇入水道形成地表径流。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。9二、城市水循环过程现现代代城城市市排排水水系系统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、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。10二、城市水循环过程1 1）地表径流子系统）地表径流子系统指指排排水水系系统统地地面面以以上上部部分分。通通过过雨雨水水井井汇汇集集进进入地下排水管网。入地下排水管网。（2 2）传输子系统）传输子系统各各雨雨水水井井将将地地面面的的雨雨洪洪径径流流及及其其中中的的污污染染物物荷荷载载，通通过过排排水水沟沟渠渠或或地地下下管管网网，输输送送到到一一点点或或多多点排放出去。点排放出去。（3 3）受纳水体子系统）受纳水体子系统河流、湖泊、海洋等都可作为受纳水体。河流、湖泊、海洋等都可作为受纳水体。11二、城市水循环过程天天然然流流域域：壤壤中中流流比比地地面面径径流流流流动动慢慢，壤壤中中流流汇汇入河道的时间较长，产流缓慢。入河道的时间较长，产流缓慢。城城市市化化流流域域：不不透透水水面面积积率率增增大大，雨雨水水因因填填洼洼下下渗渗减减少少；当当地地面面100%100%为为不不透透水水面面积积时时，填填洼洼下下渗渗甚甚至至减减少少为为零零。城城市市植植被被少少，蒸蒸发发减减少少，更更多多的的雨水直接变为径流，使地表径流动产生较快。雨水直接变为径流，使地表径流动产生较快。12二、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：广泛应用于停车场多孔路面：广泛应用于停车场13二、城市水循环过程渗滤渗渗滤滤沟沟：适适用用于于公公路路的的中中间间、停停车车场场边边缘缘以以及及狭狭窄窄的的风风景景区，避免堵塞区，避免堵塞渗水池：一种滞水设施，将拦蓄的径流渗入地下渗水池：一种滞水设施，将拦蓄的径流渗入地下14二、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、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。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、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，出现洪涝流量加大，出现洪涝15二、城市水循环过程蒸发蒸发由由于于热热岛岛效效应应，城城市市蒸蒸发发力力可可能能变变强强，然然而而由由于于汇汇流流迅迅速速和和不不透透水水的的干干燥燥地地面面，城城区区可可供供蒸蒸发发的的水量甚少，蒸发量少；水量甚少，蒸发量少；16三、城市水循环特点与自然循环的区别降雨：城城市市的的降降雨雨量量较较四四周周郊郊区区约约增增5%17%5%17%，汛汛期的暴雨量也增多期的暴雨量也增多10%40%10%40%。径径流流：城城市市地地表表径径流流流流量量增增加加（主主要要是是地地表表径径流流），流流速速加加大大。城城市市洪洪峰峰增增高高，峰峰线线提提前前，历历时时缩缩短，洪水总量变大。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，热流干扰输送：水循环周期更短，热流干扰城城市市水水循循环环人人为为参参与与度度大大，体体系系更更复复杂杂，但但是是面面临的问题也很多，内涝，水污染等等都亟待解决临的问题也很多，内涝，水污染等等都亟待解决17谢谢观看 18