湿润地区暴雨特征对城市化响应研究

人类活动使得暴雨发生频率和强度增加,暴雨特征发生显著改变。厘清城市化对暴雨特征的影响对城市防洪减灾具有重要意义。以中国广东省广州市为例,利用处于不同行政区的11个雨量站点在2006—2019年期间收集到的逐15min降水数据,识别场次暴雨;从暴雨雨量、日数、雨强、次数、雨型、雨峰占比和雨峰系数7个方面,分析湿润地区暴雨特征对城市化的响应表现。结果表明:(1)城市化率较高区的暴雨雨量、日数、强度和次数均高于城市化率较低区,暴雨次数在时序变异性上则相反;(2)城市化对暴雨雨型无显著性影响,广州市各区雨型占比差异不大,且暴雨大多为单峰型,占比约63%;(3)暴雨雨峰占比对城市化响应不明显,其与降雨历时呈负相关关系,短历时暴雨特征由峰值雨量主导,而长历时和超长历时的暴雨事件中的持续时间是影响雨量的主要因素;(4)广州短历时和超长历时暴雨雨峰系数受城市化影响显著,城市化率较高区明显高于城市化率较低区;此外,广州暴雨雨型大多为前期集中型单峰暴雨,但城市化率较高区的超长历时暴雨大多偏后期集中型,需要特别注意。

珊瑚钙质砂导热系数与含水率关系的修正Côté-Konrad模型研究

掌握珊瑚钙质砂的热力学性质对于中国南海人工冻结法施工工艺的优化十分重要,但目前对其研究仍有不足。珊瑚钙质砂颗粒形状不规则、棱角度高,内部传热路径长且曲折,经典Côté-Konrad(CK)模型不能准确描述其含水率与导热系数之间的关系。提出相对颗粒评价参数¼,并结合CK模型得到了改进模型(modified Côté-Konrad模型,简称MCK模型),用于定量描述非冻结状态下珊瑚钙质砂含水率与导热系数的关系。结果表明:非冻结状态下,MCK模型对珊瑚钙质砂导热系数的预测结果远远好于经典CK模型,改进后MAE,RMSE和MAPE分别从0.286,0.098 W/m℃和40%下降至0.098,0.011 W/m℃和10%。在冻结状态下,由于冰增强了砂土颗粒之间的联结,从而降低了颗粒形状不规则对导热系数的影响程度,因此经典CK模型仍然适用。