海绵城市建设中土水特征曲线对产流的影响

土壤土水特征曲线是海绵城市建设中源头控制阶段的重要参数,是降雨入渗及产流研究的理论基础。针对海绵城市试点庄河市建设的实际情况,对当地3类土壤进行土水特征曲线测定,拟合计算得到土壤基质吸力、非饱和导水系数方程,结合Green-Ampt改进模型计算各类土壤所处区域在不同降雨强度下的雨水入渗及产流情况。结果表明:土壤入渗能力总体呈现为人工回填土>裸露坡地土>耕种土,人工回填土的入渗率是其他土壤的1.1~4.4倍。在降雨强度为大暴雨等级时,人工回填土的延迟产流时间是其他土壤的1.9~5.8倍;在特大暴雨时,3类土壤短时间内均会产生超渗产流,此时在延缓洪峰时间、控制洪峰流量上没有明显作用。

坡面植草沟入渗模拟及对海绵城市建设影响分析

植草沟是海绵城市建设的重要措施之一。基于坡面流运动波方程和Richards非饱和土入渗方程,建立了植草沟坡面雨水入渗的数学模型及求解方法,计算分析了植草沟坡面雨水入渗及产流的规律,阐明了不同降雨强度对植草沟坡面产流的影响。计算结果表明:植草沟可明显推迟洪峰时间,减少洪峰流量;在海绵城市建设时,应考虑通过增加植草沟排水口高度,增加其蓄水能力,延长入渗时间,增加雨水入渗量。

海绵城市透水砖铺装雨水入渗模型及产流分析

透水砖铺装系统的入渗特征是海绵城市建设中产流控制的重要影响因素。以海绵城市试点庄河市为例,通过渗流试验,构建不同地基层土水特征曲线,建立适用于透水砖铺装系统各层的入渗模型,揭示系统雨水入渗规律,阐明结构层厚度和地基层土壤特性对产流控制的影响。研究表明:土壤粒径对产流控制影响程度最大;特大暴雨时,粗砂土壤作为地基层,相比细砂土壤和粉质黏土作为地基层,可以延长产流时间,但随着雨强继续增大,产流时间延长作用逐渐减弱;以粉质黏土作为地基层,基层与垫层厚度比约为3 ∶2,以砂质土壤作为地基层时,基层与垫层厚度比约为4 ∶1时,透水砖铺装系统产流控制效果最好。