【摘要】：城市地區(qū)水循環(huán)的特殊性和復(fù)雜性在于其受人類活動強烈影響,自然水循環(huán)路徑上加入了人類社會系統(tǒng)產(chǎn)生的水的入流和出流,并嚴重改變了水循環(huán)的過程,形成了自然-社會二元水循環(huán)系統(tǒng)。以往對城市水生態(tài)問題的研究主要集中于城市圈的河道外水文循環(huán)過程,然而,關(guān)于城市化對城市河道內(nèi)外完整系統(tǒng)水文過程的研究相對不足。本研究選擇中原地區(qū)發(fā)展迅速的中心城市——鄭州市為研究區(qū)域,采用模型模擬的方法,以城市水文過程為中心,從城市化進程、極端降水、“海綿城市”三個方面著手,開展了城市化下城市水文過程的特征。主要研究結(jié)果如下:(1)基于MIKE 11和MIKE Urban平臺,利用鄭州市區(qū)的地形、管網(wǎng)、水系、河道斷面資料,構(gòu)建了研究區(qū)城市排水與城市河流動力學(xué)耦合模型,通過對小尺度區(qū)域降水過程中水深分布特征分析,率定管網(wǎng)模型參數(shù);同時利用賈魯河鄭州市區(qū)出境斷面實測徑流,率定城市排水與城市河流動力學(xué)耦合模型參數(shù),結(jié)果表明,模擬值與實測值較好吻合。(2)基于不同城市化水平下土地利用類型和社會經(jīng)濟要素的變化,模擬城市化進程中城市水文響應(yīng)特征。結(jié)果表明,隨著城市化水平的提高,城市化進程對城市管網(wǎng)系統(tǒng)徑流系數(shù)和徑流峰值的影響變大,并且對汛期河道洪峰的影響明顯大于非汛期,以及對豐水年河道洪峰的影響作用要遠大于枯水年。(3)極端降水事件對城市化作用具有較好的響應(yīng),在同一重現(xiàn)期下,隨著城市化水平的提高,城市排水管網(wǎng)的產(chǎn)流明顯增大,管流峰值明顯提前,積水時間有所延長,河道徑流洪峰出現(xiàn)時間明顯提前,洪峰流量明顯加大,隨著重現(xiàn)期的增加,其影響越來越大。(4)通過增加下墊面的透水率和雨水蓄積利用率以及河道調(diào)蓄能力,明顯削減了管道出流和河道徑流,但使短歷時暴雨下的管流和河道洪峰流量出現(xiàn)時間提前。
【學(xué)位授予單位】：西安理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：P333
【圖文】：

鄭州市區(qū)范圍圖

該區(qū)范圍主要為市區(qū)北部黃河沿岸以及市區(qū)西南地區(qū)。區(qū)內(nèi)沖溝發(fā)育，溝壑縱橫，溝深30~60 m，呈 V‖字形狀。地面起伏較大。鄭州市區(qū)地形地貌圖見圖4-2。

是鄭州北部的泄洪排澇河道之一。鄭州市區(qū)主要河流（賈魯河）水系見圖4-3。圖 4-3 鄭州市區(qū)賈魯河水系圖Fig.4-3 The water system of the Jialu River in the central urban area of Zhengzhou City4.1.2 社會經(jīng)濟（1）人口建國以來，鄭州市人口總量持續(xù)增長。20世紀50年代，人口增長較快，年均增長率達4.34%；60年代人口發(fā)展趨于平緩，年均增長1.64%；70年代以后，鄭州開始全面貫徹執(zhí)行計劃生育政策，人口增長逐步放緩，1970~2000年年均增長1.31%。進入21世紀，鄭州城市規(guī)模不斷擴大，經(jīng)濟快速發(fā)展，鄭州市人口也隨之快速增長，2000~2015年間

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本文編號：2790048