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以城市防洪排涝为目标的庐江县城降水特征分析

韩璞璞  
【摘要】:随着我国城市化进程不断加快,许多城市已经显现出防洪治涝工程与城市发展的速度不匹配的矛盾,致使这些城市都在不同程度上面临着内涝灾害的困扰,给城市居民的生活带来诸多不便,甚至危及到了他们的生命安全,同时也阻碍了城市的经济和社会发展进程。 庐江县地处安徽省中南部,位于长江以北,西靠大别山余脉,与桐城、舒城县相邻,北达肥西县,东部和巢湖市、无为县接壤,南与枞阳县为邻。总面积2347km2,行政区划属合肥市。本文以庐江县城为例,综合运用多种数理统计方法,对庐江县城1952-2009年降水量序列变化特性进行了多角度、多尺度的分析的研究,对实测逐月降水量的年内不均匀系数、完全调节系数、集中度和集中期以及变化幅度等指标进行了时序分析,得到了降水量在年内的分配特性。结果显示,该区域降水量在年内的分配存在不均匀性,主要集中在5、6、7、8月份;同时,庐江县这58年来的降水量在年际之间变化较大,整体上呈现逐渐增加趋势,丰平枯水年交替出现,其中枯水年出现了11次,偏枯水年出现了9次,平水年出现了22次,偏丰水年出现了6次,丰水年出现了10次,具体表现为60年代的平均降水量处于偏枯水期,50、70、80、90年代以及21世纪初的各年代平均降水量均处在平水期。 采用Mann-Kendall趋势检验法、R/S分析法和EMD分解法对庐江县降水量的突变性、持续性和周期性进行了分析研究,可以看出庐江县1952-1968年年降水量下降趋势显著,1969-2009年年降水量变化趋势不显著,1953年是近58年来的年降雨量发生突增的年份。EMD分解法结果显示庐江县年降水量时序的IMF分量分别呈现准1-3年、准3-6年、准5-8年、准9-12年和准17~21年的波动周期,趋势线RES显示庐江县1952-2009年的年降水量呈现增加趋势。R/S分析法得出庐江县的多年降水量呈现负的变化趋势性,由此可以预测庐江县未来年份的年降水量将呈现微弱的减小趋势。运用Markov过程分析法研究降水量的丰枯状态变化规律,预测出庐江县2010年的降水量处于平水年。 在上述降水量序列变化特性分析的基础上,进而确定了庐江县城的设计洪水和设计涝水,提出了相应的防洪治涝方案,依据庐江县城城市建设现状的和规划,充分利用自然水体和地势,使雨水就近排入水体,将城区划分为22个自排区和7个机排区,分别计算了各分区的排涝流量,并将规划城区分为8个分区对各排涝分区进行了防洪治涝规划,为这一区域的降水特征分析和城市防洪治涝提供了理论依据。


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