【技术实现步骤摘要】
基于敏感度函数的城市降雨径流关系模拟方法及设备
[0001]本专利技术实施例涉及城市水文模拟
,尤其涉及一种基于敏感度函数的城市降雨径流关系模拟方法及设备。
技术介绍
[0002]当前世界正处在一个快速的城市化过程中,世界范围内的城市用地面积平均每年都在快速增长。城市化进程中城市不透水面的扩张严重影响了城市流域自然的水文循环过程,包括降雨的入渗过程、地表产汇流过程,进一步造成城市内涝频发、城市河流基流减少等水问题。面对这一现状,相关方法均采取了雨洪管理措施以减小城市化水文效应的负面影响。然而,经这些措施改造后的城市汇水区产汇流规律复杂,如何合理进行降雨径流模拟成为新的课题。因此,开发一种基于敏感度函数的城市降雨径流关系模拟方法及设备,可以有效克服上述相关技术中的缺陷,就成为业界亟待解决的技术问题。
技术实现思路
[0003]针对现有技术存在的上述问题,本专利技术实施例提供了一种基于敏感度函数的城市降雨径流关系模拟方法及设备。
[0004]第一方面,本专利技术的实施例提供了一种基于敏感度函数的城市降雨径流关系模拟方法,包括:步骤1,确定汇水区不同下垫面类型的面积并概化径流路径;步骤2,构建汇水区径流计算公式:基于径流系数R
‑
不透水面面积I敏感度S
R
‑
I
函数,表达式为:
[0005][0006]其中,a、b、c均为拟合参数,与下垫面条件相关;P表示降雨事件的降雨总量;P
0.5h
表示最大0.5小时降雨量;对 ...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于敏感度函数的城市降雨径流关系模拟方法,其特征在于,包括:步骤1,确定汇水区不同下垫面类型的面积并概化径流路径;步骤2,构建汇水区径流计算公式:基于径流系数R
‑
不透水面面积I敏感度S
R
‑
I
函数,表达式为:其中,a、b、c均为拟合参数,与下垫面条件相关;P表示降雨事件的降雨总量;P
0.5h
表示最大0.5小时降雨量;对于受纳透水面RPA
‑
断接不透水面DIA系统,按式(2)式计算对应的地表径流系数α:其中,P为降雨事件的降雨总量;I
a,imp
为不透水面洼蓄量;S
R
‑
I
为径流系数
‑
不透水面面积敏感度函数;IR为系统不透水面积比;将(1)式代入(2)式中,则受纳透水面RPA
‑
断接不透水面DIA系统的地表径流由(3)式计算:其中,IR为受纳透水面RPA
‑
断接不透水面DIA系统中断接不透水面面积比,计算自然透水面PA子系统时,I
a,imp
和IR取值为0。2.根据权利要求1所述的基于敏感度函数的城市降雨径流关系模拟方法,其特征在于,所述步骤1具体包括:根据海绵城市建设后下垫面不透水面分布特性,将城市汇水区概化为受纳透水面RPA
‑
断接不透水面DIA系统、自然透水面PA和相连不透水面DCIA三部分,并确定三部分的面积A1、A2、A3,以及受纳透水面RPA
‑
断接不透水面DIA系统中不透水面积比IR。3.根据权利要求2所述的基于敏感度函数的城市降雨径流关系模拟方法,其特征在于,在所述I
a,imp
和IR取值为0之后,还包括:前三日降雨量AR
3d
存在阈值x,大于和小于阈值x的两组降雨事件的径流系数在存在显著性差异,对降雨事件的初始土壤湿度等级进行划分,不同土壤湿度对应拟合参数b、c的不同取值;汇水区的平均径流系数基于受纳透水面RPA
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断接不透水面DIA系统、自然透水面PA和相连不透水面DCIA三部分的径流系数采用面积加权法计算:其中,A1、A2、A3分别为汇水区内受纳透水面RPA
‑
断接不透水面DIA系统、自然透水面PA和相连不透水面DCIA三部分的面积;R
RPA
‑
DIA
和R
PA
分别表示汇水区中受纳透水面RPA
‑
断接不透水面DIA系统和自然透水面PA的地表径流量;P表示降雨事件的降雨总量;I
DCIA
表示相连不透水面的洼蓄损失量。4.根据权利要求3所述的基于敏感度函数的城市降雨径流关系模拟方法,其特征在于,拟合参数a代表R
‑...
【专利技术属性】
技术研发人员:张翔,王瑶,龚莉,陶士勇,郭舟,刘洁,
申请(专利权)人:武汉大学,
类型:发明
国别省市:
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