城市流域极端降雨条件下的产汇流规律——以北京市凉水河流域为例.docx

城市流域极端降雨条件下的产汇流规律——以北京市凉水河流域为例
摘要：
城市流域极端降雨事件对城市水文系统和城市生态环境产生了极大的影响。本论文以北京市凉水河流域为例，探讨了城市流域极端降雨条件下的产汇流规律。首先，分析了北京市凉水河流域的地理特征和气候背景，然后依据实测数据和模拟结果，研究了流域内径流产生、集流和汇流的时空演变特征，揭示了城市化对流域径流形态和水文响应的影响。
关键词：城市流域，凉水河流域，极端降雨，径流形态，汇流规律
一、绪论
城市化的加剧和气候变化的影响导致城市流域极端降雨事件频繁发生，给城市带来了严重的洪涝危害。研究城市流域极端降雨条件下的产汇流规律，对城市防洪、水资源管理和生态环境保护具有重要意义。北京市作为中国北方重要城市，经常发生暴雨洪涝等极端降雨事件。本论文以北京市凉水河流域为研究对象，探讨城市流域极端降雨条件下的产汇流规律。
二、概述凉水河流域特征
凉水河流域位于北京市西部，地理坐标为东经115°52′14″-116°34′03″，北纬39°15′29″-40°22′23″之间，流域面积约为2909.85km²。凉水河流域属于典型的黄土丘陵沟壑区，年平均降水量为477.3mm，年均温为11℃。流域内地势复杂，河流纵横交错，众多支流形成复杂的水系，在夏季降雨集中、径流增大时发生流域洪水，对首都北京的公共安全和国民经济发展带来严重影响。
三、流域内径流产生特征
1.气象特征
北京市凉水河流域的气候类型为温带半湿润气候，冬季寒冷干燥，夏季炎热湿润。自上世纪90年代初以来，北京市气候变暖趋势显著，年平均气温普遍上升，特别是夏季温度上升明显。同时，降水量和极端降水事件的频率也有所增加。
2.土壤特性
凉水河流域土壤类型主要为黄棕壤、黄绵土、砂土等。土壤通透性较好，水分易渗透到下层土壤或渗入地下水，土层比较薄，垂直渗透能力较大。
3.地形地貌特征
凉水河流域地形起伏较大，由西南向东北倾斜。河流河床相对平坦，宽阔的河道形成河滩和洼地，容易出现涝水、积水和河流漫滩。
四、流域内径流集流规律
1.径流集中度
凉水河流域的降雨主要以夏季暴雨为主，呈现雨量集中、时间短暂的特点。实测数据表明，凉水河流域的径流集中度较高，单次暴雨能够引发大量径流和洪峰流量，对河流和城市区域的安全带来不利影响。
2.径流系数
径流系数是指单位时间内径流量与降雨量之比，是描述流域内径流形态的重要参数。通过对凉水河流域2016年汛期降雨和径流数据进行分析，发现径流系数在夏季集中，夏季均值为0.6-0.8，春季、秋季较低，冬季常年较低。
五、凉水河流域汇流规律
1.河流汇流模式
凉水河流域沟壑密布，流域内主要河流呈地下水补给型，多集中于河滩和洼地。在极端降雨条件下，河流洪峰流量大，水位急剧上升，往往引起河道溢流和河岸决口等灾害。
2.城市化对汇流规律的影响
河岸开发、废弃矿山开挖和围堤建设等城市化措施对凉水河流域汇流产生了较大影响。在城市化和工业化进程中，流域内经营利用水资源和土地的活动不断增加，导致凉水河流域水文响应发生了很大变化，城市洪水灾害的发生频率和规模明显增加。
六、结论
本文以北京市凉水河流域为例，探讨了城市流域极端降雨条件下的产汇流规律。研究结果表明，凉水河流域具有降雨集中、径流系数高等特点，河流汇流模式较为复杂，城市化对流域径流形态和水文响应的影响显著。对凉水河流域水资源管理、城市防洪和生态环境保护等问题提出了相应建议和措施。