哈尔滨城市融雪径流模拟及其产汇流空间分布特(2) - 哈尔滨学院学报杂志社投稿

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哈尔滨城市融雪径流模拟及其产汇流空间分布特(2)

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图1 不同下垫面径流情况

根据图1，6种下垫面中屋顶产生径流量最大，并且远远高于其他下垫面类型，主要因其面积较大、不渗透性较强。其中，屋顶径流中S19最大，是S4的3.7倍、最小S17的101.7倍，S19位于哈尔滨市主城区范围，区民区、建筑设施很多，S17属于阿城市山区，居住人群很少，屋顶径流也最小；S1冰面水系面积最大，S16、S19仅次之，由于不是所有汇水区都存在湖泊或是湖泊面积较小，因此冰面径流量仅占总净流量的4.7%；人行道面积小，只有部分公路、居民区内有人行道，因此所占净流量最小，仅达到1.56%，其中S19由于位处主城区，人行道径流最大为.4 m3；绿地、城市道路和内部道路径流情况基本相似，除S1、S2、S5、S6、S7、S9、S10、S12、S15和S16因绿地所占面积比超过70%径流相对较高外，其他汇水区均为道路下垫面径流较多，而且城市道路一般高于内部道路，在绿地径流较少的汇水区中，S9、S12、S15和S18虽然绿地面积比也很大，但城市道路和内部道路面积比较大均超过0.06和0.08，剩余汇水区则是由于绿地面积较小而导致径流量小。

3.4 径流去向

本研究区包括香坊区、道里区、平房区、双城、宾县、阿城和松北区部分区域，径流顺管道和地表径流汇入阿什河、何家沟和马家沟后，最终均汇入松花江中。

6个排放口中，有3个排放口分别代表阿什河、何家沟和马家沟汇水口，最终进入松花江，剩余3个排放口则直接排入松花江中。S2、S3形成的在江北依靠地势汇入松花江；S1和S6在江南于研究区两侧以两个排放口的形式排放；S18地势高于S17，而S4位于何家沟地势更低，因此将何家沟看做一个汇水单元，S18和S17按河道在S4汇聚并于何家沟排放口排出；S19面积较小，不透水率较大，位处主城区，汇水区内部情况较为均匀，并且涵盖了部分马家沟，因此S5径流经马家沟流入S19最终排入松花江；阿什河是松花江上游右岸的一级支流，源于发帽儿山尖石砬子，阿什河河道流经阿城区长度为170公里左右，两岸汇水区S16、S15、S14、S12、S13、S11、S9、S10、S8和S7形成地表径流顺坡度汇入阿什河，最终流入松花江。排放口排放情况见图2。

图2 汇水区径流去向

研究区内直接排入松花江内的排放口有P1、P2和P6，总径流量为1.77×106m3。P3为何家沟排放口，因其河道较短，经历汇水面积较小，径流量小于阿什河和马家沟。马家沟由S5和S19构成，流经面积较与何家沟相近，但S19位于主城区，不透水率最高，绿地面积比例最小至11.1%，因此形成径流量最高，占总径流量的40%；P5作为阿什河流域出水口，流经10个汇水区，面积可达到2.8×109m2，超出总面积的一半，除S7和S8不透水率相对较高外，剩余单元绿地面积比均超过70%，不透水率较小，多数降水以渗透的形式进入土壤，最终形成径流量低于马家沟而高于何家沟。

4 结论

通过运用SWMM模型对哈尔滨2014年融雪建模，模拟春季融雪期径流形成情况，得到在相同气候和降雨条件下，哈尔滨市总降水量为56.53 km3，有14.38%为蒸发损失，有12.8%形成地表径流，有69.4%为渗入损失，余下的3.35%则在地表；在形成的径流量中，屋顶占据比例最大，可达到总径流量的74.5%，其次是水系，人行道径流贡献量最小，仅达到1.56%，绿地、城市道路和内部道路产流情况相近，居于中间值；哈尔滨市春季融雪，主要在6处有明显的径流产生，其中马家沟排放径流最多，占总径流的40%，阿什河次之占23.2%，因此，尤其需要对马家沟进行防洪处理，及时清淤，避免水位上涨影响两岸生活。

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