1. 这是由给排水工程师 小光 投稿,关于海绵城市的第 12 篇原创文章;2.公众号转载请回复“转载须知”,按要求进行转载。
最近,海绵城市专项规划编制的如火如荼。虽然目前关于海绵城市的内涵与外延还有很多争论,但有一点是肯定的,就是它一定包括面源污染处理的部分。而从我接触到的一些有关资料来看,存在很多问题。本文将抛出砖头,希望引出玉石。如有被砖头误伤的群众,请谅解。
雨水研究“元问题”——“什么是一场降雨?”
估计有些读者看到这个小标题,肯定要骂人:“这种问题你还好意思问?”不好意思,这个问题我还真的到处去问过,至今没有得到一个确切的答案。
Question:一场雨还是两场雨?
从非精确定义的角度,通常我们把成因相同的雨看作一场雨,但这种解释是无法用于计算的。要分析长期降雨资料,必须先回答一个问题,就是间隔多长时间不下雨,才算一场降雨结束。这个问题严格讲不是技术问题,它是一个统计口径问题,我暂时还没找到中国关于这个问题的具体规定(可能气象部门有不成文的规矩),在美国的不少地区,都是以6小时作为场降雨的最小间隔时间。EPA的SWMM软件默认的也是这个值。
面源污染计算问题
地面的污染物质在不下雨时会累积,下雨时会被冲刷,所以它的计算和降雨过程密切相关。由于面源污染计算受到太多影响因素的干扰,它是一个非常因地制宜(site-specfic)的计算,在没有本地数据的情况下,计算甚至都不能保证数量级上的准确度。(所以现阶段的很多面源污染总量的计算和预测A股走势是一样的不靠谱)
“Regrettably,a universally-applicable water quality prediction model does not exist. The reason is that the quality of urban runoff is relatively site-specific and can be difficult to predict with more than an order-of-magnitude accuracy.
——Nicklow/Boulos/Mulet”
对于面源污染计算,有2大类方法:基于场降雨的计算和计算全年总量。以基于场降雨的水土流失计算方法——universal soil loss equation(USLE)为例,其计算公式如下:
其中Rr反映了降雨的侵蚀能力,计算公式如下:
全年污染总量计算可以采用USGS模型,其公式如下:
这个公式参数很多,不准备全面展开,只讲N的含义。N指的是平均年降雨场次数,你看,又回到了雨水的“元问题”了。USGS是这样定义:降雨间隔大于等于6小时,并且降雨量大于1.3mm的就算一场降雨。
讲了这么多,主要是为了告诉大家,“什么是一场降雨”这个问题非常重要,必须尽快明确。我们已经糊涂这么多年了,不能一直糊涂下去。
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