人工降雨的影响第1篇

关键词 石灰土；水分入渗；人工降雨；降雨强度；贵州贵阳

中图分类号 S714.2 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2016）06-0189-03

Effects of Different Rainfall Intensity on Limestone Soil Water Transport of Huaxi Area in Guiyang City

HAN Wen-jun PAN You-jing DU Bo

（College of Forestry，Guizhou University，Guiyang Guizhou 550001）

Abstract Different rainfall intensity was simulated by artificial rainfall，in which，the soil water infiltration situation of lime-soil sampled in Huaxi Area was observed. The influence of different rainfall intensity on soil water infiltration in typical karst area was summarized and discussed. The results showed that：for lime-soil，the rainfall intensity less than 60 mm/h should be classified into the effective rainfall，oppositely the rainfall intensity greater than or equal to 60 mm/h should be classified into the erosive rainfall. For the effect of rainfall intensity on supplying soil water，at 40 mm/h was better than at 20 mm/h. It was the lowest availability rainfall in 60～80 mm/h rainfall intensity. In this range the greater the rainfall intensity，the higher the runoff yield，the stronger the soil erosion，the lower the absorbing rate of the soil to the rainfall. The change of soil surface water content increased with the increase of rainfall intensity. The process of the soil water content increase would be reached the maximum at 20 minutes after the rainfall，and then slowly decreased.

Key words limestone soil；water infiltration；artificial rainfall；rainfall intensity；Guiyang Guizhou

土壤的入渗性能是土壤重要的水分物理性质，是反映土壤涵养水源和抗侵蚀能力的重要指标[1-3]。土壤水分入渗的能力也对植被可利用的有效水与养分产生影响[4-5]。研究[6-7]发现喀斯特坡地土壤含水量主要受降水的影响，有明显的雨季、旱季变化，土壤水分依靠降雨补充完成水分入渗的过程。

目前喀斯特地区土壤水分研究大多都在植被覆盖[5，8-9]、土地利用类型[6]、坡地地形等方面，而气象因子对土壤水分的影响研究鲜见，而喀斯特地区土层薄、土壤侵蚀退化严重、地表漏水系数大，土层中的水分不受地下水分的影响[10]，降雨对土壤水分的作用更显重要，特别是雨强与土壤水分的入渗或产流有着直接的关系，降雨情况对土壤侵蚀的发生起着多方面的重要影响[11]。

雨水利用在解决全球部分地区水资源紧缺方面的可行性与有效性已经得到认可[12]，贵州喀斯特地区水热条件良好，降雨充沛，但是降雨时空分布极不均匀，季节性干旱问题突出，夏季降水强度大，持续性长，水仍然是喀斯特地区植物生长的限制因子[13]，研究降雨强度对土壤的作用，将该地区降雨进行类别划分，成为喀斯特地区在减少土壤侵蚀和降雨资源有效利用的关键点。

1 材料与方法

1.1 供试土壤

1.1.1 土壤取样及处理。土壤取样点位于贵州省贵阳市花溪区石板镇茨凹村，东经106°32′～106°34′，北纬26°25′～26°27′。地处贵州高原中部，苗岭山脉中段，属长江水系与珠江水系分水岭地带，地貌以中低丘陵为主，海拔999.0～1 655.9 m。属典型的亚热带季风湿润气候，具有明显的高原气候特点，冬春半干燥，夏季湿润，冬暖夏凉，气候宜人，年平均温度14.9 ℃，空气相对湿度平均85%，雨量充沛，水热同季。积温4 484.6 ℃，年平均降雨量1 187.1 mm，水资源丰富，土壤以山地黄棕壤、黄壤、石灰土、紫色土、潮土和水稻土为主。

在采样点挖土壤剖面，每10 cm为一层测定石灰土的物理性质。容重：环刀法。比重：比重计法。含水量：烘干重量法。毛管持水量：浸泡称重。土壤吸湿水含量：标准方法。

1.1.2 土壤装填。按实际测量的土壤各层紧实度分层装填土壤在铁箱中，模拟实际的土壤状态，铁箱尺寸1 m×1 m×1 m，其中一面开孔与装填土壤处于同一水平，用塑料瓶做成引水管，下部放置小水桶用于承接径流。铁箱底部打有若干直径1 cm小孔，用于渗透水分，底部用塑料膜接渗透水。

1.2 试验方法

人工模拟降雨器参数：采用西安清远测控技术有限公司生产的QYJY-501型便携式全自动下喷式不锈钢人工降雨设备，该设备由降雨器、雨量计、小泵及控制器四部分组成。降雨器高6.5 m，长6.5 m，降雨高度4 m，降雨面积20 m2，雨强变化范围15～200 mm/h。

人工降雨方法模拟降雨设计梯度如表1所示，梯度设计根据贵州省1960―2005年降雨资料，选择实际发生频率最大的5个降雨强度。

1.3 数据采集及计算

土壤水分测定：每次降雨前测定试验土壤的水分含量。降雨过程中观察记录产流时间、入渗时间。每次降雨后及时收集土槽所产径流，用1 000 mL量筒测。降雨停止后每小时测量入渗量，持续监测5 h。

2 结果与分析

2.1 雨强对石灰土水分配的影响

“降雨-土壤吸收渗透-渗漏”过程可看作是一个小型水分平衡系统，降雨落在土壤上，首先入渗进土壤，若降雨强度大于土壤入渗能力降雨产生地表径流；若降雨强度小于土壤入渗能力，入渗的水分在土壤非饱和带中运动，土壤含水量增加，当土壤水分达到饱和状态，水分穿过土体渗漏形成渗漏水，同时发生蓄满产流现象。

2.1.1 雨强对降雨量的分布影响。由图1可知，随着雨强增大，降雨从被土壤接纳1条路径增加至3条走向，降雨量分别形成径流量、累计渗漏量、土壤接纳量。

雨强为20 mm/h时，降雨100%被土壤吸收，没有水分渗漏也没有产流，说明在较小的雨强下降雨资源可以充分补充土壤，不会对土壤产生侵蚀作用，雨水资源高效利用；当雨强为40 mm/h时，91.42%降雨补充土壤水分，8.58%降雨通过土体成为渗漏水，无产流，说明在此雨强下，降雨20 min的降雨量已经可以使土壤达到饱和水分状态，并且水分通过土体补充土壤水分有多余的水分从土壤下界面渗漏；雨强为60 mm/h时，2.23%降雨量形成径流，14.24%渗漏，83.53%被土壤吸收接纳，说明此雨强是产生径流的转折雨强，60 mm/h雨强是喀斯特地区石灰土产流的最小雨强，大于此雨强的降雨都会产流对土壤产生一定的侵蚀作用，在实际生活中，当降雨达到60 mm/h时，应采取一定的措施尽可能避免降雨直接落于土壤表层，降低产流率，同时由图观之此时产生的径流量与渗漏量和接纳量相比较小，说明此雨强虽然是产生径流的开始，但径流量不是最主要的降雨量走向，此时的雨量还是能够满足土壤水分的补充，并使土壤水分饱和后产生渗漏，雨强60 mm/h的降雨对水土流失来说属于预防阶段；雨强为80 mm/h时，11.85%降雨量形成径流，28.59%渗透，59.56%被土壤吸收接纳，与前一个雨强梯度相比，产流量显著增大，渗漏量也有所增加，土壤吸收接纳量明显降低，说明此雨强下降雨对土壤水分补充作用大幅度降低，侵蚀性作用增强；雨强为120 mm/h时，18.05%降雨量形成径流，26.59%渗漏，55.35%被土壤吸收接纳，对比上一梯度雨强可以发现，尽管降雨量随着降雨强度的增大而增加，但径流量、渗漏量、土壤接纳量三者之间占降雨量的比例基本不变，说明80 mm/h的雨强是降雨落于土壤上水分走向的节点，当降雨使土壤水分饱和后，土壤水与土体成为一个均匀的介质，再多的降雨对土壤水分没有补充作用，反而随着降雨强度的增加径流量增大，对土壤表面的侵蚀力度也随之增大，由此可以推断此时的降雨属于侵蚀性降雨，是引发喀斯特地区灾害的源头之一。

2.1.2 雨强与土壤水分产流量关系。径流系数是指一次降雨过程中的总径流量与总降雨量的比值[14]。由图2可知，径流系数变化随降雨强度增加而增加。雨强为20、40 mm/h时，径流系数均为0，说明在较小雨强下，不会引发产流，此刻的降雨能对土壤水分起积极补充作用；在降雨强度为60 mm/h时，径流系数为0.02，说明60 mm/h雨强是喀斯特地区石灰土产流的重要分界点，小于该雨强不产流，大于则产流；降雨强度达到80 mm/h时，径流系数增大到0.12，相较于60 mm/h的梯度对应的径流系数扩大了5倍，径流系数变化幅度很大说明雨强对产生径流有重要直接的影响；雨强为120 mm/h时，对应的径流系数是80 mm/h的1.5倍，说明径流系数的变化在降雨强度60～80 mm/h的范围内变化较大，大于80 mm/h后的雨强对产生径流的影响程度有所降低。

由图3可知，在雨强为20、40 mm/h情况下，径流量为0，说明在小于40 mm/h雨强下，土壤水分对降雨有完全吸收的能力，降雨无产流对土壤无侵蚀作用，但随着雨强增大，特别是到达60 mm/h时，径流量显著升高，径流量是446 mL，雨强为80 mm/h时径流量是3 162 mL，径流量相比上一梯度增加了7倍，说明在此区间里，降雨强度对径流量的发生影响十分巨大；当雨强是120 mm/h时，径流量是7 220 mL，径流量增加说明雨强对径流量的影响呈正相关关系的。而从不同雨强间径流量的差异来看，雨强为120 mm/h造成的径流量是80 mm/h的2.3倍，与80 mm/h和60 mm/h的径流量相比，增长幅度变小，也可以说明径流量随降雨强度增加，但雨强对径流量的影响程度呈抛物线的趋势，先增加，在60～80 mm/h这个范围内达到最大值，然后降低，因此可以定性的认为60～80 mm/h这个雨强下的降雨资源是利用率最低的降雨，可能是由于雨强增大对土壤表土的机械作用增强，加快表土结皮以至于径流量迅速增加，但随雨强继续增大，表土结皮可能被破坏，使得径流量增幅降低。

2.1.3 雨强与渗漏量的关系。由图4可知，雨强对渗漏量有着显著的影响，总的规律是渗漏量随雨强增大而增大。雨强为20 mm/h时，渗漏量为0 mL，说明在较小的雨强下，土壤能够充分吸收降雨并保持水分在土壤中，没有水分渗漏；雨强为40 mm/h时，渗漏量为1 143.7 mL，说明该降雨强度下土壤水分入渗吸收过程较为完整，经历渗润、渗吸过程后土壤空隙水分从不饱和状态逐渐发展为饱和状态，进而发生渗漏，结合图3中40 mm/h降雨径流量为0 mL，说明在这个雨强下土壤水分渗透属于未达产流且雨水能稳定入渗至渗漏，降雨强度小于土壤入渗速率；雨强为60 mm/L时，渗漏量为2 848.7 mL，与40 mm/h的雨强相比，渗漏量增加了2.5倍；渗漏量在雨强从40 mm/h增强到60 mm/h的过程中渗漏量显著升高，雨强为80 mm/h时渗漏量为7 623.7 mL，渗漏量是60 mm/h雨强的2.7倍，渗漏量随雨强增大而增大，但在增加幅度上仅略有增加；雨强为120 mm/h时渗漏量为10 637.7 mL，是雨强为80 mm/h时的1.4倍，在80～120 mm/h降雨强度的变化过程中，渗漏量增加幅度呈降低趋势，雨强从40 mm/h增加至120 mm/h的过程中可以看到40～60 mm/h内渗漏量随雨强增大迅速增加，在80 mm/h雨强时基本达到最大值，在80～120 mm/h增加过程中增幅降低，这个过程说明雨强增大对渗漏量增加影响是有限的，这也反映了雨强对土壤不同作用力下水分入渗率是不同的，雨强在一定范围内对入渗率显著影响，小于或超过此范围，雨强不再是影响渗漏量的主要因素。

2.1.4 雨强与土壤接纳量的关系。降雨落在土壤表面，入渗补充土壤水分且没有渗漏出来的部分降雨量是土壤接纳量。由图5可知，土壤对降雨的接纳量随降雨强度的增加基本呈增加趋势。雨强为20 mm/h时，接纳量为6 300 mL，降雨完全被土壤吸收，补充土壤水分；雨强为40 mm/h时，接纳量为12 186.3 mL，较20 mm/h雨强土壤接纳量增加2.1倍；雨强为60 mm/h时，接纳量为16 705.7 mL，较40 mm/h雨强土壤接纳量增加1.3倍；雨强为80 mm/h时，接纳量为15 884.7 mL，较60 mm/h雨强土壤接纳量增加1.2倍；雨强为120 mm/h时，接纳量为22 141.6 mL，较80 mm/h雨强土壤接纳量增加1.6倍，可以看出在雨强小于40 mm/h的范围内，土壤对降雨接纳量的吸收是较为显著的，雨强小，全部降雨可以充分完成入渗过程达到补充土壤水分的作用；当降雨强度增加至60 mm/h，土壤对水分的接纳量也在增加，但增幅小于40 mm/h以内雨强变化；雨强增至80 mm/h时，土壤吸收量却有一定的下降，可能由于雨强过大，雨水下落在土壤表层迅速形成地表击实层[15]，在一定时间内减少了雨水向土壤内部入渗的量，导致产流量增加，土壤接纳量减少；雨强为120 mm/h时，接纳量增加，这说明在此雨强下，土壤表面易产生积水，具有一定的水势加速土壤入渗速率，从而使得土壤水分接纳量增加。

2.2 降雨对土壤水分变化的影响分析

在喀斯特地区有研究[16]发现土壤水分含量随时间变化明显，在夏季达峰值，然后呈下降趋势，至冬季达最低值，随后又逐渐增加，同时随石漠化程度的加深，其土壤含水量变化幅度呈减少趋势，这个变化与该地区降雨规律基本符合。

土壤水分垂直入渗的过程是一个时变过程[17]，并且通过降雨前期、中期、后期的不同层次的土壤水分动态变化的分析来实现。降雨对土壤水分入渗的过程影响可由土壤不同层次间的含水量变化表示。

2.2.1 土壤各层水分对降雨的响应变化。图6是60 mm/h雨强、20 min历时的降雨后，各层土壤水分含量在80 min内的变化规律，可知0～30 cm 3层土壤水分峰值出现在降雨20 min后，之后随时间推移而降低至稳定，30～50 cm 2层土壤水分变化较小，缓慢增加，在降雨40 min后达到峰值才逐渐降低。土壤水分层次变化表示60 mm/h雨强下，降雨对厚度在30 cm的土层影响较大，水分变化较快幅度较高，其中0～10 cm表层土壤水分变化幅度较大，说明降雨后表层的土壤水分变化较大，较为敏感，因此接下来的分析主要讨论表层土壤水分对降雨强度变化的响应规律。

2.2.2 不同降雨强度下表层土壤含水率的变化。雨强不仅（下转第202页）

对雨水落在裸土表面的走向具有巨大影响，对土壤水分入渗过程也有显著影响。试验[18]表明雨强变化对黄土坡面降雨入渗及土壤水分再分布的微观水分运动过程具有重要影响。

图7是20 mm/h和60 mm/h雨强下，初始含水率一致的表层土壤水分的变化趋势，土壤水分在一定时间内增加，但达到峰值后降低，成一个抛物线状。由图7可知，在初始含水率相同的状态下，土壤水分变化达到峰值都在降雨后20 min，60 mm/h雨强下的土壤水分的增幅是1.7，高于20 mm/h雨强下土壤水分增幅1.1，降雨强度越大，土壤含水率变化越大。但是图上显示在降雨停止80 min后，不同降雨强度下土壤含水率稳定值几乎一样，说明降雨强度显著影响土壤含水率变化，但不是土壤水分最终的稳定值的主要影响因素。60 mm/h雨强降雨后表土水分变化较大，先显著增加而后降低，土壤含水率的变化展示了降雨后水分先是被表层土壤吸收后然后发生入渗过程，从第1层入渗至下层的土壤，使得土壤整体含水量增加这样一个过程，说明雨强增大，对土壤含水量的补充有着正面的影响意义。

3 结论

贵州喀斯特地区降雨落于石灰土表面后主要发生过程是入渗和径流，径流产生对土壤有侵蚀作用，60 mm/h雨强是石灰土的产流临界雨强，降雨强度小于60 mm/h的降雨可归类于有效降雨，降雨能完成土壤水分入渗过程，对土壤水分有补充作用，≥60 mm/h的降雨归类为侵蚀性降雨。

20、40 mm/h雨强的降雨对石灰土水分补充较好，20 mm/h雨强的降雨量较小，40 mm/h雨强的降雨量充足并可以充分补充土壤水分，因此40 mm/h属于最佳降雨。

60～80 mm/h降雨强度对径流量的发生影响达到峰值，在此范围内降雨强度越大，产流量越高，对土壤的侵蚀力越强，土壤对降雨的吸收率越低，对雨水资源的利用率就越低，因此这个雨强范围内的降雨是利用率最低的降雨。

降雨强度对土壤水分入渗后的再分布有显著影响，雨强越大，土壤表层含水率变化越大，土壤水分的增加过程在降雨后20 min达到最大值再缓慢降低，在土壤土水分饱和之前土壤含水量最大影响因素是雨强小于60 mm/h的降雨。

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人工降雨的影响第2篇

关键词：公路工程；路基；路面；雨季施工

0引言

由于公路施工需要在露天环境下开展，因此自然因素对其具有较大影响，其中降雨对公路工程影响较大。若是能够掌握气候变化的规律，就能够提前制定解决对策，对自然因素所造成的影响进行有效控制。因此在施工时，需要了解施工特点，制定有效方案，采取科学的施工技术，对降雨影响进行有效控制。

1雨季施工影响分析

1.1施工质量影响

在雨季开展公路施工作业时，会对工程质量产生一定影响。在雨季来临时，其降雨量会增加，使路基密度无法达到标准要求，其承载能力会随之下降，在竣工投入运营之后，会使路基出现变形问题。在持续降雨的情况下，会使路面产生各种孔洞，致使路面光滑度受到影响，对路基、路面施工质量造成极大影响[1]。在雨水渗透过程中，公路结构会发生一定变化，致使路面发生疏松问题，影响公路质量。

1.2施工安全影响

在进行公路工程建设时，需要大型机械设备提供保障，其种类繁多，使施工风险增加。在雨季到来时，其施工安全隐患会骤然加剧，对施工人员的安全构成极大威胁。在雨天，由于路面湿滑，也会引发安全事故。因此在雨季施工需要合理制定安全措施，为施工人员的安全提供保障。

1.3施工进度影响

在雨季施工时，由于降雨时间较长，施工质量会受到降雨影响，因此需要待现场环境满足施工要求时开展施工作业，对施工进度造成一定影响。一些施工企业为了加快施工进度，在阴雨条件下进行施工，需要对此环节的施工质量进行严格控制，以保证工程质量[2]。

2路基雨季施工技术

2.1土方施工

（1）在雨季施工前，需要认真完成准备工作，对路段进行合理划分，使其能够满足雨季施工要求。（2）在路堑开挖面中的积水要及时排除。组织人员疏导现场积水。（3）在进行开挖施工时，若是由于降雨原因而导致施工中断，在恢复施工前，需要指派专业人员检查挖方体，在出现裂缝问题时，需要进行科学处理，在达到标准要求之后，才可以继续施工[3]。（4）应该在高地势地区设置仓库、生活区、办公区设备暂缓地，进而保证其不会受到降雨影响，另外还需要设置相应的排水设施，防止洪水灾害。（5）在雨季开展施工作业时，应该对设备情况进行分析，合理制定施工计划，提升施工效率。（6）在开工前，检测存料含水量，在完成监测工作、确定材料合格之后，需要做好覆盖工作，保证在降雨停止时，顺利进行施工。若是存料含水量较大，且在阴雨环境中，应该做好覆盖工作，在晴天时对存料进行翻晒，也可以通过加入生石灰控制含水量。（7）在填筑施工中，要保证开挖、填筑以及压实工作同步，以提升路堤的施工质量。在路堤填筑中，要分层进行，对于不同压实层面应该保持良好的横向坡度，保证其合理性。（8）为了防止雨水对其造成冲刷影响，雨季施工时，应该在路肩位置设置挡水设施，在边坡位置设置临时排水设施。（9）在进行填筑施工时，应该利用分条、分块的方法，首先对中间条块开展施工作业，之后在外侧开展分层填筑施工作业，进而构建较为稳定的台阶，使雨水顺着填筑层表面流入排水沟中。（10）尽量多开填筑施工面，保证各种资源的投入均满足实际建设要求，进而使材料、机械设备均能够满足施工计划，尽量在降雨前结束填筑作业。另外，在填筑现场设置合理的防水设施，避免受到雨淋影响，保证路基干燥。

2.2路基覆盖

由于在整个雨季均会开展水稳碎石层建设，因此路基要足够干燥，以保证其能够完全满足工程要求。另外需要充分掌握当地气象条件，在降雨时间较长时，借助彩布条全面覆盖施工面。对于便道需要采用帆布加以覆盖，且应该在中部设置便道，在纵向开展施工作业，保证雨水均能够流出路基。

2.3排水系统

在雨季施工，排水是一项基础工作，相关人员需要对其加以重视。（1）在开展基础施工前，需要认真执行排水工作，保证路基周边排水通畅。（2）对于便道修筑应该制定严格的标准，保证其排水通畅。要检查现场周边的排水设施，定期对排水沟杂物进行清理。（3）在施工时，需要指派专人负责排水系统运行，保证排水需求。若是排水出现问题时，则停止施工作业。在降雨结束之后，维修排水系统，根据规范要求恢复施工作业。（4）随着填筑施工不断进行，需要尽快进行后续的施工，提高排水系统稳定性并作为永久性设施使用[4]。（5）提高整体施工效率，尽可能对多个作业面进行同时建设，保证机械设备完好、材料充足，尽快完成结构物施工作业，以缓解施工压力。

3路面雨季施工技术

3.1道路保障

雨季施工的工作效率，主要在于施工便道，只有在道路畅通的条件下，才能够保证施工稳定进行。因此在开展雨季施工作业时，应该对道路稳定性加以重视。（1）对沿线各个道路进行调查，在征得周边居民同意之后，对其进行充分利用。（2）各个施工点应该制定两套以上道路方案，保证在一条道路出现问题的情况下，能够实现正常通行。（3）重视道路检查工作，及时发现其中存在的隐患并进行清理，同时对大型车辆通行加以限制。（4）需要与政府、相关部门之间保持良好的沟通，为施工顺利进行提供保障。（5）若是施工路段存在软土路基，需要结合现场情况，采取应对措施提高路基稳定性。

3.2场地布置

（1）构件加工基地以及搅拌站应根据地形建设排水系统，保证其水流能够通畅，防止出现积水现象。（2）对便道进行硬化处理并设置路拱，在两侧设置排水沟。（3）要严格检查宿舍、办公室以及仓库等场所，对危险建筑以及重点建筑需要进行加固。（4）对于拌制混合料的集料，其堆放场地需要进行硬化处理，且需要在内部设置盲沟，在外部设置明沟，保证在降雨之后，场地硬度仍然保持不变。对于细集料存放地，需要合理设置防雨棚，保证细集料的干燥程度。（5）备料工作要在晴天开展，在降雨结束后，集料进场进行验收时，需要冲洗车辆。（6）根据规定为机电设备设置防雨棚[5]。

3.3临时避雨

在雨季开展施工作业时，设置避雨设施能够有效提升施工效率与质量，若是出现突发降雨的情况，可以借助防雨设施，为工程提供防雨保障。防雨设施主要是在摊铺施工地点设置能够移动的避雨棚，每个避雨棚的面积应该大于200m2。其主要构成为铝合金框架以及防雨布，其安装、拆卸便捷，而且能够灵活移动。为了保证避雨棚不会受到大风影响，应该对其进行拉伸加固。

3.4临时排水

在开展前期排水工作时，路面的排水功能基本上无法得到充分发挥，为了保证路基施工不会受到降雨影响，提升施工效率，应该对排水工作进行有效完善。对于排水工作，要实现疏导、封堵、排水以及防水等功能的有机结合，为路基稳定性提供保障。排水可以采用砂袋、砂浆、砌筑以及开挖土沟等形式。

人工降雨的影响第3篇

关键词：人工增雨，效果检验，方法

 

0.导语

因为天气过程的不可重复性，人工增雨作业的效果检验问题一直是一个世界性难题，也是我国人工影响天气技术中最薄弱的环节。科技论文。因此，探索一种简单、科学、方便的人工增雨效果检验方法，建立面向业务、面向基层的人工增雨效果检验业务系统，已非常迫切。

1.效果检验的原理

根据人工增雨理论和研究，对云体实施人工增雨作业后，催化剂通过播撒作用和布朗运动、湍流、上升运动扩散到附近云体，形成人工冰核，当云体内冰核浓度达到100个/升时，将引起局部云体内云物理的动力和静力效应，从而使得云体内水汽、云滴转化为雨滴降落地面，增加降水总量。

人工增雨作业效果检验，其实就是比较人工增雨作业后受影响区域内雨水量的变化。因此，人工增雨作业效果检验，就是要确定几个数值的问题：一个是作业影响区域及其面积，一个是作业影响区自然降水量，一个是作业影响区实测降水量。用作业影响区内平均实测降水量减去平均自然降水量得出作业后降水增加量，再根据作业影响区域面积和当地水价，得出作业后增加的雨水总量和经济效益。

2.检验的基础和假设

有足够多的降水自动探测站组成足够细的网格，以求能够更加真实地反映降水沿地表分布情况。目前，各地均陆续建成区域天气自动站网，将为效果检验提供有效的降水分布数据。

人工增雨作业的云系范围要足够大，而人工增雨作业影响的范围有限。这样反演出自然降水和实测降水更为接近实际。

3.参数的确定

参数值的确定是人工增雨效果检验的关键步骤。需要确定的参数值有预计作业影响区域和位置、有实测降水量、自然降水量等。

3.1预计作业影响区和位置

一次地面人工增雨作业产生的人工冰核数量有限。在实践中一般每次地面人工增雨作业发射火箭弹2-3枚或者是高炮弹40发左右。由于地面人工增雨作业的播撒方法的局限，催化剂催化的云体范围有限，约为5km（火箭作业在播撒起点与终点间，高炮在弹爆点附近，另外携带的催化剂量和催化产生的人工冰核数量有限），其影响范围随过程演变将经过扩大、缩小的变化。由于云体还随高空引导气流向下流移动。因此，作业影响区类似于长轴为引导气流方向的椭圆。为研究方便起见，我们把作业影响区视为一个半径r km、园心向催化点引导气流下游偏离(r-5) km的园形区域。根据有关研究，一次地面人工增雨作业的影响区域面积大约为300 km2[1]，由于我们评估时采用区域平均法，为保险起见，可以将影响区域取为S≈450 km2，则r=(450/PI)1/2≈12 km。

3.2实测降水量

这是通过现有区域天气自动站网可以实时取得的资料，其分布以Ws（x,y）来表示。在实践中可以采用Ws(x,y)’＝F(x,y,z)’= A+B1*X+B2*Y+B3*Z+C1*(X^2)+C2*(Y^2)+C3*(X*Y)+D1*(X^3)+D2*(Y^3)

+D3*(X^2*Y)+D4*(X*Y^2)+……来代替。

以最小二乘法的方法求解方程。确定最高次幂可以从低阶到高阶计算样本残差平方和与样本方差的比值来确定，当比值<=5%时可以认为该次幂模拟函数能够描述气象要素的分布状态，不再继续更高次幂函数的求解。

3.3自然降水量

对于人工增雨作业影响区域外的自然降水可以从区域天气自动站网中实时获取，其分布以Wz(x,y)表示，实践中可以用Wz(x,y)’＝F(x,y,z)’= A+B1*X+B2*Y+B3*Z+C1*(X^2)+C2*(Y^2)+C3*(X*Y)+D1*(X^3)

+D2*(Y^3)+D3*(X^2*Y)+D4*(X*Y^2)+……来模拟。

参数及最高次幂确定同3.2.

4.效益检验

用Wz(x,y)反演出作业影响区内站点自然降水Rz(n)，并与实测值Rs(n)比较，降水量单位均为mm。

求取平均增雨量R=1/n∑(Rs(i)-Rz(i)),n为影响区域内站点数，单位为mm。

求取平均增雨率为β=n*R/∑Rs(i)。

增水量以W=R/1000*S*1000*1000 m3=R*S*1000 m3

5.一次人工增雨作业效果检验的实例

2009年4月24日17时在(x0,y0)北纬25.80度、东径114.86度进行催化作业后，24-25日过程区域气象自动站雨量资料及站点地理位置资料（见表-1）。经查天气图和雷达回波显示，降水云团偏东方向移动（90度）。

设作业影响区为半径10km、圆心在催化点天气下游5km点（X＝X0＋（r-d）*sinθ/111，纬度Y＝Y0+（r-d）*cosθ/111, X0、Y0为催化作业播撒中心点，θ为云团移动方位角）即北纬25.8度东径114.9度的圆。将站点位置取北纬25.8度东径114.9度相对位置，并将单位换算成公里，即x’=(X-114.9)*111，y’=(y-25.9)*111。取最高次冪为3次，得自然降水分布函数为

由表－1可见，作业影响区内估测自然降水平均为19.7毫米，该次人工增雨作业后实测平均降水量为29.1毫米。科技论文。科技论文。因此，该次人工增雨平均增雨量为9.4毫米，增雨率为32%，受益面积为314平方公里，增雨量为298万吨，经济效益119万元（以每吨0.4元计）。

表－1：站点降水资料

站 点 Rs X（度） Y（度） X’（km）Y’(km) Rz R 备注

章贡区林科所 30.9114.9747 25.7903 8.2942 -1.0792 30.4 0.5

章贡区橡胶坝 32.2114.9336 25.8728 3.7308 8.0783 33.1 -0.9

章贡区收费站 28.4114.8397 25.8539 -6.6908 5.9817 28.7 -0.3

章贡区通天岩 39.5114.9044 25.9244 0.4933 13.8133 38.9 0.6

章贡区龙村 29.8 115.041125.8142 15.6633 1.5725 30 -0.2

章贡区大学城 28.8114.8803 25.7961 -2.1892 -0.4317 9.5 19.3 估测点

章贡区市政府 32.1114.9275 25.8328 3.0525 3.6383 22.1 10 估测点

章贡区水泵站 29114.8778 25.8375 -2.4667 4.1625 18.5 10.5 估测点

章贡区市防办 33.7114.9283 25.8422 3.145 4.6867 25.38.4 估测点

章贡区农科所 21.9114.9553 25.8078 6.1358 0.8633 23.2 -1.3 估测点

章贡区潭东 0.2114.865 25.7578 -3.885 -4.6867 29.3 -29.1 疑误点

章贡区垇头 0114.8233 25.885 -8.51 9.435 34.5-34.5 疑误点

参考文献

[1]蔡定军等.江西省BL－1型火箭增雨作业技术方法研究[J].江西气象科技，2004，27（2）：35-38

人工降雨的影响第4篇

关键词 人工增雨；效果评估；随机化；非随机化；区域对比；河南周口

中图分类号 P481 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2016）24-0195-03

Evaluation Method of Artificial Precipitation Operation Effect in Zhoukou City

KONG Qing-wei SHEN Xiao-qing

（Zhoukou Meteorological Bureau in Henan Province，Zhoukou Henan 466000）

Abstract Zhoukou City is the a big grain-producing city in Henan Province，and drought occurred frequently in recent years，so the amount of artificial rainfall for the purpose of drought resistance has been increasing. In order to evaluate the effect of rainfall enhancement，this paper compared the three basic methods of physical assessment，numerical simulation test and statistical test，and analyzed the advantages and disadvantages of the three methods.Results showed that the effect evaluation method adopted at present was statistical test，which was a regional random cross-comparison experimental method in randomized process. In this paper，the concrete implementation and calculation of this method were described in detail. With this method，the operation process of Zhoukou City on April 5th，2016 was evaluated scientifically. The results showed that this operation increased the rainfall by 7.01 million tons，the rainfall effect was significant.

Key words artificial precipitation；effect evaluation；randomization；non-randomized；regional comparison；Zhoukou Henan

周口市位于河南省东南部，属黄淮平原，海拔高度为35.5～64.3 m，总面积1.07万km2（以下均不含省管县鹿邑），人口逾1 100万人，耕地面积100万hm2左右，是河南省第一产粮大市、全国粮食生产先进市、国家重要的商品粮生产基地。但由于周口市地处南北气候过渡带，气象条件复杂多变，旱、涝、风、雹、霜冻等自然灾害频繁，尤以干旱为重，对农业生产造成了非常不利的影响。特别是在全球变暖的背景下，旱涝灾害往往是交替出现，防汛抗旱、防灾减灾形势异常严峻，已成为制约周口市农业生产、经济发展和社会安定的重要因素之一。

人工影响天气地面作业以增雨、增雪为主，作业器具主要采用高炮和火箭。随着近年来作业量不断加大，人工增雨作业效果的科学评估日渐成为一个重要研究课题。

1 人工增雨作业效果检验与评估方法

人工影响天气作业效果检验与评估是云和降水科学研究的重要组成部分，也是本学科领域一项亟待解决的研究性和业务性难题。目前，国内外主要采用物理检验、数值模拟检验和统计检验3种基本方法，并且科学的效果检验也已从以往单纯的一种检验方法向物理检验、数值模拟检验和统计检验相结合的综合性检验方法发展[1]。

1.1 物理z验与评估

物理检验可以提供验证人工影响天气科学概念和作业技术方法的直观信息，为评估人工影响天气的作业效果提供物理学证据。物理检验的作用主要包括2个方面：一方面是借助观测手段验证对云施加影响后所期望发生的一系列物理过程是否发生；另一方面是为统计检验提供物理学证据。只有通过周密的设计和全方位的监测才能使物理检验所提供的信息具有更高的价值。为此，在进行物理检验时，需对自然云物理本地特征及自然变率加强监测和研究。

物理检验具体检验内容主要包括云的宏观特征变化、云微物理参数变化、示踪物与降水化学响应等，主要借助气象卫星、气象雷达、飞机、探空气球以及照相或录像等技术手段，观测采集资料进行分析对比。该方法可以为人工增雨作业效果定性分析提供物理证据，但无法给出定量的结果，加之目前各种观测指标容易受到多种因素制约，精准度存在较大自然变差，所以周口市目前没有采用该检验方法。

1.2 数值模拟方法与评估

数值模拟方法评估人工增雨作业的效果，首先是根据云和降水的宏观动力学和微物理学过程，建立一套能够较真实地模拟自然云和降水在各种条件下发展过程的数值模式，然后根据人工影响天气播云理论与假说在模式中合理地描述人工催化的作用[2]。

数值模拟在人工增雨作业效果评估中主要起2个作用：一是优化试验方案设计，预测目标云的可播性，选择合适的作业器具及技术方法，提高播云催化试验的预见性、科学性，从而避免盲目性；二是定量预测催化与不催化情况下云和降水的发展与演变，并与实际观测结果对比，从而判断出人工影响天气作业的效果。

现阶段，由于对云和降水自然规律以及人工催化影响机制了解的还不够深入，当下的数值模式产品对实际云和降水过程做了相当大的简化，还不够完善，用于直接定量地预报云和降水结构、发展与演变过程仍然较为困难，所以数值模式目前还不能作为一种十分可靠的效果检验手段来应用。

1.3 统计检验与评估

增雨效果的统计检验以地面降水量为统计变量，由于降水量在时空分布上存在巨大差异，使得运用统计方法时试图在降水自然起伏背景上对影响区或作业云的自然降水量作出客观和定量的估计[3]。

对于统计检验，目前国际科学界普遍接受的是随机化对比试验，这种方案是经过严格科学设计来实施的效果检验，原则上可以做到符合随机抽样规则，定量地检验出效果并指明其可靠程度。但由于这类试验需要放弃1/2左右的作业机会，人们在抗旱增雨的业务实践中难以接受，因此国内人工增雨作业大多为非随机化试验[4]。现有的非随机化试验方案有序列试验、区域对比试验、区域历史回归试验、区域控制模拟试验、基于聚类的浮动对比区回归统计检验方案、复随机化试验、区域趋势双比分析方案等，但上述几种非随机化试验进行效果检验也面临着若干问题：一是自然降水预报的精度不能满足效果检验的要求。人工增雨催化效果R=R催-R自，其中R催为催化后催化云或影响区实测降雨量，它包括人工影响的效果和自然降水R自的部分，可以通过地面雨量站实测得到，但R自无法通过实测获得。由于目前还无法对自然降水做出准确的定量预报，因此该方法开展实施仍较困难。二是非随机化试验的功效、准确度、灵敏度低，影响效果统计检验的客观性和科学性。

2 周口市常用的人工增雨效果评估方法

2.1 人工增雨效果评估方法的选取

周口上空处于双十字线航道交叉口，据不完全统计，每天经过周口上空的飞机约1 200架次，并且距离新郑机场较近，飞机飞行高度相对较低。这些不利因素很大程度上限制了周口市人工增雨作业空域申请及批复，同时由于所辖县（市）较多，很多时候周口市人工增雨作业采用分批次、多时段模式进行。由于所辖县（市）作业区域存在时间差，目标区域选取在一定程度上比较接近随机过程。结合近年来实际作业情况，对比分析3种不同的效果评估方法的利弊，周口市目前常用的仍是随机化过程中的区域随机交叉对比试验方法。

区域随机交叉对比试验方法[5]要求不考虑地形的影响，雨量分布均匀且雨强小、云内上升气流小、云层较为稳定。由于周口地处平原地带，地形起伏较小，基本可以忽略地形对降水的影响。同时，考虑到作业时的天气过程大多为相对稳定的层状云降水，因此在对比区域的选取上周口相对较为自由灵活。除了人工催化这一因素外，其他因子对降水贡献没有系统性的误差。通过催化区域和未催化区域比较，如果这2组区域观测到雨量有明显的差异，就可以归因于人工增雨作业带来的效果。

2.2 区域随机交叉对比试验计算方法

2.2.1 对比区和影响区的选取。影响区是指受到人工催化作业影响的地区，一般位于人工催化作业的作业点下风方向。影响区的大小取决于很多因素，如火箭发射的仰角与方位角、高空引导风的风向与风速、催化剂的影响时间等[6]。

对比区是指不受人工催化作业影响的地区，通常对比区的选择要满足以下要求：不受人工催化作业影响，与影响区地形相似，作业期2个区所受影响的天气系统以及降水类型相似，两区均应有较稠密的自动雨量站。

2.2.2 对比区和影响区平均雨量R对和R影。目前，周口市自动雨量站分布较广，采用区域内雨量站雨量算数平均更具有说服力，具体计算公式如下：

R对=■■ri

R影=■■ri

一般催化剂有效作用时间定为3 h，因此ri为作业3 h后所选区域内各雨量站点雨量值。

2.2.3 计算增雨量。计算出对比区和影响区平均雨量R对和R影，令影响区面积为S，W为影响区增加的雨水量，那么W计算公式如下：

W=（R影-R对）×S

2.3 周口市人工增雨作业效果评估实例分析

2016年4月5日8：00起周口市有冷锋云系自西南向东南移动，移速约为30 km/h，逐步开始影响周口市。15：00，云中局部具有丰富的液水含量，光学厚度最大可达40，云顶温度局部最低约为-40 ℃。根据以上分析预测5日18：00至6日8：00，云系将主要影响周口市南部、西南部地区，并逐渐向东南方向移动。云顶温度较低，云光学厚度较大，云垂直发展密实，云中可能有过冷水，都有一定的地面增雨条件。4月5日，周口市人影办组织全市积极做好人工增雨作业准备，预设作业点地理分布见图1。

结合有利天气形势及空域批复情况，周口市项城、淮阳、西华、沈丘4个县（市）成功开展了人工增雨作业，对比天气发展过程，取上游商水和郸城分别为对比区，项城和沈丘为有效影响区，具体见图2。

按照上述计算方法，在A区域和B区域内分别取6个自动站雨量值算术平均得平均雨量R对A和R影A，R对B和R影B，计算结果见表1。

对比分析可知，4月5日夜间周口市人工增雨作业2个区域共增加雨量701万t，增雨效果较为显著。

3 结语

本文采取的区域随机交叉对比试验计算方法的前提是假定作业期间自然雨量的空间分布统计上是均匀的，这与实际发生的自然降雨有区别，存在一定的局限性[7]，但计算结果在很大程度上能反映高炮、火箭作业效果，仍不失为目前u估人工增雨作业效果的一种简单可行的方法。

4 参考文献

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[4] 王婉，姚展予.2006年北京市人工增雨作业效果统计分析[J].高原气象，2009，28（1）：101-105.

[5] 柳岳清，周国华，邓霞君，等.单次火箭人工增雨作业效果评估方法探析[J].北京：中国学术期刊电子出版社，2010：29-33.

人工降雨的影响第5篇

关键词：非饱和土；降雨；降雨入渗；土坡稳定

中图分类号：TU 433文献标志码：A文章编号：16744764（2013）06001606

降雨导致的滑坡是一种常见的自然灾害，在广东、广西、云贵川等地，降雨引至的滑坡时有发生，社会影响重大。近年来我国频繁遭遇强降雨等极端天气，由此引发的滑坡灾害越来越为人们所关注。所以分析降雨影响下的边坡稳定性是很值得重视的课题。

通常地下水位以上的土是非饱和土，它具有异于饱和土的特殊性质——降雨时边坡中非饱和土的饱和度逐渐上升，与此同时土的强度降低、渗透性增加，边坡变得更加危险。从20世纪开始，国际上便已展开针对非饱和土及非饱和土边坡的分析研究[1]。已有研究涵盖了很多方面，如非饱和土性质、稳态渗流条件下边坡稳定性分析、降雨过程中坡体内基质吸力分布及稳定性的变化等。研究方法包括足尺模型试验，缩尺模型离心机试验、数值模拟等。实验方面， Moriwaki等[2]、林鸿州等[3]都在足尺实验中实现了边坡的降雨型破坏，实验结果与真实情况很接近；张建民等[4]、Ling等[5] 分别进行过含软弱层边坡和长边坡的离心机实验，利用人工降雨让边坡破坏，发现了特殊边坡的破坏模式和规律。数值计算方面，也有很多研究者做了很多工作，例如Ng等[6]研究了降雨量、降雨持时对边坡稳定性的影响，通过计算发现当总降雨量一定时，降雨持续时间会对降雨结束时的安全系数有显著影响，且存在一个临界持时，当持时等于临界值时土坡稳定安全系数最小。Tsaparas等[7]利用假想的边坡分析了降雨量、降雨持时、初始水位、渗透性对降雨诱发滑坡的影响，发现上述参数的取值对计算结果影响较大。进行这类问题的数值计算，可采用有限元法或简化方法进行非稳态渗流计算[89]，用极限平衡法或强度折减有限元法进行边坡稳分析[1011]。孔郁斐，等：降雨入渗对非饱和土边坡稳定性的影响

前人的研究和计算已经覆盖了非饱和土边坡稳定性分析的很多方面，也曾研究过降雨过程中边坡稳定性的变化[12]，不过鲜有人关注雨后的情况。本文不仅考虑了降雨过程中，还分析了降雨结束后边坡稳定性的变化，展示了一个全过程。通过一个典型边坡的计算发现：虽然降雨过程中边坡的安全系数逐渐减小，但是雨停的时刻并不一定是安全系数最低的时刻，雨后随着雨水继续下渗，边坡安全系数还有可能在较长时间内继续减小。1非饱和土理论和边坡稳定分析方法

1.1非饱和土基质吸力

土是三相体，土中水压和气压分别为uw和ua。非饱和土中，uw低于ua，ua-uw被称作基质吸力，记作Ψ（单位：kPa）。一般若空气相互连通，可认为ua=0，Ψ=-uw。此时孔隙水压为负，基质吸力为孔隙水压的绝对值。在饱和土中ua=uw≥0，Ψ=ua-uw=0。后文中为描述方便，在同时涉及饱和区和非饱和区时使用“孔隙水压”一词，非饱和区的基质吸力等于孔隙水压的绝对值；强调非饱和区的变化特征时使用“基质吸力”一词，对应的孔隙水压等于基质吸力的相反数。

基质吸力分布或含水量分布是计算的初始条件，天然土层的吸力分布存在较大的随机性[14]，它与土的性质、周边环境以及水文历史有关，可以通过实地测量或经验估计来获得[15]，也可根据长期的气象条件，利用软件进行模拟给出其估计。易知，若上表面降雨量与蒸发量均为0，地下水面以上基质吸力将呈直线分布；但自然状态下土的基质吸力一般有上限，霜露、植被等自然环境的影响可以使得在相当的深度范围内基质吸力为常数，故通常可认为基质吸力在水面以上一定范围呈直线分布，某点的基质吸力水头等于该点到水面的距离，到达上限后，基质吸力与高度无关、为常数。

计算中边界条件的选取与地质情况、降雨量等有关。如果雨水能够全部从上表面入渗，不产生地表径流，则入渗的速度等于降雨速率，计算中上表面使用流量边界条件（第2类边界条件）；如果因降雨量较大或土体渗透性较小，雨水不能全部入渗，则可能产生地表径流，流过的区域表面几乎处于饱和状态，使用水头边界条件（第1类边界条件），令表面压力水头为0。除上述2种情况外，降雨时还可能出现更为复杂的情况，可酌情适当偏于保守地简化处理，或者进行考虑地表径流的更复杂的计算。

本文的渗流分析使用数值计算软件GeoStudio 2007的地下水渗流分析模块SEEP/W，计算1个均质的边坡，不考虑地表径流，用有限元法计算渗流过程中的瞬态孔压，进而得出不同时刻的孔隙水压力分布或基质吸力分布。

1.4边坡稳定分析

基于渗流计算结果及土体强度参数可以进行极限平衡法或强度折减有限元法的边坡稳定性计算。极限平衡法将滑体划分为较多土条，通过静力分析判断边坡的稳定性，计算滑动力与抗滑力的比值、滑动力矩与抗滑力矩的比值得到安全系数。常用的极限平衡法包括：瑞典条分法、简化毕肖甫法、简布法、MorgensternPrice法（简称MP法）等等。本文计算中使用MP法，它是一种严格条分法，同时考虑了力的平衡和力矩的平衡；在建立极限平衡方程时，同时考虑土条间法向力和切向力、并建立反映二者关系的条间力函数X=Eλf（x）。力安全系数与力矩安全系数随着条间力函数权重λ的变化而变化，MP法的安全系数位于这两条曲线的交点，该方法适用于计算包括圆弧滑裂面在内的任意滑裂面。2边坡在降雨全过程中的状态变化

3影响规律研究

3.1不同深度的滑裂面，受降雨影响程度不同

在极限平衡法计算安全系数时，可以假设无数个滑裂面（圆弧的或者任意形状的），在一定限制条件下可以找到安全系数最小的滑裂面。由于土体的性质随时间改变，每个滑裂面的安全系数都在随时间变化。含水率的增大导致土体抗剪强度减小——对较深的滑裂面，若降雨尚未渗到滑裂面所处深度，其安全系数随降雨持时的变化不大；而对较浅的滑裂面，雨水很快可以渗入它通过的区域，其安全系数在降雨开始后很快就降低。这里所说的“深”和“浅”并非几何概念，而是与受降雨影响的程度有关。边坡土体不透水的情况下，即便降雨持续很久，坡面以下几十cm处含水率依旧保持不变；如果边坡渗透系数较大，坡内孔隙水压对降雨的响应就较快。

通过一些计算，可以总结出深层滑裂面和浅层滑裂面的安全系数变化规律。图11是两类滑裂面安全系数随时间变化的示意图。降雨开始后浅层滑裂面安全系数逐渐减小，如果降雨时间较短、降雨量小，则雨水可以很快下渗，土坡的安全系数在雨停后即可回升；如果降雨时间较长，安全系数在降雨过程中会趋于一个下限值，雨停后安全系数回升。深层滑裂面在降雨初期不会受影响，如果降雨时间较短，雨停之前该处土体还不受影响，水在雨停后继续下渗，安全系数才逐渐减小、继而回升；如果降雨时间较长，安全系数在雨停之前就开始减小。

3.2降雨持续时间的影响

降雨的强度和持续时间对边坡稳定性的变化趋势也有较大的影响。如果降雨速率不变，持续时间延长，则较长时间后边坡内的渗流会趋于稳态，安全系数也达到一个固定值：新的算例如图12所示，降雨时间由基本工况下的1 d延长为3 d，降雨速率不变，2 d后安全系数趋近于1.78，并保持恒定，这是11.12 mm/h的降雨速率下本算例边坡可能达到的最低安全系数。第72 h降雨停止后安全系数立刻反弹，不再有下降段。通过该算例和其他相关算例的计算，我们发现，在特定降雨强度下，可找到一个与之对应的临界持续时间，在此临界时间之前安全系数几乎呈线性变化，该时间点以后如果降雨速率不变，则安全系数不再继续减小。

4结论

研究了降雨对均质非饱和土边坡稳定的影响的相关理论和计算方法，结合算例计算了不同工况下降雨过程中及降雨结束后边坡稳定性变化，可以得到以下结论：

1）降雨强度和持续时间对边坡安全系数有显著影响。若降雨速率不变、降雨时间足够长，安全系数会在一段时间内持续下降，其后趋于恒定。

2）安全系数不一定在雨停的时刻达到最低点。雨停后随着雨水继续下渗，边坡安全系数还有可能在数小时至数天内继续减小，正因如此，很多滑坡灾害发生在雨后。

3）浅层滑裂面对降雨的响应较快，其安全系数在降雨开始后很快开始下降，降雨结束后也很快开始回升；深层滑裂面的安全系数在更长时间后才会对降雨情况的变化有所响应。

参考文献：

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人工降雨的影响第6篇

关键词 人工影响天气；环流形势；效果分析；甘肃酒泉

中图分类号 P481 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2016）17-0213-01

1 酒泉地区人工增雨的有力条件

人工降雨就是根据云和降水物理学原理，通过高炮或火箭等科学技术措施方式向云中撒播催化剂，促使局地天气过程朝着有利于人类的方向转化。酒泉市位于甘肃省西北部，地处河西走廊西端，南靠祁连山山脉，属于典型的季风性气候与大陆性干旱气候类型，年平均降水量为42～150 mm。近年来，祁连山区雪线上升明显，冰川消融加快，而仅有14.5%的水汽输入祁连山区后成云致雨或留在该区域上空，但水汽总量85.5%则成为过路水，在河西走廊至祁连山区一带，存在明显的水汽辐合中心，说明这一区域内非常有利于水汽的堆积，可开发的云水资源较大。

2 环流形势演变

2016年5月19日8：00 500 hPa高空，巴尔喀什湖地区属于高空低槽的主力区，青藏高原及以北地区存在着一高压脊，河西亦为一弱脊，新疆有弱波存在。高原上南风发展。700 hPa高空，巴尔喀什湖与贝加尔湖地区一样，分别存在着一低槽活动区，风场切变位于新疆中东部地区，高原上生成一气旋式风场，武威市以西地区处于东风层控制范围内，乌鲁木齐与酒泉地区出现了6 ℃的温差。19日8：00，500 hPa高空上，巴尔喀什湖冷槽进一步东移南压，柴达木至敦煌与酒泉之间有一槽区，新疆东部、河西西部及柴达木等地为一高湿区，且高原上西南气流明显加强。相应在700 hPa中低空，哈密地区、敦煌、马鬃山及酒泉之间存在着风场切变，且风场切变势力较强，柴达木气旋式风场逐渐加强，新疆东部、河西西部及青海北部为一高湿区，敦煌与酒泉之间的温差为4 ℃，说明冷平流较强[1-2]。

3 高空水汽条件分析

2016年5月19日8：00，700 hPa上，水汽通量分布呈现出3个高值中心，分别位于北疆西部和青海西部以及青海湖至河西走廊西部，其中位于青海西部以及青海湖至河西西部的这2个水汽通量大值中心，中心值分别达到了8.2×10-4 g/（cm・hPa・s）和7.2×10-4 g/（cm・hPa・s），对河西西部降水的影响重大。19日20：00 700 hPa水汽通量分布图上，在青海中部出现了值为12.2×10-4 g/（cm・hPa・s）的高值中心，而且青海西部、新疆东部也存在高值区，与18日20：00相比，酒泉此时水汽通量显著增大，高原上西南风增强，青海中部高值区向北延伸，为暴雨区强降水发生发展提供了有利水汽条件。

水汽通量散度反映了水汽辐合积聚程度。19日夜，在20：00区域降水出现前，青海湖西侧为负的大值中心，正的大值区位于河西走廊上空，青海湖为水汽辐合中心，5月19日20：00，700 hPa水汽通量散度场发生了重大变化，即从青海湖及其北部存在着南北走向的负值区，河西西部地区处于该影响范围内，具备发生强降水的有利的水汽辐合积聚条件[3-4]。

4 火箭人工增雨作业

结合天气形势，5月19日16：00，酒泉市政府人工影响天气办公室增雨作业预备通知，通过雷达实时跟踪监测，5月19日23：00酒泉市肃州区增雨作业条件成熟及时下发作业指令，2：05开始作业。结合WR-98型人工增雨作业火箭弹道数据表，最佳催化高度为5～6 km之间，此次主要云系为层状云，最后决定将此次过程作业的发射仰角定为52°。此次人工增雨火箭催化作业的主要目的是为祁连山区增加水资源，因此发射方位选为祁连山区，连续发射16枚。

5 作业效果

以现有的区域站有效降水为依据，处于这次天气过程影响的上游区域并没有进行人工影响天气作业。人工增雨作业开展后，酒泉市肃州区各个区域站的降雨量出现了明显的增强，特别是祁连山作业区及下风方向，降雨量有很明显的加大。酒泉及其周边地区的降水回波分布范围较大，最强回波达到30～40 dBZ，发现作业后雷达回波区范围明显增大，强度明显增强。19日8：00到23日8：00，全市90个站点出现有量降水，大于10 mm的区域站有9个，且这9个区域站都属于肃州区人工增雨作业区及下风方。肃州区普降中到大雨，作业点附近更是测得18.0 mm的大雨，处于上游的区域站最大只有8.9 mm在人工增雨作业前，时雨量较小，在人工增雨作业后，时雨量明显增大。通过火箭增雨作业，从雷达回波也可以较好地检验人工增雨作业的效果。

6 参考文献

[1] 赵钢，周长征，姜永征，等.人工影响天气在气象防灾减灾中的作用及发展建议[J].现代农业科技，2010（14）：268-269.

[2] 陈文新，熊孝锋.对人工局部影响天气问题的探讨[J].现代农业科技，2009（22）：284-285.

人工降雨的影响第7篇

关键词 农业抗旱；人工增雨；效益评估；青海海晏

中图分类号 P481 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2016）04-0242-01

1 海晏县空中云水资源及人工增雨潜力

1.1 海晏县气候特点

海晏县气象灾害种类繁多，由此造成的经济损失较为严重。干旱、冰雹、霜冻、风沙等气象灾害占全县自然灾害的85%以上。海晏县水资源匮乏，年平均降水量在400 mm左右，而年蒸发量却达到了1 581.75 mm。多年来，频繁出现的干旱等气象灾害严重制约着海晏县经济的发展。因此，开展人工增雨是气象为农业抗旱服务的一个重要手段，也是补充自然降水不足，确保农业生产等的有效措施[1]。

1.2 云水资源利用潜力评估

云的种类、发展阶段以及所处的位置都会影响云中含水量，不同的降水性云体在转化成自然降水的过程中其自身的含水量是凝结水量的20%～80%。通过人工方法可以增加云中降水量所占比例，从而增大降水量。

人工增雨的方法是向云雾中播撒固体二氧化碳、碘化银等催化剂，保证云层中产生更多的人工冰晶并不断凝结长大，最终变成雨水降落到地面上。自然云系具有复杂性和多变性的特征，因此对冷云的催化潜力进行准确识别，可以在很大程度上提高人工影响天气作业的水平。天气过程对云的降水潜力以及空中的云水含量有较大的影响，为提升我国人工增雨的能力需对云水含量进行了解。另外，判断人工增雨潜力的重要指标还包括云中含水量的分布方式。我国年平均降水量只有年平均云水资源的1/4，降水效率较低。相关部门的统计表明，每年超过72%的云水资源流出我国上空[2]。海晏县在夏季空中整层水汽含量最多，秋季和春季空中整层水汽含量次之，冬季最少。海晏县大云滴含水量在云水总液态水中占的比例较大，因此有较大的人工增雨潜力。

2 海晏县农业抗旱人工增雨作业效益评估

2.1 干旱背景

从3月下旬开始，海晏县土壤开始解冻，农牧业开始出现土壤干旱，一直持续到4月上旬，海晏县农区出现了重度―特重度农业气象干旱，牧区出现了中重度―重度农业气象干旱，草原、森林出现火险的等级逐渐加大。4月上旬是海晏县农耕时节，针对海晏县地区冬季和春季持续干旱的情况，由海晏县气象局与海北牧区气象试验站联合组织专业人员对海晏县旱田农业区、草原及设施农业区开展了干旱调查监测研究。结果表明：以金滩乡为中心的农区旱田土壤墒情很差，达到了重旱标准，直接对青稞、马铃薯以及油菜的种植产生影响，水田的土壤墒情较好，不会对作物的种植产生影响；天然草原土壤墒情较差，达到了中旱标准，影响牧草的返青，特别是对豆科牧草的返青造成的影响较大；设施农业示范区在灌溉之后其墒情得到了转变，但是因灌溉水、种植土壤的盐碱性对大棚蔬菜、草莓等经济作物的生长和收获产生较大的影响[3]。

2.2 地面作业情况

2.2.1 作业点布置。海晏县将2013年人影工作从6月15日开始的规定提前至4月1日（提前2个月），分别在甘子河乡政府、甘子河乡托勒村、青海湖乡政府（旧址）、青海湖乡海峰村、哈勒景乡政府、哈勒景乡哈勒景村、金滩乡道阳村、海晏县（三角城镇）附近共设8个作业点。

2.2.2 春、夏季增雨作业。4月下旬，青海省东部、南部地区将出现了一次明显的降水天气过程。海晏县气象局实施了人工增雨作业。于当日17：46左右在哈勒景乡、金滩乡和三角城镇海峰村实施了地面人工增雨工作，出现了小到中雨，海晏2.6 mm，区域自动站记录：托勒5.5 mm，金滩12.4 mm，甘子河1.1 mm，有力地缓解了土壤旱情。5月7日再次抓住有利时机，在哈勒景乡人影作业点实施人工增雨作业，海晏17.9 mm，托勒6.6 mm，金滩30.8 mm，甘子河10.2 mm。据对比分析，人影作业至少使作业区增加降雨量2.0 mm以上，彻底解除了土壤旱情。

2.3 效益评估

根据海北州气象台雨（雪）情公报，4月28日8：00至29日8：00作业区及影响区内部分地区出现了小到中雨，海晏2.6 mm，托勒5.5 mm，金滩12.4 mm，甘子河1.1 mm。5月7日雨（雪）情公报，海晏17.9 mm，托勒6.6 mm，金滩30.8 mm，甘子河10.2 mm。增雨作业效果明显，海晏地区0～18 cm土层全部渗透，前期旱情全部解除，对改善土壤墒情、牧草返青及农牧事活动极为有利。对缓解海晏农牧区旱情及农作物出苗、生长和牧草返青非常有利，降低了草原森林气象火险等级[4]，产生了良好的生态效益和社会效益。

3 参考文献

[1] 张维祥，娄伟平.农业抗旱型人工增雨效益评估[J].中国农学通报，2007，23（4）：453-455.

[2] 王广河，姚展予.人工增雨综合技术研究[J].应用气象学报，2003，18（增刊1）：2-11.

人工降雨的影响第8篇

关键词：人工影响天气；气象灾害；作用

中图分类号：P48 文献标识码：A

前言

随着全球人口的增多，各种污染的排放，使得全球天气状况发生了很大的变化。如今天气的阴晴不定导致气象灾害的频发，给人们的生活环境、社会经济以及生态环境等都造成了一定程度的影响和破坏。因此，人工影响天气逐渐的被人们所看重，它在防御气象灾害中的作用越来越明显。

1 广西省江州区的地理环境及气象情况

崇左市江州区位于广西西南部，居左江中上游，水陆交通十分便利，水路经南宁可直航广州、港澳，素来是桂西南地区交通枢纽和商品集散地。江州区境内自然资源十分丰富，主要农作物有水稻、玉米、甘蔗、木薯、花生、黄黑豆、红瓜子、龙眼、荔枝、柑橙、香蕉、西蕃莲等，其中甘蔗年产量在200万t以上，是主要的经济作物，也是国家重要的糖料生产基地县。同时，江州区矿产资源丰富，有铁、钨、金、锌、磷、水晶、稀土、石灰石、大理石、花岗岩等。

江州地区的气候属于亚热带季风气候，年均温度22.3℃，年日照1634.4h。该地区降雨量充沛，在雨季充沛的季节，容易发生暴风雨，造成水涝灾害，山体滑坡；同时，在冬季，因为气候湿润，山地地形，空气上层气流运动，也极易造成冰雹的降临。

2 人工影响天气的内涵

人工影响天气，顾名思义，即是依靠人类自身的行为去影响天气。在人工影响天气过程中，人类借助先进的科学技术，在合适的大气条件下，利用火箭、高炮、等工具、相关各种化学物质等对天气的变化进行人工干预，使天空中的云层存在条件发生变化，从而满足一定的条件，达到减轻气象灾害的效果。

人工影响天气，可以是人工天气预报，可以是人工制作的化学催化剂影响天气变化，可以是人工使用各种先进的工具设备对天气情况进行影响等方式方法多种多样，但是在实施人工影响天气时，一定要注意从当地的实际情况出发，因地制宜。惟其如此，才能保证人工影响天气的能动性。

在广西江州地区，气候湿润，降水丰富，因而容易发生水涝灾害，这样，可以根据工人选择，通过各种手段或工具，及时对云层的变化进行影响，以使得天气的变化有利于当地的农业生产的需要。

3 人工影响天气在防御气象灾害中的重要作用

广西省江州地区，由于其特殊的地里自然气候环境，亚热带季风气候，降雨量较多，容易发生水涝灾害、霜冻灾害、风雹灾害，在这些频发的气象灾害中，只有加强人工的干预，才能够更好的保护人们的生命财产安全，维护好社会的稳定。

3.1 人工影响天气对预防防雹灾害有重要作用

广西江州地区，虽然冬天无霜期较长，但是在冬天的气温相对也较低，受到季风气候的影响，气候湿润，加上环山的地势，气流之间的运动，飞铲容易发生冰雹。

为了防止冰雹带来的灾害，江州地区很早就划定了一个防雹地带，利用高炮进行人工防雹的活动。近年来，随着科技的进步，多种技术手段的更新，雷达、跟踪器等先进的工具对大气进行跟踪监测，及时发现冰雹的动向，对其做出及时的反应，有效的阻止了冰雹在这一带上空的形成，降低了冰雹的发生率，从而降低了人们遭受冰雹的侵害。

3.2 人工影响天气对于预防水涝灾害中有重要的作用

广西江州地区，属于亚热带季风气候，气候湿润，降雨量较多，再加上江州地区的山体地带，极易造成水涝灾害以及山体滑坡现象。针对这一现象，广西省江州地区政府早就着手使用人工影响天气，首先采取人工对天气监测的方法，及时的监测雨情，对于暴雨、大雨及时预报，并做好相应的防洪策略。其次，定期对天气进行监测的情况下，加强科学技术以及科研的投入，对于多雨季节，采取人工作业，利用多种高科技手段和相应的化学物资，制造一系列阻碍大雨、暴雨形成的因素，及时中断雨情。同时，在暴雨、大雨等气象灾害有预警时进行提前预告，并且做好相应的各种防护措施。

3.3 人工影响天气可以及时消除雨云

消除雨云就可以避免大雨带来的各种灾害，在消除雨云的过程中，我们可以依靠人工的方法，比如在空气的上层利用相关设备播撒碘化银或干冰等催化剂，致使产生大量冰晶，通过中间的一系列物理变化、化学变化过程，最终达到冰晶大于降水粒子，从而使得降雨云消散。这样的方法对于该地水涝灾害的发生有一定的预防作用。

广西江州地区夏季降雨量较大，容易遭受暴雨袭击，在多雨季节，实施人工消除雨云，对于该地区的降水状况有一定的影响，通过消除雨云，减少了暴雨、大雨甚至雨群的产生，从而减少暴风雨带来的灾害，保护了人们的生命财产安全。

3.4 人工做好天气预报工作，意义重大

天气预报工作对于天气灾害的预防也有积极的作用。随着高科技的发展，现在的天气预报工作的精准度大大的提高，因此，人们在天气预报工作中下足功夫，就能够及时各种相关的天气预报，及时准确，让人们对于将要发生的雨情以及其他的天气现象进行预防，做到防患于未然，从而减少气象灾害带来的损失。

广西江州地区多年来一直精心的做好天气预报工作，采用先进的科技、设备，加上大力的投资，对于当地的天气情况进行全方位的检测，得到了一系列准确的数值，及时预报出去，增强了人们应对天气状况的能力。天气预报工作对于该地区的预防天气灾害的发生，有着积极的贡献。

4 结语

人工影响天气对于防御天气灾害的发生有着重要的作用。随着时代的进步，科技的发展，各种新型技术的运用，人们对于天气的影响已经逐步取得了很大的进展，利用人工影响天气，更大可能的为人们的生产生活创造良好的环境。但是，在对天气进行人工干预的同时，我们也应该清醒的认识到，人工影响天气的各种技术手段还处于初步阶段，有待于成熟和完善。我们应该不断采取先进的科技手段，加大对于人工影响天气工作的投入，不断完善相关的设备和技能，使我国人工影响天气的方法更好的为防御气象灾害做出贡献。

参考文献

人工降雨的影响第9篇

关键词 雨水利用；低影响开发；径流量

中图分类号TV5 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2014）114-0122-03

0 引言

水是一个国家的灵魂，通过蒸发、输送、凝结、下渗和地下径流等环节，在水体之间不断的循环着。其中，在区域的水循环和城市的水循环中，雨水循环占着重要的作用，对于生态环境的改善以及调节水区资源起着重要的作用。当前，我国的城市化发展非常迅速，城市的建设方面取得了巨大的成就，随着城市的经济快速发展，规模不断扩大，城市人口密度加大，越来越多的农田和绿地被建筑物所取代，土地的利用形式发生变化，使得城市的生态环境也随之改变，从而在雨水方面也不可避免的出现了一些或大或小的问题，主要有：地表径流量的增大，洪涝灾害变得越发频繁；雨水面源污染严重，河流水质逐渐恶化；此外随着地表径流下渗减少，地下水资源难以得到补充等等。所以，降低洪涝灾害的发生率，减少城市污染，这些问题变得越来越紧迫。

1 国内外雨洪控制的进展

1.1 源头性控制

近年来，由于洪涝灾害的不断加大，各个国家对于雨洪的研究也越来越深入，雨洪管理体系变得越来越完善，很多国家实施了从源头进行控制的措施。其中，低影响开发的措施在美国最受关注。从上个世纪开始，低影响开发的理念就由美国提出，首先通过分散的源头控制，逐渐发展为控制城市暴雨所产生的径流以及污染，从而使得开发前后的水状态趋于缓和。

低影响开发的主要思想就是在城市的开发建设之中，运用各种手段来减轻对于环境的破坏，恢复自然生态环境。所以，为了净化水环境，许多国内外的专家对于低影响开发进行了研究，并且还建立了应用基地。他们关注解决雨洪问题的方法，介绍应用低影响开发的原则，最后表明低影响开发的技术在解决城市雨洪问题上的潜力巨大。

随着“绿色城市”口号的提出，低影响开发的模式得到了越来越重要的应用，我国在借鉴国外的先进经验的基础之上，建立了很多重要的项目，从而促进了城市水资源的循环利用，使得城市的经济、环境得到了可持续的发展。

1.2 中途控制

当今时代，城市化的发展越来越快，使得城市的合流管道的溢流问题以及城市的雨水问题变得越来越严重。合流管道污染问题已经成为城市改善水环境的制约因素。为了改善水质、减少雨水污染物，国外对于排水系统进行了研究，主要是在溢流建筑物中加入各种悬浮固体，从而能够有效地减少固体污染物的排放量。另外，建设相应的储蓄池也能够控制雨洪量。为了解决雨水对河流的冲击污染，我国上海市建立了相应的雨水储蓄池，有效地缓解了水量的压力和水质的污染。除此之外，对于现有的排水系统进行改造，进行分流制，也能够控制水的排放量。德国就利用此方法进行控流，实现了对雨洪的管理。

1.3 末端控制

雨洪的末端控制方法主要是由河道的集中存储技术、人工湿地技术组成。在河道的末端，经过储蓄池的的调储之后，可以利用沉淀的方法对其进行处理，达到标准之后进行排放。其中，利用人工湿地处理污染的水体进行是个很好的方法，一方面能够减少污染，使得河道的水质改善，另一方面还可以改善生态环境，人与自然得到应用的统一。很多国家对于人工湿地技术进行了研究，并将要作为末端控制技术进行实施。我国昆明市在河道的出口处建立了人工湿地，对其污水进行控制，处理效果很稳定，使得污水排放量明显减少。

1.4 非工程性控制

非工程性控制主要是指利用政策、法令、工程以外的非技术手段与经济方式来加强雨洪控制。它主要由城市的雨洪管理方式、城市的规划控制以及法律法规的教育、宣传等组成。

城市的雨洪管理方式：因为我国对于雨洪的管理方式研究起步比较晚，发展相对比较落后，所以为了解决水资源的短缺、城市的内涝问题，应该充分利用国外的先进经验，建设以“环境、安全”为目标的管理体系。由于完善城市雨洪的管理体系，涉及到很多应用领域，需要多个部门、多专业的积极协作。不管是发达国家还是我国的水资源问题都已表明，创建合理的管理体系已经是迫在眉睫。

城市的规划控制：城市的规划是否合理，不仅影响到城市的雨水收集问题，还对缓解城市的水涝灾害、改善生态文明、补充地下的水资源有深远的影响。现今，我国某些地区以环境、经济、社会为起点，开展了对雨水的重复利用研究，充分利用发达国家的经验，探索出了适合我国国情的相应规划，开发商已经在项目的建设中开始实施控制雨洪的工程。

法律法规的教育、宣传方式：上世纪的90年代，美国制定了污染物的排放削减制度，并且对于暴雨的排放量权限进行了控制。另外，德国也规定了相关法律：对于污染严重的降雨需要经过处理达到标准以后才能排放。除此之外，其他国家也采取了很多的经济手段，来激励人们实施新的处理方法。从2004年开始，我国也颁布了很多与雨水的利用有关的法规，政府开始鼓励人们建设收集雨水的设施，还确定了雨水利用的标准。对于教育宣传方面，政府制定了相关的宣传手册、环保购物装置，向大家免费发放。此外，还建立了环境教育基地，并且通过报纸、电视台、网站等媒介，宣传了环保工作的动态。

2 我国城市雨洪径流的特性分析

2.1 地表径流的水量

城市雨洪具有双刃性，它是一种资源，也是一种灾害。在城市化的过程中，不透水的地表面积越来越大，从而使得洪峰流量增高，汇流时间变短。并且，近年来随着气候变化的多样性，使得暴雨的发生越来越频繁，增加了城市洪涝的风险。根据研究表明，北京市中心的径流总量、径流系数都比郊外平原区要高，由此可见，城市化越来越高的地区，承受洪涝灾害的能力越差。所以，应该充分利用雨水这部分资源，淡水资源短缺的现状就会有所改变。

2.2 地表径流的污染物

要想使城市的污染问题得到很好地控制，必须提高城市水体的质量，全面了解污染物的种类以及来源，这样有利于制定有效的污染控制措施，从而提高处理污水的效率。常见的污染物主要有：重金属、有机碳类物质、悬浮颗粒等。

2.2.1 重金属

重金属是雨水流中的主要污染物之一，并且还具有很大的毒性。但是在雨水的冲击作用下，它很难降解，并会长时间的存在于水体的环境中，所以，雨水中的重金属很受关注。一般情况下，重金属的主要来源是建筑施工、大气的沉降以及城市交通行为。重金属浓度的大小与颗粒物的大小有关，根据研究结果表明，绝大多数的重金属的颗粒物大小集中在小粒径上，因此，重金属污染的问题要想得到解决必须除去小的颗粒物。另外，季节、地理条件以及温度都是水中重金属转化的主要因素。

2.2.2 有机碳类物质

在城市的水体中，有机碳类化合物的分解就会消耗水中的溶解氧，使得水体发臭发黑，以至于影响水体景观。另外，有机碳的溶解会对水体环境造成很大的危害，它会使得多环芳烃与重金属之间的分布受到影响，从而影响了颗粒物对于重金属与烃类物质吸附作用，就会使得暴雨对重金属和烃类物质的转运。

有机碳类物质最容易吸附在小颗粒的物质上，经研究发现，有机物大多数存在于小颗粒物质的表面，并且当有机物吸附在上面的时候就会增强重金属与疏水有机物结合的能力。虽然这个过程会促进重金属的去除，但是因为有机物质容易被降解，就会使得颗粒物质吸附的污染物重新变为溶解态。

2.2.3 悬浮颗粒

在城市的降雨径流中，污染物悬浮颗粒的大小变化很大，主要由交通行为、建筑施工、尾气排放、路面冲刷、工业生产以及土壤侵蚀等造成。悬浮颗粒影响着水体环境污染物的分解以及转移。它所携带的无机物以及有机物会随着雨水冲刷进入到水体环境之中，并且多数的污染物不但可以是颗粒状的形式吸收有机物，而且还可以是颗粒态形式附于沉积物之中。所以，悬浮物以及携带的所有污染物都可以通过沉淀去除。

对于不同的降雨量，地表径流所携带颗粒物的粒度分布不仅与水力条件有关，还与干旱的天数有着密切的关系。

3 降雨径流的污染特征分析

降雨径流的污染主要受降雨事件与地面颗粒物的影响，在此主要讨论了径流初期的雨水冲刷以及输送规律。

3.1 降雨事件分析

1）降雨量

降雨量的大小不但受到地区的影响，而且还与季节有着明显的关系。对于我国南部地区，属于亚热带气候，降雨量丰富，并且干湿分明。平均每年的降雨量很大，年际之间的雨量变化也很大，全年大部分的降雨量出现在汛期，只有很少一部分位于后汛期。而且，这个时期的平均降雨量很大，主要是由于在这段时间内热带低气压、热带气旋等气候的出现较为频繁。每一年中各个月份的雨水量变化呈现单雨峰趋势。

2）降雨天数

我国南方的平均降雨天数为145天，其中最多的年份是185天，最少的也有108天。跟降雨量相同，降雨的天数主要是集中在汛期，其中，小雨占得天数较多，中雨、大雨的天数相对较少。

3）降雨强度

降雨的强度主要是指单位时间的降雨量。对于不同类型的降雨强度会对污染物的冲刷有不同的特点。对于降雨强度出现最大的时间不同，可以将降雨事件大致分为三种。

降雨前期类型：降雨强度出现最大值的时候出现在降雨前期，并且随着降雨时间的延长而变得越来越低。中期降雨类型：降雨强度的最大值出现在降雨事件中间时段，并且随着降雨时间的增长而逐渐降低，出现“两头较小，中间较大”的分布形态。末期降雨类型：降雨强度的最大值出现在降雨事件末端，其中，中前期降雨强度的增长较小。

3.2 径流初期的雨水冲刷

一般情况下，初期的降雨量中污染物的含量与后期相比较高，我们把这种现象称作初期冲刷效应。在初期的冲刷中，很多污染物进入水体中，这是水体环境退化的主要原因。经研究表明，降雨开始的初期，雨水的冲刷会是得降雨所携带的大量污染物浓度出现最高，但是，在同一个降雨事件之中不同的污染物或者是不同的降雨事件的同一个污染物经过初期的雨水冲刷而产生的浓度峰值是不同的。在一般的情况下，能够影响冲刷效应的因素有很多种，比如降雨强度、汇水面积、前期的干旱天数、不渗透面积的比以及清扫的频率等等。

对于我国降雨径流的污染特征分析之后，可以发现沉积物中的大多数颗粒物质的粒径比较小，并且具有较强的吸附能力。因此，除去小颗粒物质是减少污染的主要途径之一。此外，污染物的浓度与降雨的时间也有关系，在降雨的过程中，初期的污染物浓度较高，随着降雨时间的延长，污染物的浓度逐渐降低并且在后期趋于稳定。初始冲刷强度不但与土地的类型有关，而且与前期的干旱天数、降雨的强度等因素有关。

4 低影响开发的试验研究

由于初期降雨的冲刷使得污染较为严重，污染物的浓度很高，需要进行处理。在此，主要利用下凹绿地、人工湿地、透水砖以及新型雨水口，这四种低影响开发的技术进行相关的研究。

4.1 下凹绿地