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随着城市化进程的加快,城市热岛和雨岛效应的影响逐渐增大,城市区域的降水频率和降水量也相应增加。此外,原有的透水面逐渐转化为不透水面,下渗过程遭到阻断,地表蓄滞作用降低,导致城市水文系统的自我调节能力减弱,城市排水系统压力加大,城市内涝积水问题突出。雨水断接作为海绵城市建设和低影响开发雨水系统的重要技术措施之一,其主要目的在于打破聚集连片的不透水面,使降雨径流在透水面就地蓄渗,不能快速汇流,进而削减城市径流总量和洪峰流量,降低城市内涝积水风险。本研究基于人工降雨实验和SWMM模拟,分析了四种不透水面面积比例(0%、25%、50%、75%、100%)、不透面空间布局(分布式和集中式)、下凹措施等对雨水断接系统径流调控效益的影响。得出主要结论如下:(1)随着不透水面面积比例的降低,雨水断接系统的产流时间延后、径流系数削减率增大。当不透水面面积比例为75%、50%和25%时,雨水断接系统的径流系数削减率分别为0.41%、15.73%和18.02%。雨水断接系统的滞峰和洪峰削减效应随不透水面面积比例的变化规律并不明显。(2)在相同的不透水面面积比例情况下,不透水面的空间布局会对雨水断接系统产流和峰现时间有重要影响。当不透水面面积比例为50%时,不透水面布局方式为PIPI、IIPP和IPIP的雨水断接系统的产流时间分别为:1.9min、12.6min和13.6min,峰现时间分别为43.0min、38.0min和32.0min(P代表透水区域,I代表不透水区域)。(3)当不透水面面积比例和空间布局一定的情况,对接收不透区域雨水径流的透水区设置一定下凹深度(5cm)可有效延迟产流和峰现时间、降低径流系数和洪峰流量。例如,空间布局为IPIP的雨水断接系统的产流和峰现时间分布为13.6min和32.0min,设置5cm下凹后,产流和峰现时间分别延后到37.5min和38.0min。当不透水面面积比例为25%时,设置5cm下凹可将雨水断接系统的洪峰流量削减率由35.3%提升至59.0%。(4)经过率定后的参数分别为:透水区曼宁系数为0.25、不透水区曼宁系数为0.02、透水区填洼量为6.8mm、不透水区填洼量为1.7mm;其中四个参数对洪峰流量的灵敏性都为不灵敏参数,对于径流深两个曼宁系数为不灵敏参数,两个填洼量仅为中等灵敏参数。(5)降低不透水面面积比例在不同频率设计暴雨条件下对研究区出水口最大径流深、洪峰流量和径流总量削减率表现不同,设计暴雨重现期越长,削减率越小;研究区出水口最大径流深、洪峰流量和径流总量随绿地下凹深度增加呈现先减少后不变的趋势,达到此恒定值的最小下凹深度随设计暴雨重现期增加而增加。