지구 온난화를 통해 대기는 더 많은 물을 유지하고 글로벌 워터 사이클을 가속화 할 수 있습니다. 따뜻한 공기는 강우 사건에 대한 수분을 제공하며 전 세계적으로 규모와 빈도가 증가하는 극도로 단기간 강우로 이어집니다.
이러한 단기간 강우 사건의 경우, 토양 및 도시 배수 시스템에 물이 침투 할뿐만 아니라, 지상에 흐르는 나머지 양의 물은 도시 지역의 홍수 및 수화 및 지질 학적 위험을 유발합니다. 짧은 시간에 많은 양의 유출은 다양한 오염 물질과 병원성 박테리아를 전달하며, 이는 다른 질병을 전파하고 사회적 공황을 유발할 수 있습니다. 따라서 단기 강우의 침투 과정을 정확하게 시뮬레이션하는 것이 중요합니다.
토양 특성, 초기 수분 함량, 강우 유형 및 주변 환경에 의해 영향을받는 자연 토양의 침투 과정이 변동됩니다. 예를 들어, 관찰 된 변동의 침투 과정이 그림 1에서 발생했지만, 많은 침투 모델이 개발되었지만, 모델이 거의 또는 전혀 영향을 미치지 않기 때문에 물의 환경의 시뮬레이션에서 불확실한 시뮬레이션을 유발할 수 없습니다.
단기간 강우로 인한 수 문학적 재해를 줄이기 위해 비 지점 소스 오염 과정을 정확하게 시뮬레이션하고 수자원 및 물 환경 관리의 요구를 충족시키기 위해 Yang의 연구 그룹은 단기간 강우를위한 간단한 분석 침윤 모델 (즉, 단기간 침투 과정 모델)을 개발했습니다 [1]. 선박 모델은 3 개의 하위 모델, 즉 선박 (높은), 선박 (중간) 및 선박 (낮은) 모델, 선박 (높음) 및 (낮은) 모델로 구성됩니다.
.선박 (High) 모델은 침투 범위의 상한 경계이며 침윤 변동의 "천장"과 비슷합니다. 선박 (낮은) 모델은 침투 범위의 하한이며 침윤 변동의“바닥”과 비슷합니다. 선박 (중간) 모델은 침투 과정의 최적 근사치를 제공합니다. 도 1에 도시 된 바와 같이, 관찰 된 침윤 과정은 선박 (높음)과 선박 (낮은) 모델과 선박 모델에 의해 시뮬레이션 된 침윤 범위가 관찰 된 침윤 변동을 거의 완전히 포괄한다.
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완전한 강우 침투 과정의 경우, 토양은 큰 침투 용량이 크며 강우가 시작될 때 모든 강우량이 토양에 침투합니다. 유출수는 강우 강도가 침투 용량보다 큰시기에 생성됩니다. 사전 연전에서 후 음전으로의 전이 시간은 시간 압축 기술에 의해 추정 될 수 있습니다. 시간 압축 기술을 결합하면 선박 모델은 전후 연전에서 폰딩에 이르기까지 침투 과정을 완전히 시뮬레이션 할 수 있습니다.
선박 모델은 실험에서 단기 강우 침투를위한 강력한 솔루션을 제공했습니다. 그러나 자연 및 일반적인 강우 상황을 위해이를 더욱 발전 시키려면 향후 연구는 다음과 같은 개선을 고려해야합니다. 첫째, 단기 강우의 시간 규모는 여전히 논쟁의 여지가 있으며 수학적으로 정의되어야합니다. 유역과 강수 유형의 경우, 단기 강우량의 시간 규모는 몇 시간에서 몇 주까지 다양합니다. 다양한 침투 모델을 더 잘 구별하고 사용하려면 다양한 시간과 공간 규모에서 더 많은 침투 모델을 비교해야합니다.
둘째, 선박 모델은 침윤 계산을 위해 수 문학적 모델에 결합되어야합니다. 다른 수 문학적 과정, 지질 및 생태 조건 및 복잡한 인간 공학 측정의 고려를 결합하여 선박 모델은 토양 표면 위의 물의 시간 변수 두께 또는 식물 뿌리의 영향을 고려하여 침윤 과정을보다 정확하게 시뮬레이션하기 위해 개발 될 것입니다. 우리는 모든 사람을위한 관련 수 문학 및 물 환경 문제를 해결하기 위해 선박 모델이 개발되기를 바랍니다.
.이러한 결과는 최근 Rainfall의 단순한 분석 침투 모델이라는 제목의 기사에 설명되어 있으며, 저널 Journal of Hydrology 에 발표되었습니다. . 이 작업은 중국 과학 아카데미의 Kaiwen Wang, Xiaomang Liu 및 Beijing Normal University의 Xiaohua Yang에 의해 수행되었습니다.
참조 :
- Wang, K., Yang, X., Liu, X., &Liu, C. (2017). 단기 강우량을위한 간단한 분석 침윤 모델. 수 문학 저널 , 555, 141-154.
