基于Morris、Sobol和EFAST的LID设施模型参数全局敏感性分析

SWMM低影响开发模块可模拟暴雨情景下LID设施的水文效应,已在我国城市雨洪管理中得到广泛应用。研究以深圳市宝安区新桥河流域为例,选用Morris法、Sobol法和EFAST法分析了SWMM模型输出变量中的蒸发量、雨水下渗、地表径流量和峰值流量对4种LID设施(植被草沟、绿色屋顶、生物滞留池和透水铺装)模型参数的全局敏感性响应,并对比了3种方法的分析结果。研究表明:生物滞留池导水率对蒸发量、雨水下渗和地表径流量影响最显著,生物滞留池植物覆盖率和导水率对峰值流量影响最显著。Morris法、Sobol法和EFAST法计算的参数敏感性有较高的一致性。通过3种方法的对比分析,可有效地提高LID设施参数的敏感性分析的可靠性和准确性,从而为海绵城市优化设计提供技术支撑。

海水入侵模拟方法VFT3D及应用

海水入侵是困扰沿海地区经济社会发展的重大资源、环境问题,严重影响沿海地区地下水资源。定量模拟、预测和可视化管理是对海水入侵进行有效监测和机理分析的重要手段。基于前期海水入侵模拟的理论研究及方法,提出了海水入侵模拟及预测模型VFT3D,该模型综合考虑地表水-地下水对海水入侵的协同控制作用,能够模拟变密度地下水流及复杂反应性迁移,实现模拟海水入侵的完整水文循环过程。文章介绍了VFT3D模型,利用VFT3D模型模拟了一个海水入侵案例,并与SEAWAT模型模拟结果进行了对比分析。结果表明VFT3D模型模拟水头与SEAWAT模型模拟结果相差不大,但SEAWAT模型无法模拟海水入侵中复杂的化学反应过程。VFT3D模型模拟发现,水文地球化学过程(阳离子吸附交换作用)对阳离子(Na^(+)、K^(+)、Mg^(2+)和Ca^(2+))运移产生明显影响,同时引起过渡带中离子组分浓度发生变化,对海水入侵过程产生较大影响。因此,考虑变密度和复杂反应过程,才能更加准确地描述海水入侵,从而有利于地下咸水治理工程的科学实施。

极端降水条件下海绵设施空间配置策略研究

气候变化导致极端天气频发,城市亟需提高韧性来适应极端天气的影响。本研究通过极端降水和普通降水事件的对比,研究不同海绵设施的空间配置(分散式、组团式、集中式)对雨水径流及入渗的影响。通过建立SWMM理想模型,模拟不同海绵设施空间配置的径流总量、入渗总量、入渗峰值和径流总量控制率的情况。结果表明:在海绵设施类型选择相同、面积相同时,分散式会随着降水量的增加,入渗总量和入渗延迟时间增加。组团式和集中式的入渗总量和入渗延迟时间基本不会因为雨量的增加而变化,但是两者的入渗时间会随着雨量的增加而延长。根据不同的地质条件和地下水的高低,能够对海绵城市规划中海绵设施类型的选择和空间配置方式提出一种科学的策略。