基于MIKE+管网模型的城市雨水管渠水力计算方法分析比较

传统雨水管渠设计常采用推理公式法进行水力计算,推理公式法包括面积叠加法和流量叠加法2种计算方法。面积叠加法相比于流量叠加法计算更为简单方便,其在雨水管渠规划和雨水管网方案设计阶段经常使用。随着我国城市化率的提高,内涝防治越来越受到业界重视。通过对比分析基于MIKE+的管网模型模拟结果与传统推理公式法计算结果,给出传统推理公式法用于雨水管渠水力计算的优化建议。采用面积叠加法进行工程设计时,建议适当留有富余,进行内涝防治设计时,宜采用模型进行模拟。

化工园区控制性详细规划阶段雨水管网优化设计研讨

分析了化工园区控制性详细规划阶段雨水管网设计中场地坡度、最小覆土深度、折减系数的应用、多个重现期设计流量等问题,并结合工程经验,提出优化设计建议。

基于GIS的新城区水文参数自动提取及应用

传统雨水管网规划与设计中,雨水汇水区主要依据道路网进行概化,不能根据地形自适应地划分,划分后的水文参数计算结果往往和实际情况有出入,针对此,提出了一种基于GIS的水文参数自动提取方法.结合城市开发后的下垫面情况和城市规划设计基础数据,构建顾及路网的地表DEM,运用GIS水文分析工具和GIS空间分析工具自动提取模拟地表的水文参数,并利用GIS几何网络组件构建带权有向雨水排水网络,运用SWMM模型进行降雨径流模拟和管段淹没分析,从而得到雨水管网平面布局最优方案.实验结果表明,使用该方法得到的雨水管网设计方案明显优于传统设计方案.

城市雨水截留调控措施的截污减排效益评价

根据城区雨水系统特征,采用SWMM5.0平台建立某新城区雨水管网模型,利用LID控制模块对设置透水铺设、下凹式绿地、雨水花园和雨水桶等截留调控措施进行模拟,进而运用层次分析法对布设措施的截污减排效益进行评价,结果表明:各种措施均能对地表径流和排水水质起到削减作用,其中雨水花园的截污减排效益最高,下凹式绿地其次,雨水桶效益最小;面积相同时,雨水花园的截留调控效果优于下凹式绿地;在强降雨时雨水桶不能达到很好的截污减排效果.

独立排水流域雨水干管设计的计算方法

针对多个独立汇水流域的雨水干管传统设计方法的弊端 ,提出通过计算机编程来求解 ,并给出一个简单、通用的源程序 。

基于雨型的临时雨水泵站规模确定及模型验证

基于临时雨水泵站的特征,提出了采用降雨雨型结合管道调蓄的泵站规模计算方法,并确定了本工程的临时雨水泵站规模.利用Infoworks ICM模型软件,对相应重现期降雨情况下临时雨水泵站排水能力进行验证.经模型计算,采用雨型方法确定的泵站规模可满足区域排水需求.本文为临时雨水泵站规模的确定提供了一种思路.

海绵城市之含水层补给砾石桩与垂直渗透导管LID工法新设计

海峡两岸之都会地区快速发展,使不透水地表面积增加,加上降雨型态逐渐改变,都市防洪必须采取更多元的策 与手段,以因应此-趋势所造成的挑战.近年来,国际间常采用低冲击开发（low impact development, LID）之入渗工法为都市防洪的手段.低冲击开发措施,是利用开发区域其中-小部分土地,以小单元分布式之入渗方式削减地表径流,恢复该区块之原始水文循环状态,以提升地下水补注、降低热岛效应,以实现海绵城市之概念.本研究以台中市卵砾石地层为研究对象,导入上述低冲击开发概念,以办公大楼旁之空地,设置-植生滞留池并加入砾石桩,利用砾石桩之高渗透性,将自大楼屋顶收集之降雨径流,快速导入含水层中,进而补注地下水.人为注水试验结果显示,植生滞留池于设置砾石桩后,入渗率可提升约10倍,而自然降雨事件入渗率效果更加显著.以暴雨径流管理模式（storm watermanagement model, SWMM）评估植生滞留池设置前后之功效,植生滞留池设置后,于5年重现期距降雨事件下,可达到86%出流体积削减,也降低5%洪峰流量,设置砾石桩后,于自然降雨事件中植生滞留池皆未产生地表出流.而以停车场铺面区域为例,加入垂直式渗透导管改造后之透水铺面饱和入渗率计算值可增加18-35倍,模拟子集水区与铺面改造情境下加入垂直式渗透导管,考虑设置数量与削减径流百分比,其设置面积10%时发挥最佳削减效益,以连锁砖改造为植草砖之情况设置垂直式渗透导管面积达10%与现况情境相较之下,于五年重现期降雨可削减15%以上之地表径流体积.

中欧室外排水规范对比分析及SWMM在雨水管网设计中的应用——以罗安达KK项目市政雨水工程设计为例

对欧洲标准《建筑物外部排水和排污系统》(BS EN 752:2008)和中国标准《室外排水设计规范》(GB 50014—2006,2014年版)中的雨水设计和计算方法进行了对比分析。以罗安达地区KK项目的市政雨水工程设计为例,结合欧洲室外排水标准和中国室外排水设计规范的相关要求,利用暴雨管理模型对市政雨水管网进行模拟计算和分析。模拟10年和25年重现期的暴雨过程中地块的产汇流情况,计算雨水管网总出口1#明渠出口的洪峰流量,并将管网排出口的流量模拟结果与推理公式法进行比较,为KK项目市政雨水管网总出口1#明渠的设计提供可靠的数据支持。同时根据模拟结果,分析了KK项目市政雨水管网在10年和25年重现期下的溢流情况,为KK市政雨水管网的运行和二期雨水管网设计提供参考建议。

LID径流控制效果对设计暴雨重现期的响应

为分析不同重现期降雨与径流控制率的变化规律,以西咸新区典型海绵建设小区为例,采用基于GPU加速技术并耦合了管网系统的二维城市雨洪过程模型,对该小区不同重现期设计降雨条件下的径流控制效果变化规律进行量化分析。结果显示:通过与实测资料进行对比验证,模型模拟的流量与实测流量过程吻合度较高;随着降雨重现期的增大,径流控制率逐渐减小;在1年一遇降雨条件下,径流控制率为82.5%,100年一遇条件下,径流控制率降为29.5%;随着重现期的增大,径流控制率的差值逐渐减小,径流控制率减小的趋势逐渐平缓。

雨洪管理模型与推理公式法在港口工程雨水系统模拟中的对比

为更精确地模拟港口区域的降雨过程和更合理地设计排水系统,选取Kribi港口工程二期项目为工程实例,利用软件SSA进行SWMM法的雨水系统模拟并与推理公式法进行对比。结果表明,SWMM法适用于港口区域雨水系统模拟,为后期港口区域实施低影响开发措施提供了工作基础。

雨水管渠断面过流能力探讨

选择雨水圆管、矩形明渠、复合断面(矩形)、复合断面(矩形+三角形)为研究对象,其雨水过流能力会因雨水管渠断面形式的不同而有所不同。通过对雨水管渠充满度的计算分析,比较不同情况下设置形式不同的雨水管渠断面的流速、流量、过水面积等。进而提出最优的雨水管渠断面形式。

银川市某高密度城区合流制溢流污染特性研究

针对合流制管网系统溢流污染严重且易造成受纳水体出现黑臭现象等问题,以银川市第一污水处理厂片区为例,基于雨洪管理模型(SWMM),在短历时设计降雨和典型年长历时降雨条件下,模拟分析了研究区域溢流排口溢流量及溢流污染物负荷对不同降雨条件的响应关系及其对受纳水体水质的影响。结果表明:雨天合流制管网系统的溢流量及溢流污染负荷量较大,且无论是短历时还是长历时降雨条件下,均具有随着降雨量的增加而增大的特点;厂前溢流污染浓度大,超过受纳水体自净能力,短期内水体水质处于黑臭状态。本研究对银川市黑臭水体治理及溢流污染防治方案的制订具有重要的参考价值。

管网河道耦合的排水系统运营风险分析及治理措施

建立了混流式管网系统与受纳河道的耦合模型分析管网混接对河道水质造成的影响,以运营达标为目标研究了管网系统的运营风险,对风险区域的末端排口提出了针对性的治理措施。结果表明,研究区管网混流对河道水质影响相对较小,但对管网自身污染影响较大,需优先排查区域占流域面积的45.0%,主要集中在新城区;综合考虑节点积水、管线承压、河水倒灌及管网混接等管网运营风险,运营时需重点关注的区域面积占比为31.6%;在新城区排查筛选131个重点排口,根据排口特点提出防倒灌、末端截污提升、溢流污染处理、生态强化等措施,4种措施工程占比分别为16.8%、15.3%、45.8%、22.1%。

低影响开发（LID）控制在海绵城市建设中的应用研究

针对多个城市在暴雨后频频发生内涝的问题,引入了低影响开发(LID)控制的内容,并基于SWMM雨水管理模型,通过对工程实例的模拟评估,验证了LID控制技术措施在降低地表雨水径流方面的有效性。在海绵城市的建设中,LID控制具有重要的意义和价值,应引起相关工程技术人员重视,并进行实际应用。

长引桥散货码头给排水设计难点

以某港口工程为背景,对长引桥散货码头给排水设计进行探讨。明确长引桥散货码头中不同类型水灭火系统消防用水量的计算方法。针对高桩码头下架空敷设的长距离压力雨水管道检修困难的问题,设计了一种适用于此类工况下的检修清堵方式。为解决冲洗污水收集困难,设计了一种多点汇流至单根污水管道输送的工艺流程。

排水管道瞬变流的SWMM模拟能力研究

暴雨洪水管理模型(SWMM)在城市雨洪管理中发挥了重要作用,但对其模拟排水管道瞬变流的能力研究较少。针对排水管道中有压水力瞬变情况,以经典特征线法为参照,对SWMM的模拟能力进行了分析及改进。计算结果发现,原SWMM模型对排水管道快速有压瞬变流的模拟能力较差。为此,提出了“设置虚拟节点、修改Preissmann狭缝宽度”的改进方法,可有效提高SWMM模拟瞬变流的计算精度;同时,进一步分析了空间步长、波速、管段管径比、CFL稳定性条件、收敛精度及节点最小表面积等关键参数对模拟准确度、稳定性、计算效率的影响,并给出了建议取值范围。

排水管网结构概化对城市暴雨洪水模拟的影响

排水管网是城市暴雨洪水模拟中的关键因素,但受到数据和模型的限制,管网结构通常被概化考虑。本研究构建了强化汇流过程的精细城市雨洪模型(REDUS),以清华园为研究对象,采用了路/管单层排水系统和路管双层排水系统两类模拟方案,定量分析了典型暴雨情景下的管网排水作用及管网结构概化的影响。结果表明:排水管网主要起到快速、定向的排水作用;管网结构概化会低估洪水过程的洪峰及洪量,与使用全管网相比,仅采用骨干管网在单层系统中会使洪峰和洪量均降低27%,在双层系统中会使洪峰降低37%～56%,洪量降低18%～32%;双层系统能提供更可靠的城市雨洪过程,但需要应用更精细的管网数据。研究成果为海绵城市建设中如何评估排水管网的作用提供了工具和建议。

蜗形滞流器应用条件试验与模拟

为明确蜗形滞流器在排水管网中的应用条件,采用物理模型进行试验,探究蜗形滞流器发挥有效滞流作用的最小压力水头,并建立SWMM雨洪模型,模拟研究加载蜗形滞流器后在不同重现期(3、5、10、20、50年)以及不同降雨历时(1、2和3 h)下研究区域的滞水改善情况。结果表明:蜗形滞流器的滞流效果与相对水头有关,型号为D200R300的蜗形滞流器产生滞流作用的最小相对水头在15 cm左右;总滞水量和滞水时间削减率随着重现期的增大有所减少,且蜗形滞流器对重现期≤10年的降雨具有更好的雨水调控作用,但受降雨历时的影响较小;蜗形滞流器更适宜安装在汇流后下游过水能力不足的管段,在不同降雨条件下削减率能保持在60%以上,最大可达到100%。