考虑有效不透水下垫面的城市雨洪模拟模型——Ⅱ.雨洪模拟及水文响应分析

为了分析有效不透水下垫面在城市雨洪模拟中的水文响应机理,以常州市双桥浜径流小区为研究区域,构建考虑有效不透水下垫面的城市雨洪模型。利用实测资料先确定屋顶中有效不透水面积的比例,再率定模型其余参数。采用不同的方法表征不透水性,设置不同的模拟方案,分析有效不透水面积及总不透水面积的水文响应。结果表明:与正确使用有效不透水面积的模拟结果相比,用总不透水面积表征模型不透水性且直接移用有效不透水面积模型参数,会高估洪峰流量及洪量;使用总不透水面积表征不透水性,进而率定模型,低重现期时洪峰流量偏大,高重现期时洪峰流量偏低,并且会低估洪量。

考虑有效不透水下垫面的城市雨洪模拟模型——Ⅰ.模型原理与模型构建

为满足新形势下雨洪管理实践的需求,揭示有效不透水下垫面对城市水文过程的影响,需研发考虑有效不透水下垫面的城市雨洪模拟模型。将不透水下垫面分为道路和屋顶,综合运用地理信息系统、城市雨洪模型等技术手段,基于不同分类属性分步确定有效不透水面积;考虑模型复杂性、建模数据可用性和模型预测能力,确定模型结构。区分有效不透水下垫面和非有效不透水下垫面产汇流过程,将具有高度异质性的城市下垫面离散成具有均匀或准均匀特性的子汇水区,考虑不同下垫面各子汇水区内部及子汇水区之间汇流路径,采用不同的产汇流计算方法,构建了精细模拟模型,可为城市洪涝防治及海绵城市建设提供技术支撑。

湖泊型水库环库实时洪水预报方法研究

湖泊型水库的修建,改变了水库坝址控制流域的下垫面和河流水系结构,进而影响流域产汇流机制。针对湖泊型水库环库周边流域产汇流特点,构建了包含库面不透水产流区、环库破碎产流区的组合洪水预报模型,提出了不同分区的产汇流计算方法。以响洪甸水库为例,进行洪水模拟效果的对比分析,结果表明:组合洪水预报模型的精度显著高于整体新安江模型,确定性系数提升0.1,洪量相对误差降低5.3%,洪峰相对误差降低2.8%;组合预报模型的不透水面积,产流和汇流等相关模型参数,更为符合碎片化小流域产汇流的特性,并能较好地反映入库洪水的组成;水库水面的直接产流占有较大比重,是地表、壤中、地下径流之外的第4种径流组分。此方法可为湖泊型水库流域的实时洪水预报提供模型支撑,具备较好的应用前景。

论城市化的水文效应

城市化是人类发展的必然趋势 ,也是一个国家走向现代化的必经阶段 .近数十年来 ,城市化进程迅猛 ,由此出现了一系列严重的城市生态环境问题 ,如水资源危机、水质恶化 .针对城市化对水循环、水文过程、城市水资源和水环境的影响作了详细分析 ,并提出了相应的对策 .

人工神经网络评价城市化对径流生成的影响

探讨使用人工神经网络 (ANN)模型模拟城市化地区的降雨径流关系。建立城市化地区的降雨径流关系模型 ,并把反映城市化进程的不透水面积比 (PIA)这一重要参数加入输入模式中 ,用人工智能手段研究城市化对降雨径流关系的影响。大量的数值实验证明 ,当神经网络被适当地配置以后 ,可以再现潜在的降雨径流关系 ,可以用来生成精确且符合实际的预测结果。而当城市化参数作为输入模式的一部分时 ,可以较准确模拟涨洪段 。

基于SWMM模型的漯河市雨水径流模拟分析

探究城市不同地表覆被下的径流过程,定量分析径流变化规律,以期实现未来城市建设对雨水径流的控制。以漯河市中心城区为研究对象,基于2016年3月的航拍影像提取城市土地覆被信息,结合ArcGIS软件与SWMM模型构建暴雨径流模型,模拟并量化研究径流变化规律。结果表明,径流总量与峰值随着重现期与不透水面积比的增大而增加;相邻重现期间内径流峰值增加量随不透水面积比的增大而增加,但径流总量的增加量随不透水面积比的增大而减少;计算消纳模拟中产生径流需要的绿地面积,可得新增绿地面积随现状的不透水面积比增加而增大。依据径流变化规律,在以后的城市建设中应减少城市不透水面积、提升绿地的质量并合理安排城市空间布局来缓解城市雨水径流。

基于径流路径优化的校园景观海绵化改造研究——以天津大学青年湖片区为例

校园中以硬质铺装为主的场地能够满足师生日常公共活动需求,然而集中的不透水地面、屋面会增大场地雨洪压力。在保证硬质下垫面功能属性的同时,实现雨洪的有效管控是校园景观海绵化改造的核心问题之一。通过获取高精度的场地空间数据,构建SWMM概化模型,分析不同暴雨重现期下不同场景的径流量、峰值流量、峰现时间及不同排水口的流量变化规律,得出基于径流路径优化的校园景观海绵化改造对策,即以优化雨水径流路径为导向,适当组织线性GSI措施,引导产汇流方向,降低场地中有效不透水面积(EIA),减轻场地雨洪压力。最后结合青年湖片区的景观现状,提出以优化径流路径为导向的系统化、立体化、适地性、可观赏的校园雨洪管理模式,对于中小尺度公共空间海绵化改造实践具有实操价值和指导意义。

短历时强降雨对城市内涝风险分析及对策研究

随着城市镇化的不断推进和城市规模的快速扩张，不透水面积的比例急剧增加，改变了流域下垫面条件，导致了产流速度、径流量和洪峰流量都大大增加，同时城市开发建设挤占了原有的小河道、池塘等，减少了雨洪调蓄容量，给城市排水系统带来极大的压力，致使近年来频繁出现了城市内“看海”的奇观。目前传统的排水计算办法，无法对整个城市雨水径流的整个过程进行分析和模拟，也不能直观反映出哪些地块是高风险的区域，与城市管理和安全的诉求差距越来越大，同时，最新的排水设计规范及国务院2013年23号文中均明确建议或要求采用雨洪模型对城市排水系统的短历时强降雨过程进行模拟和评估，以指导城市排水系统的设计和建设。

秦皇岛市区地表水资源分析计算

1 概况 秦皇岛市位于河北省的东北部,市区东西长,南北窄,是沿海岸线座落的带状城市。总面积390km^2,海岸线长55km,市区辖山海关、海港、北戴河3个行政区。 全区多年平均年降水量668.3mm。降水量年内分配很不均匀,主要集中在7、8月份,且年际变化也较大。境内河流自东向西依次有石河、沙河、新开河、汤河、戴河等,其中以石河为最大,汤河、戴河次之。诸河均发源于燕山南麓,单独注入渤海。其共同特点是源短、

城市管渠排水系统的特点与管道排水计算方法研究

随着城市化进程的不断推进,城市向郊区拓展扩大,建设用地不断侵占河道滩地,这种开发建设行为不仅增大了城镇受洪水侵袭的风险,破坏了城市水系的生态平衡,而且改变了城市的防洪格局;同时,城市化改变了城乡土地利用方式与规模,改变了城市与江河的暴雨洪水特性,加大了相同量级暴雨条件下的洪水强度,对城市防洪标准提出新的挑战;此外,随着城市化进程的整体推进,人们的生存质量和生活质量已经有了明显的提高,对水环境也提出了更高的要求。

天津市建成区雨水排放费分区核算研究

国外实践证明雨水排放费征收是缓解城市内涝和面源污染的有效经济机制,首要环节是围绕控制降雨径流确定科学合理的城市雨水排放费率.当前国内雨水排放费征收尚处于探索阶段,探讨按照城市土地利用类型分区征收雨水排放费具有重要的实践意义.核算从宏观和微观两个角度切入,采用费率因子法和不透水面积百分比法,以天津市建成区为例分别构建了雨水排放费征收适用参数和标准,分别核算并对结果相互验证.两种方法核算结果基本相符,其中工业用地和居住用地采用不透水面积百分比法均略大于费率因子法,而商业用地费率因子法多于不透水面积百分比法.针对雨水排放费敏感性设计了包含不同土地利用类型变量的4个方案,结果表明,工业用地、居住用地、交通用地、商业用地应是未来雨水排放费的主要承担者.

浅谈城市防洪与减灾

随着改革开放的不断深入,城市经济得到迅猛发展,农村人口不断向城市地区集中,致使城市区域内的人口和不透水面积不断扩张,"城市化"的进程不断加快。而且绝大多数城市伴江河而立,地势平坦,又多位于季风区域,所以洪涝成为制约城市经济发展的主要灾害之一。1 城市洪涝灾害的特点1.1 城市暴雨洪水集中一般每年的6～9月份的降水量占全年的60%～80%;