基于城市综合流域排水模型的城市排水系统雨水管网改造研究

文章旨在针对深圳市关键排水治理区域的水浸问题,改善城市排水系统的运行效率和水浸控制能力。通过采集深圳市关键排水治理区域的地理、气象和排水管网等数据,运用市综合流域排水模型等工具,结合实地调查和模拟分析,对排水系统进行建模和优化。通过识别瓶颈管道和调整重建方案,显著提高了排水系统的排水能力,降低了水浸风险,并减少了工程成本。通过模拟分析,验证了优化重建方法的有效性,为城市排水系统的规划、设计和管理提供了重要参考,具有实践指导意义。

黄河流域城市能源综合效率时空分异与影响因素研究

经济发展和环境保护的双重压力下,能源效率成为反映一国经济发展质量的关键指标,不断提升能源效率是必然的趋势。本文使用非参数的super-SBM模型、地理信息系统空间分析法、面板Tobit回归和地理加权回归(GWR)模型对黄河流域2007—2018年城市能源综合效率的时空格局和影响因素进行分析。结果表明:①研究期内,城市能源综合效率基本保持平稳,但有下降趋势。效率分布的区域差异有所缩小,且呈现出明显的连片分布特征,具体来说上游城市多处于低效、中低效率区间,中下游城市多位于中低和中高效率区间;②影响因素的Tobit回归结果表明,经济发展水平和绿色创新对城市能源综合效率具有显著正向影响,碳排放水平、产业结构和环境规制对城市能源综合效率具有显著的负向影响,区域异质性回归结果也基本保持不变;③地理加权回归结果表明,各影响因素作用的空间异质性存在并且具有一定分布规律。研究结论为促进黄河流域城市能源综合效率提供思路。

基于城市综合流域排水模型的地铁站防洪模拟研究

以武汉虎泉地铁站为例,采用国内适用性较好的芝加哥雨型合成降雨过程线,利用城市综合流域排水模型(ICM)建立地铁站及其周边区域的降雨径流模型.模拟分析了在不同降雨重现期下地铁站各出站口处的水深、该研究区排水系统出水管的负荷以及该地块的地表径流情况,并且重点分析了B、C出站口周边管段的负荷和满流时间.用美国暴雨管理模型SWMM对ICM模型的模拟结果做了对比验证.模拟结果表明,地铁站可以承受的最大暴雨重现期是40a一遇降雨,即在降雨强度达到或者超过60.7mm/h时,地铁站有被洪水淹没的危险,另外通过分析B、C出口周边的管道,编号为7、8、9、10、11的管道将是后期管网改造的重点.模拟结果为地铁站周边排水系统设计改造提供参考,也能为地铁站安全运营提供合理化的建议.

基于城市排水过程的内涝高效模拟方法

从实际城市排水过程的角度出发,提出了基于汇水单元概念的城市内涝高效模拟方法.该方法以雨篦子作为出水口来划分汇水单元,进而计算城市地表产汇流、积水深度及分布.同时,引入了当量宽度的概念,实现了明渠与有压流2种状态下管道流量和水位计算方法的统一.基于水量平衡原理,利用雨篦子耦合城市地表与地下管网,并结合孔口耦合管道与河道,构建了地表-管道-河道一体化的求解矩阵.本文将所提出的模拟方法植入成熟的太湖流域模型,并应用常州市城市产汇流与内涝试验基地的监测数据,对该方法的有效性和模型的可靠性进行了评估,以期为城市内涝模拟提供新思路.

基于PSIR模型的城市化小流域水生态可持续利用综合评价

通过构建PSIR(Pressure State Impact Response)模型对韩仓河小流域进行了水生态可持续利用综合评价。在构建的PSIR模型中,P指人类社会活动与经济增长对韩仓河流域水生态可持续利用带来的压力,S指受压力作用所呈现的土地利用变化,I指压力和状态对水文、水质等产生的影响,R指人类为治理水环境与修复水生态所采取的措施。最终评价结果显示:(1)1985~2015年韩仓河流域水生态可持续利用综合评价值呈上升趋势;(2)压力、状态与影响评价值的趋势均为上升趋势,且压力因子的贡献度相对于状态因子和影响因子在逐渐变大。

山地城市小流域暴雨径流模型的研发及应用

采用ArcEngine二次开发包结合水力学基础算法,建立山地城市暴雨径流模型,以模拟山地城市降雨径流,分析山地城市排水系统的排放能力。应用该模型对重庆市北部新区盘溪河流域排水系统进行了预测和评估,结果表明,模拟结果与实测数据的效率系数Nash-Suttcliffe系数Ens为0.56～0.76,相对误差8.82%～11.8%。模型关键参数率定及敏感性分析表明,最敏感参数为径流宽度、坡度、曼宁系数和不透水面积率。针对排水管道内流量、充满度和溢流检查井个数等方面进行了排水系统排放能力的评估,结果表明,一年一遇暴雨下有0.52%的排水管道长时间处于满流状态,五十年和百年一遇的超载排水管道占排水管道总数5.86%和8.20%;百年一遇暴雨下有0.72%的检查井发生溢流,一年一遇暴雨下有0.31%的检查井发生溢流。该模型实现了对山地城市暴雨径流的产汇过程模拟以及内涝点位置和数量的识别,为城市雨水管网管理提供决策支持。

综合单位线在洪水预报中的应用

洪水预报对于流域和城市地区的防洪减灾工作至关重要。在流域方面,洪水预报方法发展较为成熟,城市地区的应用尚处研究探索阶段。实际工作中,大洪水期间高精度水文水动力模型不同程度的受到电力、时效性、传输条件等制约,而单位线方法简洁高效,受限因素少,能够发挥重要作用。针对当前情况,研究引入了改进的综合单位线法,评估其在流域和城市洪水预报中的实践效果。首先,基于Snyder综合单位线法计算福建省穆阳溪流域洪水过程,与新安江模型结果和实测资料进行对比分析;其次,在Snyder综合单位线的基础上考虑下垫面不透水性、坡度等,建立城市综合单位线,将其应用于在郑州城区的洪水过程线计算,并比较了该方法与主流SWMM模型模拟结果的差异。研究结果表明:综合单位线法在所选流域计算洪水与实测、水文模型结果接近,预报合格率为91.7%,且无峰现时差;城市区域计算结果与SWMM模型结果相比,大部分场次洪水的洪峰流量相对误差在10%以内,72.7%的场次洪水确定性系数在0.9以上。通过实例应用表明,相较于水文、水动力模型法,综合单位线法计算的洪水部分涨落过程优于模型结果,更符合实际过程,并且计算简洁,所需参数少,实施推广性强。进一步验证了综合单位线法在洪水预报中的优越性,为洪水过程计算提供了一种有效的方法。

城市雨水管道排水能力影响因素分析——以苏州市为例

该文应用Infoworks ICM工具研究了管道逆坡、淤积等因素对管道排水能力的影响,结果表明管道逆坡对其排水能力影响并不明显,管道淤积、出流方式、大管套小管对管道排水能力影响显著,压力流状态下管道排水能力大大增强。城市排水建设是一个系统工程,一方面需提高雨水管网的设计重现期、重视管道施工质量,另一方面也应加强对管网的养护管理,改善管网的排水环境。

模糊综合评价在农田建筑排水中的应用

对排水系统中存在的危险因素进行了初步分析，以采取积极措施，是减少损失的有效途径．利用模糊综合评价对各种相关因素进行分析，对其合理地评价和预测．以往都是单个影响因素的评价和分析，尚缺乏对排水系统的综合评价，利用模糊数学方法并结合大量工程调查，建立了模糊评价模型，对排水系统功能发挥及其破坏的可能性进行预测．利用模糊综合评价对该系统开展有效的安全管理提供了依据．

气候变化对珠三角地区典型城区流域排水系统的影响

以珠三角地区广州市典型城区流域东濠涌流域为研究区,采用Delta方法和年最大值法相结合推求未来时期东濠涌流域短历时暴雨强度公式,基于InfoWorks ICM构建一二维耦合的东濠涌流域城市雨洪模型,定量评估气候变化对排水系统的影响。结果表明:在RCP4.5和RCP8.5情景下,未来时期降雨强度峰值以及累积降水量均呈增加的变化趋势,城市排水系统节点溢流量、超载管道比例和淹没深度增大,给排水系统带来更为严重的影响。这一结果表明未来时期珠三角地区可能遭受更为不利的洪涝风险灾害。

城市排水系统内涝风险评估

降雨强度的变化对排水系统的运行状态具有重要的影响。采用城市综合流域排水模型和Arc GIS10.0空间分析功能,建立上海市某流域排水系统模型,模拟并分析不同重现期下现状排水系统运行情况,同时分析内涝风险程度。结果表明,模拟结果与现实降雨积水范围基本一致,该模型可为城市排水系统的规划设计以及最大程度地减轻洪涝灾害起到指导作用。

调蓄湖在跨市流域综合整治中的模拟和应用

针对城市河流水浸及水污染问题,应用海绵城市理念规划雨水调蓄湖。以珠海-中山典型跨市河流为例,采用MIKE11河道水动力模型模拟区域河网增加雨水调蓄湖后的水力状况。结果表明,雨水调蓄湖对下游河道过流断面不足造成的区域水位顶托能起到直接的控制作用,有效提高区域防涝减灾能力;同时能有效改善周边水环境,减轻区域面源污染,为跨市流域综合整治提供出路。

水力模型在城市排水(雨水)防涝综合规划中的应用

对新的《城市排水(雨水)防涝综合规划编制大纲》中与水力模型相关的要求进行了解读;分析了水力模型在进行排水系统现状分析以及参与规划方案设计方面的诸多优势;结合试用水力模型软件的体会,提出目前水力模型应用中存在的问题和解决方法。

城镇小流域设计洪峰流量计算方法研究

城镇小流域地处城市化发展快速地区,设计洪峰流量是确定城镇防洪安全的重要依据。阐述了广泛应用于城镇小流域设计洪水计算的综合单位线、推理公式、城市水文学和室外排水公式等方法的基本原理,分别利用这4种方法计算深圳市民治河流域设计洪峰流量。结果表明:尽管不同方法所得结果有一定差异,但综合单位线法与其他方法所得结果的相对误差均在允许范围内,采用综合单位线法所得结果作为设计成果能够满足城市防洪安全。

基于SWMM的张家港市排水防涝风险评估

在城市内涝频发的背景下,对城市地区的排水防涝风险进行正确评估至关重要。构建了张家港城市排水防涝SWMM模型。根据排水系统与排涝系统的不同需求,推求出适用于城市排水防涝系统的综合设计雨型,将此设计雨型作为上边界输入模型中,绘制了5年一遇、10年一遇和20年一遇的内涝积水深度和积水时间图。运用指标体系法,根据内涝积水深度、积水时间和所在地敏感性定义了排水防涝风险级别,绘制了不同重现期的内涝风险图并分析了易涝原因。结果显示,张家港市大部分地区是内涝产生的低风险区;人员密集的老城市产生涝灾的风险较大;随着暴雨重现期的不断增大,张家港市内受灾范围不断加大,受灾等级也不断提高。为其他城市进行排水防涝风险的评估、完善排水防涝体系提供思路。

湖北武汉市中心城区内涝风险图编制及应用

以武汉市中心城区内涝风险图编制为例,从区域的洪水特性和建设情况出发,论述了武汉市中心城区内涝风险图编制的技术过程和方法;并以武汉市汤逊湖水系南湖片区2016年6月30至7月6日区域内涝为例,阐述了城市内涝风险图在城市防洪减灾中的应用;提出了对城市竖向高程的统一管理、加强标准化降雨雨型及点面关系研究,以及加强有效动态管理机制的城市内涝风险管理的建议。

镇江市河、闸、站优化运行调度策略研究

以镇江市河、闸、站运行调度工况为研究对象,通过对区域水系、排水分区、排水管网、闸站数据等基础信息分析,构建城市综合流域排水模型(Infoworks ICM),模型校验后,分别模型模拟在30年一遇(长、短历时)降雨情况下,外江水位及不同闸站开启状态对城市河湖水位的影响关系,根据模型模拟结果和实际情况,提出预将水位、增设闸站、调整工况等具体优化运行调度方案,并使用Infoworks ICM检验调度方案的效果,为研究区域排水系统满足30年一遇的防涝标准提供技术支撑,为城市应对极端气候带来的严重内涝提供参考和借鉴。

城市雨水管道排水能力评估中不同方法的对比分析

以某排水区为例,利用ArcGIS对其下垫面进行快速解析和预处理,实现了复杂分布条件下下垫面和排水区的耦合。然后,根据InfoWorks ICM模拟结果中排水区的产流情况和管道汇流情况,对比分析了综合径流系数法、分项径流系数法和下垫面扣损法的差异。以管道排水能力能够承受的降雨事件对应的重现期为依据,利用以上3种方法分别评估了案例区雨水管道的排水能力,并结合下垫面扣损法评估结果阐述了其工程意义。

加强流域综合治理 改善运河生态环境--北京市北运河管理处

北运河作为北京市的重要排水河道，同时也是北京城市副中心生态景观、大运河文化的重要组成部分，其生态环境优劣与首都的发展与稳定息息相关。近年来，北运河管理处（简称“管理处”）不断加强北运河流域水系综合治理，使流域内水环境得到明显改善。2016年，为巩固北运河水环境治理成果，管理处加快推进“十三五”时期流域水生态和水环境治理工作，高标准、高质量做好市行政副中心各类水务建设项目。

昆明市人民政府治理滇池集资公告

滇池水系是我国十三个重点保护水系之一,古往今来,滇池对维护昆明的繁荣和发展发挥了不可替代的作用。但是,长期以来,由于多种原因,造成滇池水质日趋恶化,已危及昆明城市用水,制约着昆明市国民经济、社会的发展。为加快综合整治滇池的步伐,根据《滇池保护条例》有关规定,特公告如下: 一、增加投入,加快滇池治理步伐,保护好滇池,是全市人民面临的一项紧迫而重大的任务。为此,需要尽快实施滇池防洪保护和污水资源化工程,外流域引水济昆工程,城市污水处理和供排水管网改造工程,草海底泥疏挖工程和滇池流域环境防护林体系建设等几项重大治理项目,遏制滇池水源恶化趋势,为昆明加快经济发展和全方位对外开放提供更多的水资源和创造良好的自然环境。