基于SWMM模型的城市初期雨水调蓄设施优化设计模拟

为了优化城市小流域面源污染控制工程中初期雨水调蓄设施的设计,以某城市内河流域为研究对象,在重现期为1 a的降雨条件下,利用SWMM降雨径流污染模型,模拟得出了初期雨水调蓄设施最佳调蓄深度为5 mm;同时,对比了在流域下游集中设置调蓄设施和流域分散布置调蓄设施的污染控制效果,发现分散布置调蓄设施对于初期雨水的收集将更加均衡,COD、NH_(3)-N、TP的削减率均高于集中布置方案。研究表明通过SWMM模型模拟降雨径流污染规律,可以为城市面源污染控制措施提供技术支持,对控制方案的确定有指导意义。

城市雨水管理模型关键问题探讨(一)——汇流模型

城市雨水管理模型(SWMM)目前在我国应用越来越广泛,但对于该模型中的计算理论并未见系统的研究及分析。系统介绍该模型中汇流模型的计算方法,讨论了主要参数的取值,提出了相关的建议。针对其汇流方法本身的缺陷,提出了结合等流时线法的改进方法,通过实例分析,对于面积大于2hm^2的区域改进方法的结果更为合理,建议模型中汇水区域面积取2hm^2为宜。该研究成果对于模型的合理应用具有一定的借鉴意义,对海绵城市设计规划中的模型模拟具有积极的理论价值与工程应用价值。

城市雨水管理模型中关键问题探讨(二)——下渗模型

城市雨水管理模型目前在我国应用越来越广泛,但对于该模型中的计算理论并未见系统的研究及分析。系统介绍该模型中下渗模型的计算方法,讨论了主要参数的取值,提出了相关的建议。针对SWMM模型中Horton方法计算过程存在的错误,提出了改进方法,通过分析Horton方法中各个参数取值影响,提出了建议取值的范围。

城市雨水管理模型中关键问题探讨(三)——低影响开发模拟

低影响开发(LID)模块是海绵城市建设过程中重要的工程措施之一。城市雨水管理模型(SWMM)中提供了多种LID模块的模拟方法,同时也是其他商业软件LID模拟的主要方法。系统介绍模型中LID模块类型及各个参数的意义,重点分析了各个模块的模拟计算原理及计算方法,提出了各个参数的建议值。

基于SWMM模型的雨水花园规划设计——以南靖县郊野公园为例

本研究采用 SWMM模型对郊野公园现状进行建模,并作量化分析。首先研究了雨水花园及 SWMM模型的国内外文献,对雨水花园的理论和其相关设计要点进行了阐述。其次,通过雨洪模拟,分析了郊野公园积水点在不同重现期的变化情况,得出了修建雨水花园最优设计地点,并给出雨水花园的优化意见。本文目的在于在借助郊野公园设计改造,解决内涝现象以及地下水资源的补充,同时提高公园自身质量,为雨水花园后续施工提供参考与依据。

SWMM模型在城市排水系统规划建设中的应用

鉴于城市化的飞速发展、极端降雨事件的频繁发生,以及城市地区现状排水设计标准偏低,从而导致城市地区暴雨内涝现象频发,借助ArcGIS数据处理工具,基于SWMM模型,对拟建的开封市运粮河组团项目区的雨水管网系统进行概化,模拟了多种情景下城区规划雨水管网系统运行状况,分析了不同雨型和重现期暴雨情景及不同城市化水平下的暴雨内涝情况,并采取低影响开发(LID)设施对研究区的雨洪控制效果进行模拟与评估。结果表明,SWMM模型可以对规划方案进行初步校核,在规划区具有良好的适用性;低影响开发措施的合理应用可有效控制城市洪水,从而在一定程度上提高城市抵抗大暴雨的能力。

基于SWMM模型的住宅区层级式雨水系统构建

为研究层级式雨水系统的排水效果,以江西省南昌市某住宅小区为例,构建了由基本单元入渗系统、庭院逐级削减系统、地块层层滞蓄系统和小区末端调蓄系统组成的层级式雨水系统。利用SWMM模型模拟层级式雨水系统方案与传统方案在不同重现期降雨条件下对径流总量、峰值流量和节点溢流的控制效果,并进行整体性分析。结果表明,采用层级式雨水系统后,降雨重现期为0.5、1、2、3、5、10a时的径流总量削减率分别增加了63.20%、58.02%、52.43%、49.61%、44.46%、39.17%;径流峰值分别削减了56.44%、57.79%、58.65%、59.12%、59.36%、59.72%;径流峰值时刻分别延迟了9、8、6、4、3、1min。层级式雨水系统具有较好的径流控制效果,能减少径流总量,削减峰值流量,延缓峰值时间,改善节点溢流,保证研究区域5年一遇降雨不发生积水,有效缓解城市排水问题。

海绵城市理念下的绿色雨水基础设施规划设计探讨

为了提升城市排水设计水平,本文基于海绵城市理念,分析了绿色雨水基础设施的设计原则和设计目标及其对土壤透水特性、地形坡度、地下水位、地表水体等的具体要求。同时,从绿地分布、街区道路、城市建筑等方面探讨了绿色雨水基础设施的设计策略,并以某城市道路改造项目为研究对象,利用SWMM模型计算了不同工况下的地面径流,对绿色雨水基础设施的设置效果进行了评价。

GT-GRA-TOPSIS在雨水调蓄池选址及数量优化中的应用

【目的】为有效减轻极端暴雨天气造成的城市洪涝问题,开展了对城市雨水排水系统(USDS)中雨水调蓄池(SST)的选址及数量优化的研究。【方法】采用博弈论(GT)思想将层次分析法(AHP)获得的主观权重与改进熵值法(IEVM)获得的客观权重组合赋权,并与灰色关联分析(GRA)和逼近理想解排序(TOPSIS)相结合,建立了城市内涝与面源污染风险的定量评估框架。根据各节点的相对接近度确定风险等级,风险较高的节点设置SST,根据积水削减率和总悬浮物(TSS)削减率优化SST的数量。以山西省长治市为例,探讨了该方法在不同降雨重现期时城市内涝和面源污染的控制效果。【结果】GRA-TOPSIS法在5 a和10 a降雨重现期时的综合变异系数分别为0.355和0.361,极值均为0.496,均高于单独GRA或TOPSIS.【结论】GT赋权并耦合GRA-TOPSIS的优化方法采用较少的经济投资可较好地消除城市内涝和面源污染风险,为SST的选址和数量优化提供了新思路。

利用暴雨管理模型(SWMM)对低影响开发措施效果的模拟研究

为考察低影响开发措施对城市雨洪的控制效果,利用暴雨管理模型(SWMM),对某区域内规划建设绿色屋顶、渗透铺装、雨水收集系统以及低势绿地等低影响开发措施后在不同重现期的降雨强度下出水口流量变化以及规划区域内产汇流情况的模拟研究。通过模拟显示,在一定重现期降雨强度下低影响开发措施可以削减区域内产流的峰流量、推迟区域内径流峰流量的出现时间,并且采取低影响开发措施后,地表对降雨径流的滞蓄量和渗透量增加,减小了地表径流总量,从而间接增加了雨水资源滞留、消纳和利用量。通过SWMM模型可以对低影响开发措施在不同重现期降雨强度下地表径流的滞留消纳量以及雨水资源的利用量进行评价,进而为低影响开发措施的规划设计提供必要的技术支撑。

基于SWMM模型的萍乡城市道路LID措施组合模式研究

以江西省萍乡市武功山大道为例,通过在城市道路绿化带内布置不同规模和组合方式的低影响开发LID(Low Impact Development)设施,利用暴雨雨洪管理模型SWMM(Storm Water Management Model)软件模拟短历时芝加哥设计雨型条件下,所设置的低影响开发设施对道路雨水径流总量及污染物总量的控制效益。并以各LID设施的下凹深度为主要研究参数,对LID设施的参数进行模拟分析与优化,探索最佳参数阈值,以期为萍乡市其他城市道路海绵城市设计提供理论研究支持。结果表明,LID组合模式能够起到削减径流量和污染物含量,滞后洪峰的作用;下沉式绿地+透水铺装组合、雨水花园+透水铺装组合中下沉式绿地与雨水花园的下凹深度分别到达200mm、150mm时可满足萍乡市雨水控制目标需求。

城市暴雨雨水管理系统的初探

城市暴雨雨水管理系统是随着城市化进程而产生的一门多学科交叉的边缘学科，是城市规划的一个重要组成部分，本文主要介绍了国内外在城市暴雨雨水管理系统方面的研究与应用现状，城市暴雨雨水系统的构成和概化，重点剖析了以ＳＷＭＭ为主的管网计算的几个重要组成部分，分析了与城市暴雨雨水管理系统有关的因素，并详细地给出了各部分计算方法及相关经验参数，初步建立了城市暴雨雨水管网计算模型。

SWMM模型在城市雨洪中的应用研究

以南阳市城区为研究对象,结合城区下垫面条件、不透水陆面特点以及下凹式绿地建设等,利用城市暴雨洪水管理模型(SWMM)研究其对城市建成区的暴雨洪水效应,为水生态文明试点城市建设和海绵城市建设提供参考。

昆明市明通河流域降雨径流水量水质SWMM模型模拟

选取昆明市明通河流域为研究区域,在暴雨管理模型(SWMM模型)参数敏感性分析、模型率定的基础上,对明通河流域进行了降雨径流水量水质模拟。结果表明:SWMM模型水文水力模块中最灵敏参数为不透水率,水质模块中污染物最大累积量、污染物累积速率均为灵敏参数,而冲刷系数和冲刷指数的灵敏度受降雨强度影响波动较大。水量水质模拟结果与实测结果较为吻合,模型率定取得了满意的结果。模拟结果显示,研究区降雨径流总氮、总磷、化学需氧量单位面积负荷率分别为75.6、8.5、697.8 kg hm-2a-1,城市降雨径流污染在滇池流域面源污染中占有较大份额。

城市降雨径流模型参数全局灵敏度分析

采用逐步回归法分析典型城市降雨径流管理模型(SWMM)水文参数的全局灵敏度,为模型参数的有效识别提供参考.结果表明,汇水区面积对总产流起决定性作用.在雨强较小(10.5mm)的情况下,透水区参数灵敏度很小,可在参数识别中设为经验值;在较强降雨(52.5mm)情况下,管道曼宁系数是决定峰值流量与峰值发生时间的关键参数.减小汇水区面积的不确定性可提高其他参数的灵敏度,有利于参数的有效识别.

基于多目标优化模型的雨水管网改建

雨水管网是城市排涝工程体系的重要组成部分,如何科学经济地对现状雨水管网进行优化改建,是提升管网排水能力、缓解城市内涝的的关键问题之一。建立以降低造价和工程量以及提高排水能力为目标的管网改建多目标优化模型,以管径改建值作为变量,利用NSGA-II多目标优化算法求解;基于Java运行平台,将SWMM源代码嵌入寻优过程,实现程序自动调用水力学模拟软件,得到快速获取可行解的新途径;将新建模型应用于工程实例,应用结果表明,优化模型在保证工程合理性要求的前提下,可快速获得多个经济可行的组合改建方案。研究对于雨水管网改建工作等具有借鉴意义。

适用于“海绵城市”的水文水力模型概述

当下中国正面临着从城市内涝到水资源水生态乃至整体生境的多重危机,为了应对危机,海绵城市的理论和建设得到了空前的重视。水文水力模型是海绵城市建设的重要技术保障。讨论了海绵城市的内涵和层级结构,以及水文模型对海绵城市建设的重要意义。从流域、河流、城镇和海绵单元4个层级对适用于海绵城市的水文模型进行了分类图解,简要概括了各个模型的基本功能、适用范围和在中国国内的研究实践状况以及局限性,并认为水文水力模型的应用对于提高风景园林学科的科学性有着重要的价值。

基于SWMM的城市初雨净化设施布局优化研究

本文基于低影响开发理念及海绵城市建设,以河南省扶沟县城南新区作为研究区域,采用SWMM模型,研究分析了雨水涵养池在不同上下游区域、不同布设密度和不同降雨重现期的情况下,其对雨水径流的调控效果和污染物的削减作用,并通过对比分析后确定空间布局最优方案。结果表明相同降雨重现期和布设密度时,雨水涵养池布设在上游区域对污染物削减效果明显,排放口洪峰削减大;并且相同降雨重现期,涵养池布设在上游区域时,其分布越分散,污染物和洪峰的削减效果越好。

综合管廊雨水舱缓解城市内涝的效果分析

为了探究综合管廊雨水舱缓解内涝的效果,以广州市杨梅河为例,建立了杨梅河区域现状排水系统、现状排水系统结合综合管廊雨水舱两种工况的暴雨洪水管理模型(SWMM),计算了4种降雨重现期下各工况杨梅河出口流量和典型内涝点溢流量。结果表明:雨水舱较优断面为宽4 m、高3.3 m,此时各降雨重现期下雨水舱对研究区总溢流量的缓解效果已达上限;综合管廊雨水舱可缓解杨梅河下游内涝,对下游两处典型内涝点的溢流量平均削减率分别为86.5%和42.2%,但对杨梅河上游内涝几乎不起作用;综合管廊雨水舱会增大杨梅河出口的峰值流量,在20年一遇降雨条件下杨梅河出口达到最大出流能力。

基于SWMM研究不同断面形式对雨水管网排水能力的影响

随着城市发展,城市内涝问题日益严重。同时,人们对城市内积水现象的容忍程度也随生活水平的提高而日益下降,以致城市内涝问题成为一个国际性热门话题。以市政雨水系统为对象,利用暴雨管理模型(SWMM)对研究区域在设计暴雨重现期P=10、30、50、100a情形下不同断面形式以及淤泥累积对市政管网排水能力的影响进行了分析。为新建、改建和扩建城市排水管网提供科学参考和依据,以减少暴雨给城市带来的涝灾损失。