居住小区雨水优化管理方法的效果评价

雨水优化管理方法(BMPs)在国内居住小区的雨水排水系统中开始得到应用。为了解雨水优化管理方法的实际效果,以促进其在居住小区的推广应用,采用排水系统模拟软件建立了上海市某生态居住小区的雨水排水系统模型,并通过实测流量数据进行了率定,借助模型对雨水优化管理方法的效果进行了评价。结果表明,采用透水性铺面、大面积绿地和景观水池等雨水优化管理方法能够取得良好的径流洪峰削减效果,可将该生态小区的径流系数控制在较低水平。该案例的思路为居住小区及其雨水系统的规划和设计提供了参考。

节点递归算法优化雨水管网

提出节点递归算法优化雨水管网系统.根据雨水管网的图论和矩阵算法,用管网联系矩阵描述整个管网,采用节点递归优化算法,以节点为研究对象,克服了管网在交叉节点处上下衔接计算和控制点不易确定的困难,达到了费用最低的优化目标;并可直接以节点标高为约束条件,充分考虑利用原有管道或解决地下管线交叉问题.并通过实例进行了验证.

山丘区雨水梯级集蓄优化研究

雨水利用已成为缓解山丘区水资源紧缺、加快山丘区经济建设的有效措施。以实现山丘区经济、社会、环境生态效益最大化为目标,对山丘区雨水进行梯级集蓄优化,建立雨水梯级集蓄优化配置模型,并提出用多目标遗传算法结合大系统分解协调理论对模型进行求解的方法。多目标遗传算法可实现各水源供水量的均衡合理分配,为山丘区水资源可持续利用和管理提供指导依据,为山丘区的雨水梯级集蓄优化建模提供了方法参照。

基于SWMM模型的雨水管网改造方案优化研究

基于雨洪模型SWMM模拟某老城区雨水管网现状,分析检查井节点溢流与管网荷载状况,分别提出传统改造方案(改变管径(方案1)、改变下垫面性质(方案2))及与海绵理念相结合方案(改变管径+LID即方案3)。在2年降雨重现期下,基于3种方案对管网节点溢流状态进行定量分析。结果表明,3种改造方案均能不同程度地改善区域内涝,其中海绵理念方案缓解节点溢流效果最优。进一步模拟高降雨重现期下(P=5、10年)管网优化效果,发现改变管径+LID方案(方案3)持续有效,较为理想。

基于SWMM和改进NSGA-Ⅱ算法的雨水管网多目标优化研究

为解决城市内涝问题和极端降雨影响,保证雨水管网系统正常运行。首先设置不同重现期的雨型,利用SWMM(storm water management model)模型对管线进行模拟输出不同重现期下的管网溢流程度。以管网投资最小和排水性能最大为目标函数,管网的水压、流速、充满度等为约束条件,建立多目标管网优化模型,以云南石屏县为例进行分析,将惩罚函数引入NSGA-Ⅱ(non-dominated sorting genetic algorithms-Ⅱ)算法对模型求解,采用精英保留策略反向约束选择最优个体。经优化后,排水效率得到改善,溢流量降至100 m^(3)以下。从收敛速度和最优解来看,其优化结果与GA(genetic algorithm)算法和普通NSGA-Ⅱ算法对比寻优效果更好;为克服特殊个体早熟或随机发散,缩小目标解的范围,将F2取值范围设为[0,300],依次采用不同算法评估。通过统计分析与最优解偏差可知,改进NSGA-Ⅱ算法的计算精度更高,可达到0.96,评估次数为3656次,用时最短,其寻优效率更高。利用改进NSGA-Ⅱ算法对模型求解,其收敛速度更快,评估次数更少。该方法能为实际工程的管网优化问题提供新的思路。

海绵型村镇广场景观空间优化设计

文章对近年的热点话题海绵城市及低影响开发理念进行梳理辨析,以优化建设海绵型城市村镇广场景观空间环境为目标,通过对河北省边村镇广场景观空间环境存在的问题进行深入剖析,提炼海绵型村镇广场景观空间优化设计构架,并提出雨水设施功能多元化、雨水植被设计景园化、海绵生态文化地域化的优化设计策略。

黄土高原北部农牧交错带庭院集雨量估算及优化利用分析

试验区处于位于黄土高原北部农牧交错带的内蒙古自治区准格尔旗,生态环境恶劣,气候干旱,雨水是黄土丘陵区惟一水源,集雨工程是经济发展的重要支柱。以典型庭院为个例,计算出多年平均集雨量为240.7 m3;人均生活用水量在高、中、低三种水平(分别为30,20和10 L/d)下,基本年需水量分别为33,22和11 m3;庭院养殖业每年需水量在高、中、低三种水平下分别为38.04,31.66和25.73 m3;庭院种植业的每年最大用水量(干旱年)和平均用水量(平水年)分别为18.1和10.1 m3。根据基本限制因素—生存周期和经济效益,确定用水优先序为:人的生活用水—养殖业用水—种植业用水;并且在3个子系统内部,又进一步细化了用水的优先序。估算庭院集雨量和优化配置使用有限的雨水资源,对当地的经济、社会和生态发展都有重要的意义。

基于SWMM模型的雨水管网优化

利用SWMM模型模拟所选区域排水系统的运行现状,分析得出其"瓶颈制约",并提出改变节点高程和增大管径这两种管网改造方案。在两年重现期下,两种改造方案分别使整个排水系统的溢流量减少了44.78%和81.62%,明显缓解了节点溢流和管道过载情况。进一步模拟两种改造方案下管道的淤积情况,发现增大管径这一方案缓解节点溢流和管道过载的效果比较理想。这为城市排水管网优化设计、管网改扩建和管道养护提供了技术支持。

城市建成区海绵城市建设的几点思考

“海绵城市”是目前我国力推以解决城市内涝、雨洪管理难题的新建设模式,但是其实际建设效果并不十分理想,尤其是城市建成区的海绵化改造,存在着不少问题,诸如对问题缺乏系统考虑、重工程设计轻景观改造提升、施工与设计配合不够紧密等。通过对我国城市建成区海绵城市建设现状及存在的问题进行分析,结合海绵城市建设实践,有针对性地提出了解决措施,即用系统理论统领全局,从区域、流域角度来规划设计海绵城市建设,综合考虑水质、水量问题,将景观设计融入历史文化,以保障城市建成区海绵城市建设的持续推进,发挥其生态效益、经济效益及社会效益。