基于SWMM模型的城市化地区雨水桶应用研究

针对城市化地区用地紧张和不透水比例高的特性,基于SWMM模型,模拟了不同比例雨水桶布置在不同设计降雨情境下的区域产流和淹水情况,分析了不同比例雨水桶的应用效果。结果表明,不同比例的雨水桶布置均具有径流和淹水量控制作用,且低重现期降雨情境下雨水桶布置的径流削减和淹水量控制效果明显优于高重现期的降雨情境下的削减效果。雨水桶布置比例的增加对径流系数、峰值流量和淹水量等削减程度增大,对径流系数削减效果更为明显。

新型曝气自净式雨水桶设计与试验

针对雨水桶内的雨水放置时间过长后易出现黑臭现象的问题,结合初期弃流、周期曝气、活性炭过滤技术,在传统雨水桶的基础上设计了一种新型曝气自净式雨水桶,与传统雨水桶相比,新型雨水桶增加了桶内水体的流动性、提高了水体内的污染物去除及吸附的程度,采用南京市2017年9、10月的屋面雨水作为试验水样,通过周期对比试验分析传统雨水桶与新型曝气自净式雨水桶内雨水的水质状况。结果表明,相较于传统雨量桶,新型曝气自净式雨水桶浊度去除率提升87.4%、氨氮含量降低71.89%、BOD5减少70.1%、溶解氧增长47.82%、COD降低39.51%、pH值提高32.46%、总磷含量降低13.48%、总氮含量降低39.76%。

城市街区尺度住宅雨水收集系统对降雨径流消减的影响评估

在低影响开发措施中(Low Impact Development,LID),雨水收集系统(Rainwater collection system,RCS)是从源头控制地表径流的措施之一。该系统具有污染小、成本低、可实现雨水回收再利用等优点。为了评估其对住宅雨水回收再利用及其在雨水径流控制中的应用,本文提出了一种简单的评估方法。采用EPA SWMM进行水文水力建模,RCS在模型中通过将建筑物的径流排放和排水网络采用存储单元相连接实现。本文在衡水市某场地进行了试验研究。采用不同情景下高分辨率的降雨数据进行连续模拟,以对比使用该系统前后径流量的变化效果。研究结果表明:在研究区域内,125次降雨事件中排水系统出流量的峰值和体积分别平均减少了33%和26%(峰值减少的最大值为65%,体积减少的最大值为51%);该系统对于雨水排水管网抵抗10年一遇降雨的水文性能是显著的。当总径流深度超过20mm时,降雨量可能会降低该系统的水文性能。

低影响开发措施综合布设条件下区域径流削减效果

低影响开发(LID)措施可有效缓解城市暴雨径流对地区的影响,但不同的LID措施综合布设时可能会相互影响。为研究不同子汇水区域内布设的LID措施之间的相互影响,选取张家港市老城区为例,以构建SWMM模型为研究手段,选取透水路面、雨水桶、下凹式绿地3种LID措施,对研究区域进行概化。分析了在遭遇2、5、10、20年一遇暴雨重现期情况下单独布设1种LID措施和LID综合布设情况下径流的变化情况。结果表明,这3种LID措施对径流系数的削减效果透水路面最好,雨水桶和下凹式绿地效果相当,而当不同方案组合布设时,它们之间相互影响,对径流的削减效果不是简单的叠加关系。

低影响开发在城市治涝中的应用

针对近年来城市地区内涝与积水事件频发的问题,提出在城市治涝布局中引入低影响开发建设模式。本文选择富阳市旧城区作为研究区域,基于SWMM模型中的低影响开发模块LID,模拟分析现状条件及透水铺装、雨水桶、渗渠单独布设和三种LID措施组合布设场景在不同暴雨重现期时的径流过程,评估不同LID措施对城市内涝的缓解作用。结果表明,不同的城市降雨径流控制措施在雨水控制利用中均有良好的效果,有效地减小了区域径流系数和管道超载个数,并在一定程度上削减了出水口洪峰流量,可以在城市规划和建设过程中推广。