基于SWMM模型的低影响开发设施雨洪控制效果分析——以南昌工程学院瑶湖校区为例

随着城市化的快速发展,城市内涝问题日益严重。为解决城市内涝问题,以南昌工程学院瑶湖校区为研究区域,利用SWMM(Storm Water Management Model)构建了暴雨洪水管理模型,并加入低影响开发设施(Low Impact Development,LID),分析在LID设施建设前后,不同重现期暴雨情况下LID设施对研究区域降雨径流的控制效果,为海绵校园的建设提供科学依据和参考。结果表明:(1)研究区域内SWMM模型雨洪模拟的结果在参数调整后与实际情况比较吻合,表现出较好的适用性;(2)LID设施对降雨径流有较好的控制效果;(3)LID设施建设后对研究区域排水口峰值流量有较好的削减效果,随着暴雨重现期的减小,削减率基本维持不变,对排水口峰现时刻延迟效果增强;(4)LID设施建设后对研究区域内各子汇水区峰现时刻的径流量减少了约0.02 m^(3)/s,学生宿舍、图书馆等降雨径流较大的区域峰现时刻的径流量可降低至0.05 m^(3)/s左右,减小了降雨径流对师生出行的影响。

基于SWMM模型的城市内涝模拟分析——以芳村围排涝片为例

芳村围排涝片是广州市荔湾区内一重要排涝片,研究其内涝模型对广州市内涝工作具有重要意义。以芳村围排涝片内8个易涝点为例,利用SWMM与GIS技术相结合构建内涝模型,每个内涝点至少用3组实测降雨-积水数据对模型进行参数率定和验证。以此为鉴,基于实测降雨数据对率定后的城市内涝积水深度模拟。结果表明,在实际降雨的情况下,模型可以准确预测出芳村围排涝片内易涝点是否会发生内涝以及内涝等级,并展示出在各易涝点内涝峰值时刻。精准的模拟效果为广州市城市内涝治理提供了重要的依据。

基于SWMM模型的雨水径流模拟与LID改造研究

随着城市化进程的加快,城市雨水径流问题日益严重,不仅对城市生态环境造成负面影响,还可能对城市排水系统造成巨大压力。本文以昆明理工大学呈贡校区憬园为例,采用SWMM模型对雨水径流进行模拟,并针对低影响发展(LID)技术进行改造研究。首先,通过对研究区域进行实地调查和资料收集,建立SWMM模型,然后对现有排水系统进行模拟,分析其存在的问题。其次,在其基础上引入LID技术对排水系统进行改造,通过增加雨水花园、植草沟、透水铺装等绿色设施,降低雨水径流对城市的影响。最后,通过模拟分析,验证了改造后的排水系统在减轻雨水径流、降低洪峰流量等方面取得了良好的效果,为校园雨水管理和雨水花园景观设计提供了理论支持和实践借鉴。

基于SWMM模型的城市排水管网结构性能评价研究

本文以广东省深圳市某区排水管网结构性能评价为例,通过数据收集、SWMM模型建立,分析和评估城市排水管网的结构性能。本研究的方法和过程通用性极强,可应用于其他排水管网系统的模拟和评估。

基于SWMM模型的城市内涝成因分析

为探索城市内涝形成原因,研究城市雨洪的形成机理及排水系统的负荷能力,选取杭州西湖区之江新城作为研究对象,以2021年3月19日研究区典型场次降雨为例,采用SWMM模型进行了内涝模拟,并从水量平衡、管道满载和溢流点等方面进行了分析。结果表明:之江新城73.2%的降水量形成了地表径流;进入管道的水量中,48.2%的水量经管道直接排入河道,37.3%的水量从雨水井溢流,剩余的水量保留在管道中;50%的管道已经满管,15.2%井点溢流。研究成果说明城市下垫面的改变会使产流量增加,城市排水系统能力不足会引起城市内涝风险。

基于SWMM模型的某市防洪排涝体系探究

本文基于SWMM模型解释的城市防洪和排涝评估系统的设计,以某市作为研究区模拟分析了不同暴雨重现期的防洪和排涝水平,确定潜在的积水位置、时间、深度、面积,以及不同暴雨重现期的管网净输送能力,提出了减少城市洪水风险的措施,本成果可为城市防洪和减灾提供参考依据。

基于SWMM模型的老旧小区雨水管网设计研究

为提高老旧小区雨水排水管网应对极端天气排水能力,提出以SWMM模型为基础,结合场地竖向条件,对雨水管网设计进行模拟优化,提出在提升小区排水安全的同时兼顾改造的经济性的改造方法,为老旧小区排水管网改造提供了参考。

基于SWMM模型的万州龙宝河片区径流污染控制研究

为评价重庆万州龙宝河片区海绵城市改造的径流污染控制效果,运用SWMM模型模拟该片区的径流过程,研究不同重现期下绿色屋顶、透水铺装、生物滞留带等低影响开发(LID)设施对污染物的控制效果。结果表明:当重现期为1~50 a时,LID设施对悬浮固体(SS)、化学需氧量(COD)、总磷(TP)、总氮(TN)的总量削减率分别可达47%~72%、56%~70%、48%~64%、43%~66%;对上述污染物峰值浓度的削减率分别为31.31%~41.05%、25.12%~38.93%、22.50%~31.38%、13.39%~21.76%,并能延迟峰现时间2~11 min。由此可见,海绵城市改造能够有效缓解径流污染,但随着重现期增加,控制效果会变差,说明海绵城市更适用于低降雨强度的径流污染控制。

基于SWMM模型的岩溶洼地降雨径流转换机制研究——以湖北省宜昌市长阳县大长冲岩溶槽谷为例

岩溶洼地在降雨事件中水文过程转化迅速,但岩溶洼地降雨径流转换机制尚不明确。以湖北省宜昌市长阳县大长冲岩溶槽谷为研究区,基于1∶5万岩溶水文地质调查成果、遥感数据和GIS技术,创新性地将SWMM模型应用于岩溶洼地系统的产汇流过程模拟,量化了子汇水区和研究区的水源转化,并通过对研究区2020年夏季两场降雨事件的产汇流过程进行模拟分析,验证了SWMM模型的适用性。结果表明:SWMM模型适用于岩溶洼地系统的产汇流过程模拟;不透水区面积比例对子汇水区产流的影响较大,洼地在降雨过程中具有蓄水作用;下渗是坡面最主要的水源转化方式,下渗、填洼及作物截留是洼地主要的水源转化方式,而对于研究区整个岩溶洼地系统而言,通过坡面的岩溶裂隙和洼地中的土壤下渗是最主要的水源转化方式;SWMM模型在岩溶洼地系统产汇流过程模拟和初期的水源转化刻画方面比较准确,但对植被截留量和下垫面后期的蒸散发过程的刻画能力不足。

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。

SWMM模型在城市防涝与流域防洪中的应用与研究

在全球极端暴雨频发与城市化建设进程加快的背景下,海绵城市建设、城市防涝及流域防洪已成为重要的研究方向。SWMM模型作为一种较为成熟的水文模拟软件,具有免费开源、应用场景广等优点,已成为海绵城市建设、城市防涝、流域防洪等方向的研究热点。先对SWMM及其衍生模型进行简单介绍,再从国内与国外两个方面对SWMM模型最新的的应用与研究方向进行综述,最后针对SWMM模型未来的发展趋势进行总结。

基于SWMM模型的城市排水模拟应用研究

城市积水、内涝问题随城镇化进程的不断加快而日益严重。为有效解决这一问题,分析其出现的原因,以武汉市谌家矶片区为例,基于SWMM模型,结合城市DEM数据和雨水管网规划数据构建了城市排水模型,以溢流雨水井数量和超载管段长度为评价指标,模拟了不同雨峰位置系数和径流系数下雨水管的排水能力,并对评估指标做归一化处理,评估了雨峰位置系数和径流系数对城市排水的影响。结果表明:(1)积水雨水井数量、超载管段长度均正相关于径流系数和雨峰位置系数,城市积水内涝情况随径流系数和雨峰位置系数的增大而加剧,且受径流系数的影响更为严重;(2)不同评价指标下的相对敏感度有明显差异,径流系数对地面积水影响较大,雨峰位置系数对管段超载影响较大。

基于SWMM模型的金川河降雨-径流预警预测平台研究

准确模拟降雨-径流动态变化规律是河流面源污染精准治理的先决条件。在收集分析金川河子流域、交汇处、排口、导管、闸门、泵站及运营制度等相关数据的基础上,概化金川河水系,采用SWMM构建金川河河网水动力模型,并基于模型开发不同降雨特征(少量多次降雨、短期暴雨)条件下水系径流预警预测平台,展示金川河流域的流量、径流变化趋势,以实现流域降水模型的快速推演和预警预测功能。

基于GIS和SWMM模型的大清河流域面源污染风险评估

构建“三水统筹”(水资源、水环境、水生态)的北京市水环境承载力评价指标体系,基于层次分析法确定各指标权重,建立了水环境承载力大小的综合指数评价模型。对密云区水环境承载力进行了综合评价,结果表明:密云区水环境承载力综合评价等级为高承载,在北京市处于较高水平;但是水资源与水生态方面仍然存在不足,单项指标评价结果显示,水资源开发利用率、河流连通性分别为中承载、低承载状态,是影响水环境承载力的主要因素。为了进一步提升密云区水环境承载力,提出应通过节水和河流水生态修复等措施,全面改善密云区水资源和水生态状况。同时,应建立完善的水环境承载力监控预警机制,包括定期更新承载力评价结果等,为密云区发展提供应有的指导和引领。

基于SWMM模型的海绵城市径流量控制有效评估方法

当前,我国海绵城市管理出现诸多问题,传统的流量控制方法,难以科学有效的实现流量控制分析,使其流量出现评估不准确的情况。为了解决上述问题,提出了基于SWMM模型下的海绵城市径流量控制效果评估方法,该方法引入SWMM模型,实现实时跟踪模拟,确定SWMM模型在城市排水系统中的组成结构。SWMM模型主要由水文模块、水质模块、水力模块三个部分组成,分别对地面径流量和污染物累积进行计算,并得到水力模块的连续性方程。同时,也考虑到路面工程建设的改建、生物滞留设施、雨水花园、透水铺装几个方面对雨水径流关系的影响,对多个角度进行控制评估。实验结果表明,通过建立基于SWMM模型的连续降雨下的海绵城市径流量控制效果评估方法,针对连续降雨天气进行分析,海绵城市径流量提高了40%以上,对于保证城市维稳和运营有着显著的效果。

基于SWMM模型的城市水环境污染情况模拟

以我国某南部沿海城市30 km2的范围为研究区域,构建城市排水系统现状和新建工程措施工况下城市管网河道水质动态预测模型,计算分析区域雨季污染负荷,对比现状和排水工程建设措施实施后的河道水质浓度在2021年雨季和旱季情况下的变化。结果表明:利用SWMM模型可计算分析雨季的污染负荷,雨污混接是影响该区域河道水质污染的重要因素;SWMM模型可模拟分析管网河道水质污染,雨污分流、活水调度、生态护坡、海绵城市等排水工程建设措施可有效改善雨季和旱季的河道污染状况;通过模型预测可对城市排水系统进行科学评价,有助于为流域排水设施新建提出指导性意见。

基于不同算法的SWMM模型参数率定与应用

由于SWMM模型精度在一定程度上取决于参数率定的过程,为降低人工率定方法的不确定性,本文基于BP神经网络模型,采用T分布优化的麻雀搜索算法改进BP模型,构建出TSSA-BP模型用于SWMM模型参数率定中,将率定后的SWMM模型与其余率定方法进行了对比,并应用于城市雨洪模拟中。结果表明:经TSSA-BP模型率定的SWMM模型在所有率定方法中精度最高,模拟的径流与污染物浓度变化趋势与实测值的一致性最高,可将该模型与SWMM模型共同使用。

基于SWMM模型的快速城市化建成区内涝及面源污染模拟研究

随着城市化进程的加快,降雨径流产生的城市内涝及径流污染问题日益凸显,降雨径流的研究对城市规划建设提供科学依据。本研究应用SWMM模型,以深圳市宝安区前海片区为研究区域,构建符合研究区域实际情况的降雨模型,模拟不同重现期下降雨径流情况及径流污染产生和分布情况。结果表示,随着降雨量的不断增加,地表径流量、洪峰流量逐渐增加,产生洪峰流量的时间逐渐提前,径流系数增加,且增加幅度有逐渐减小的趋势。此外,随着降雨量的不断增加,由于冲刷产生的径流污染不断增加,城市受纳水体的承污压力不断加大。研究结果表明了不同重现期下城市内涝及径流污染的实际情况,对城市内涝治理及径流污染控制有重要意义。

SWMM模型在某工程调蓄池设计中的应用

结合云南省某县综合环境整治工程片区的排水系统设计项目,研究SWMM模型在调蓄池设计中的应用。利用SWMM概化区域的地块条件及排水设施,建立排水模型,对调蓄池不同布设方案的调蓄效果进行模拟,研判最优方案。利用模型对理论方法设计计算的调蓄池容积进行验证,确定调蓄池的布设方案为:在上游末端设置1#调蓄池,有效容积为3500 m 3,下游末端设置2#调蓄池,有效容积为2500 m 3。SWMM模型的功能相对完善,在技术集成与模型完整度等方面能够满足区域排水的模拟要求,可广泛应用于城市地区洪水径流、合流制管网、污水管网及其他排水系统相关的规划分析与设计中。

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。