基于SWMM模型的LID设施的雨洪控制效果分析

为了研究城市区域的雨洪径流特征以及加装不同低影响开发措施(LID)对径流削减的规律,以西安市城区重点雨捞区为研究对象,基于SWMM模型模拟现状条件下不同设计雨峰系数、不同设计降雨重现期降雨径流的变化及设计4种不同情景下加装透水路面和绿色屋顶措施的降雨径流削减规律。结果表明:当加设15%透水路面和75%绿色屋顶时,洪峰洪量削减效果最为明显。并且在设计降雨重现期P=1年时,较现状条件下洪量削减36%;设计降雨重现期P=10年时,洪量衰减率减至24.3%。所以LID措施能有效降低城市内涝发生的频率,但随着设计降雨重现期的增大,加装LID措施效果明显减小。     

不同空间布局下LID设施径流控制效果模拟研究

城市流域尺度上的低影响开发（LID）可有效缓解城市洪涝问题，但目前研究主要集中在LID设施的规模占比、布设位置、设计参数等不同布局方案对城市洪涝风险削减的综合影响上，对于不同空间布局下LID设施径流控制效果却鲜有研究。以重庆市秀山海绵示范区为例，将城市排水系统（UDS）根据汇水区域划分为上、中、下游3个区域，利用SWMM模型将雨水花园（RG）、生物滞留带（BRC）和透水铺装（PP）3种典型LID设施以不同比例进行空间布设，评估不同降雨重现期下LID设施空间布局方案对径流的控制效果。研究结果表明，3种LID设施均可显著减少地表径流量和洪水总量，但对径流峰值的削减效果较差，总体性能为RG>BRC>PP；对于不同空间布局下LID设施组合布设时，其中均匀布设方案可最大程度减少城市洪涝，而其他布设方案仅在较低降雨重现期（P≤5 a）才可实现较好的径流峰值削减效果。此外，LID设施空间布局对城市洪涝的缓解效果受管网溢流节点分布显著影响，当LID设施布设于内涝点附近时，可最大程度降低城市洪涝发生几率，并可有效降低UDS转移至其他区域的水力负荷。     

下凹绿地与雨水花园在小区尺度应用中的对比

为了探索下凹绿地和雨水花园在工程实践中的对比优选,详细介绍分析了下凹绿地和雨水花园这两种低影响开发设施。选取桐庐县某小区,通过构建SWMM模型,模拟基础组合、基础+下凹绿地、基础+雨水花园3种LID布设方案在1年一遇、2年一遇、5年一遇重现期暴雨时的出水口径流过程及各污染物负荷总量,并选用层次分析法评价了下凹绿地和雨水花园的综合效能。结果表明,下凹绿地和雨水花园对径流和水质均有一定的削减作用,且雨水花园作用效果更显著,层次分析评价出雨水花园综合效能更优。     

LID措施在老城区内涝风险管理中的应用

选取浙江省桐庐县老城区作为研究区域,以构建SWMM模型为研究手段,选择雨水收集桶、植被浅沟、透水铺装和绿色屋顶4种LID措施,并根据当地实际情况对组合布设方式进行了优化。分别对传统开发情形和LID开发情形下老城区遭遇1年一遇、2年一遇、5年一遇重现期暴雨时的积水深度和范围进行了模拟分析。结果表明,LID措施能够削减洪峰流量,推迟峰现时刻,显著减少内涝积水深度和范围,降低了老城区所面临的内涝风险。     

SWMM模型中不同LID措施在排水系统模拟中的应用

针对城镇内涝问题,以陕西省汉中市某镇为例,利用芝加哥降雨过程线合成了该地区的典型降雨过程线;利用SWMM模型系统,对子汇水区域进行划分、管网概化以及参数确定,建立了该区的雨洪模型;设计LID调控方案,分别对1、3、5和10a重现期的雨洪过程进行模拟,结果表明:采用透水砖以及下凹式绿地的方式改变下垫面,可以有效削减降雨峰值流量;相同面积的下凹式绿地,布置在下游与布置在上游对雨峰流量的削减率基本相同,但布置在下游能延缓雨峰到来时间。     

基于低影响开发的校园雨水控制及效益分析

以安徽理工大学为研究对象,应用4种低影响开发(LID)方案(植草沟、下沉式绿地、雨水罐和植草沟-下沉式绿地-雨水罐组合)构建雨洪管理模型(SWMM),模拟不同雨水重现期下各种LID方案的水文和水质性能,并评价了经济效益.结果表明:植草沟的径流削减效率最好,可延迟流量峰现时间,且能有效地削减污染负荷;除雨水罐外,另外3种LID实践方案具有良好的环境效益;从成本效益上分析,下沉式绿地和组合LID实践方案的污染物控制效果较好,但其单位削减率成本高,植草沟对污染物控制效果不理想,但其具有最低的单位削减率;若想取得较好的污染物控制效果,则需要投入更大的成本,可以采用下沉式绿地或组合LID实践方案,下沉式绿地或组合LID实践方案不仅能有效削减峰值流量,缓解城市排水管网负荷,且对污染物的削减效果较好.可为中国校园中LID实践的应用决策提供理论支持.     

基于SWMM模型的海绵城市道路雨洪控制方案研究

以江西省萍乡市某道路为研究对象,对研究区域进行概化、率定及验证后,运用SWMM模型模拟2、10、100 a一遇设计降雨条件下道路出口的径流过程,分析下凹式绿地、透水砖和透水路面3种典型海绵措施组合方案的雨洪控制效果。研究结果表明,在2、10、100 a一遇降雨条件下,洪峰流量削减率为0.20%～59.69%,径流总量削减率为12.69%～63.99%,洪峰迟滞时间为2～5 min。各海绵措施组合方案对降雨径流均具有削减和推迟作用,其中方案三的雨洪控制效果优于其他方案。     

基于SWMM的不同LID措施城市雨洪控制效果模拟研究

以成都市某住宅区域为研究对象,通过SWMM模型进行该区域在现状条件和采用不同低影响开发(LID)措施方案下的洪水模拟,分析和评估LID对不同频率城市雨洪的削减效果。结果表明:①LID组合方案能达到最佳径流控制效果,生物滞留池的径流控制效果最强,绿色屋顶和植草沟的径流控制效果相对较弱;②在城市排水系统现状水平下,适当增设LID措施,能够在一定程度上提高城市的防洪能力,经济有效地缓解城市内涝问题。     

下凹式绿地蓄渗能力及其影响因素分析

下凹式绿地是一种生态型的雨水渗透设施,对雨水径流有渗透、蓄积、利用有重要作用。是城市雨洪利用的重要措施之一。通过对下凹式绿地雨水量平衡及其影响因素的分析和不同设计参数的下凹式绿地雨水渗透能力的计算表明：下凹式绿地下凹深度、下凹式绿地的面积负荷率、土壤温度入渗速率和设计暴雨重现期和植物的耐淹时间是影响雨水蓄渗的主要因素。     

基于遗传算法的LID设施优化布设

在系统化全域推进海绵城市建设的背景下,低影响开发设施布设对城市雨洪过程具有重要影响。以江苏省宜兴市区为研究对象基于暴雨洪水管理模型SWMM建立研究区雨洪模型,考虑以径流总量削减率、悬浮物负荷削减率、生命周期成本、低影响开发设施占地面积建立综合目标函数,通过权重调整目标参数的优先级,运用遗传算法求解得到不同情景下低影响开发设施的最佳布设方案。结果表明：(1)在同等权重条件下,生命周期成本对优化计算的影响远大于面积,径流总量削减率与悬浮物负荷削减率影响较小;(2)位于管道上游的小面积汇水区内低影响开发设施的优化布设易受降雨重现期影响。研究成果可为海绵城市建设中低影响开发设施的优化布设及城市内涝防治研究提供参考。     

城市新建小区海绵城市建设要素分析

遭受暴雨与内涝的侵袭和困扰,是我国城市在经济发展过程中遇到的普遍问题,在广州地区表现尤为突出。住宅小区是城市的最基本组成单元,小区雨洪管控是杜绝城市内涝的重要措施。采用SWMM模型,选取广州市一规划设计阶段的住宅小区作为研究对象,将其排水系统进行概化,模拟小区开发前后雨洪的变化,对比分析加入下凹式绿地、透水地面、屋面雨水收集系统等低影响开发措施(LID)要素对雨洪的管控作用。结果显示,小区开发后区域洪峰流量显著增大、径流系数变大、洪峰时间提前,采用下凹式绿地、透水地面和屋面雨水收集系统均可有效地消减洪峰流量、减小径流系数、缓解雨水管网的排洪能力,三者的组合实施可在低造价的基础上更好地发挥雨洪管控的作用,并可实现雨水的回用。     

基于SWMM和InfoWorks的低影响开发技术研究

选取易受水灾影响的武汉市沙湖及周边区域,建立了Infoworks ICM的雨水径流模型。通过对隧道的一场真实渍水事件的模拟分析,验证了模型的可靠性。此外,通过多个降雨重现期下目标地块雨水径流模型的模拟,对地块的积水情况、出水管的峰值流量等进行了总结分析,并对开发前该地块的水文特征进行了模拟,与开发后的情形进行了对比。其次,利用SWMM模型对绿色屋顶、渗透路面以及下凹式绿地这3种典型低影响开发措施在径流系数和径流峰值的削减以及延缓径流峰值的出现时间效果上分别进行了模拟,总结出了不同降雨强度下3种措施的径流系数,并对这3种低影响开发措施的水文效果进行了对比。     

基于雨洪模型的城市低影响开发设施的优化研究

为利用低影响开发(LID)设施在中、小降雨条件下达到降雨径流控制率指标,针对LID设施选址及优化设计进行了实例研究。首先,选择了5种典型的LID设施,结合湖南某独立排水小区,根据区域适应性原则进行这5种LID设施的选址;其次,利用SWMM软件模型进行单体设施径流控制效果的研究,并根据研究结果,按3种LID组合设施进行方案设计,对各方案的年径流总量控制率进行比较,并以方案成本较低为判据,选定该区域内实施LID设施的初筛方案。最后,对于该LID组合设施,运用SUSTAIN优化模块对初选方案进行实施参数的优化,得到成本-效益最优的LID设施最终方案。     

基于LID理论的透水路面雨洪控制模拟分析

为评估透水路面对提高科技园区防洪排涝能力的影响,助力海绵科技园区建设,本文应用低影响开发理论,通过建立沧州中欧绿色产业园SWMM模型,研究了透水路面对研究区域径流水量与水质的影响规律.结果表明,设置透水路面后,降雨设计重现期为1年时,径流总量、峰值流量以及TP和TN两种污染物浓度总量和浓度峰值削减率均较高,但是随着设计...     

基于SWMM的济南韩仓河流域宏观LID实践模拟

以济南市韩仓河流域为例,运用SWMM模型模拟分析不同降雨强度、不同雨峰系数条件下,流域宏观LID措施对流域水文和水质的控制效果。结果表明,随着降雨重现期P值的增大,流域雨水湿地体系规划方案对流域平均流量、峰值流量、污染物负荷的削减效果逐渐减弱。在降雨重现期相同条件下,雨峰位置系数较小(r=0.4)时,流域污染物负荷更少,峰值流量减少率更高,河道径流峰值延迟效果更好,但污染物的削减率不受单次降雨的雨峰系数影响。     

某城区下凹式绿地、生物滞留对降雨径流的影响

近年来,城市不断发生暴雨灾害,人们的财产安全受到严重威胁,原有的自然水文循环机制变异,导致城市内涝灾害频发。文章选取暴雨洪水管理模型,模拟分析不同的低影响开发措施在不同降雨强度下的影响,并对模拟结果进行对比分析,主要LID措施包括下凹式绿地和生物滞留,并分析不同情景下对径流及洪峰流量的影响。     

基于SWMM的LID组合措施水文水质模拟效果研究

为了更好地体现海绵城市中防洪排涝的效果,以宜兴市中心城区某试验区为研究对象,基于SWMM软件,分别模拟了城市化后和采用LID组合措施(渗透性铺装、生物滞留池、雨水花园)时,在不同重现期(3、5、10、15、50、100a)下的平均径流量、平均入渗量、平均径流系数、峰值流量、峰值时间以及地表径流中常见污染物指标:SS、COD、TN、TP作为水质、水文分析参数,根据其变化规律进行分析得以表征,结果表明:LID组合措施在平均径流量、平均入渗量、平均径流系数、峰值流量、节点溢流量及溢流个数方面有显著的削弱效果,缓解了内涝;同时对地表径流污染物SS、COD、TN、TP浓度有很好的控制效果,削减其累计排放量。     

基于排水模型的城区雨水径流削减潜力分析

应用InfoWorks ICM水力模型软件建立了天津市某大学新建校区生活区地表和雨水管网模型,评估了现状地表在雨水管网设计降雨重现期下的产汇流及积水状况。采用下凹式绿地、绿色屋面和渗透路面等3种低影响措施对现状下垫面进行改造,改善其透水性。结果表明,低影响措施开发了城区地表的径流削减潜力,不同降雨条件下,地表径流削减率达47%~48.6%,雨水管网流量负荷降低了近40%。研究成果可为低影响工程措施的建设提供参考。     

基于SWMM模型的暴雨洪水模拟研究——以郑州大学新校区为例

随着气候变化和人类活动影响加剧,城市化水平进一步提高,城市区域面积急剧扩大,城市化所带来的水文效应使城市洪涝灾害出现频率不断增大。以郑州大学新校区为研究区域,应用SWMM模型对该区域在不同暴雨重现期、不同峰值比例、不同城市化程度和LID情境下进行暴雨洪水模拟。结果表明:暴雨雨型对模拟结果有重要的影响,该模型较好的预测了研究区域排水管网的排水能力,以及在不同情境下的模拟结果。     

绿色屋顶降雨径流过程模拟方法研究与应用

绿色屋顶是城市绿色基础设施的重要组成部分。绿色屋顶雨水截留能力是能够延缓产流时间、削减径流总量的关键,基质层土壤渗透特性则对降雨径流过程的削减具有重要的影响。针对绿色屋顶非降雨期间雨水截留能力变化规律以及降雨产(径)流特点,分别根据土壤水蒸发理论及饱和下渗理论,推导建立了用于描述绿色屋顶非降雨期间雨水截留能力变化过程的指数方程和降雨径流过程的单位线模型。结合绿色屋顶多场次降雨径流实际监测数据,分别对绿色屋顶不同场次降雨截留效果及径流过程进行了动态模拟。结果表明,不同场次降雨径流系数、径流过程计算值与实测值变化趋势均基本符合。