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。     

基于SWMM模型的低影响开发模式在城市雨洪控制中的研究

随着我国城镇化水平的提高,城市内涝问题日益突出。研究选取华北地区某区域,利用暴雨管理软件SWMM构建了该区域降雨径流模型,模拟了不同重现期设计下的排水管网运行状况。在此基础上,模拟了雨水桶、下凹式绿地、透水铺装、绿色屋顶4种低影响开发(LID)措施单独布设以及组合布设这5种方案的径流控制效果。研究发现,在该研究区域内,采用LID措施的五种方案都可以减少径流总量并削减洪峰,在径流总量削减效果上,组合布设LID下凹式绿地透水铺装雨水桶绿色屋顶;在洪峰流量削减效果上,组合布设LID雨水桶透水铺装下凹式绿地绿色屋顶; LID设施在低重现期下径流削减效果显著,随着暴雨设计重现期的增大,LID设施的径流削减效果降低,但仍可以起到径流迟滞作用。     

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。     

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。     

SWMM在某市雨洪分析中的应用

本文利用SWMM模型,通过资料收集、划分汇水区、概化排水管网、模型参数设置等步骤建立了研究区域的降雨-径流模型,模拟了重现期为1年、5年、10年以及研究区域下垫面不同透水面积情况下的雨洪过程.模拟结果表明:提高城市下垫面透水率对于改善城市雨洪过程有一定的效果,可以减少溢流节点个数、降低溢流节点淹没时长以及出水口的峰值流量,这种作用在低重现期降雨时更为显著.     

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。     

SWMM在北京市乐家花园排水区的雨洪模拟研究

以北京市乐家花园排水区为研究对象,构建了基于SWMM的城市雨洪管理模型。研究采用2011-2012年之间含"7·21"洪水在内的3场降水事件对模型进行率定和验证,并设计了4种建模方案旨在分析不同精细程度的模型结构对模拟结果的影响。结果表明,4种方案的确定性系数在0.81~0.91之间,峰量、峰现时间误差均在许可范围之内,初步反映出SWMM在该研究区具有良好的适用性。随着模型参数的增加,验证期的模型精度反而有所降低,表明模型率定时可能存在"过拟合"现象。在观测资料有限的情况下,研究选择结构较为简单的方案4作为最终雨洪管理方案。     

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LH-OAT的SWMM模型参数敏感性分析

为了消除SWMM模型计算过程中的不确定性,明确参数对径流模拟的影响,进行了参数敏感性分析。通过LH-OAT敏感性分析方法,辨析出不同参数在昭通市应用时对径流模拟结果的影响程度,确定对其影响较大的若干敏感参数,为参数的率定提供参考。研究结果表明对径流系数影响最大的参数是入渗衰减系数,对洪峰流量影响最大的参数是不渗透性。提高了SWMM模型在金沙江流域应用的可靠性。     

基于城市雨洪模型的地表汇流方式选择——以郑州市为例

随着城市化的快速发展,城市下垫面的变化以及地形、地貌的复杂性将导致地表汇流方式的多样性。以郑州市区为研究对象,在子汇水区划分为2 200个情况下,SWMM模型的汇水模块选择PERVIOUS、IMPERVIOUS和OUTLET 3种地表汇流方式,分别分析了SWMM模型中不同的地表汇流方式对郑州市暴雨洪水模拟结果的影响。研究结果表明:OUTLET,IMPERVIOUS两种地表汇流的模拟结果与实测径流存在较大的差异,而PERVIOUS地表汇流的模拟结果与实测径流差异较小。通过结果分析表明,城市雨洪管理模型的PERVIOUS较适合郑州市地表汇流方式的选择。     

雨水管渠不同断面形式对排水能力的影响——基于SWMM模型

以山东省某市新城区为例,运用暴雨管理模型(SWMM)对新城区雨水排放系统进行模拟。为有效解决城市内涝问题,更加贴近海绵城市理念,同时对连续降雨下城市的雨洪实现最大化下渗,在模拟城市雨水管道系统的基础上增加LID控制,并对管道断面进行优化改造。最终结果表明在重现期P为1.5、3、10 a的条件下的圆形、矩形、复合断面(倒凸性)的排水断面管道中,重现期较小时3种断面形式过流能力相近;重现期较大时,矩形管渠为优先选择对象。     

基于SWMM模型的城市排水管道优化研究

近年来频繁的城市洪涝灾害严重影响了城市发展和社会生活,从城市水文学和水力学的角度,结合遥感数据、城市规划数据和水文资料,通过耦合气象、水文和城市雨洪模型SWMM,模拟研究区域暴雨洪水产生过程,利用ArcGIS和地形资料预警淹没范围和水深,分析洪涝风险的时空分布,结合地下管网排水能力分析对管道进行优化设计,进而为城市排水系统的规划设计提供可靠科学基础。     

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.     

杭州城西片城市化建设对区域雨洪影响分析

基于闸口、临平雨量站实测资料，利用土地变化数据，分析了城市化进程对杭州市城西片降雨和径流的可能影响。结果表明，随着杭州市城西片的快速发展，虽然城市化对长时间尺度上降水的周期特征影响并不显著，年降水量波动变化，但暴雨雨日频数增加，径流系数变大，洪涝灾害也越来越频繁。     

低影响开发城市内涝及水质调控模拟分析

针对城市内涝积水及径流污染,基于地理信息系统GIS和SWMM平台建立雨水管网模型,对比分析布设LID措施前后降雨径流、节点积水、管道荷载及排放污染物负荷,研究LID措施水量水质调控效果。结果表明,LID措施削减径流量37.2%、减少节点积水量99.4%、降低管道充满度、削减排放污染物负荷。LID模式能够调控降雨径流、削减污染物负荷,缓解节点溢流积水,降低管网运行荷载,降低内涝积水和面源污染风险,具有良好的水量和水质调控效果。     

基于遗传算法的SWMM模型参数率定研究

针对SWMM模型参数繁多,率定困难的问题,采用Morris法进行全局敏感性分析,选取敏感参数,基于MATLAB遗传算法对敏感参数进行率定。案例研究结果表明,遗传算法能有效地完成率定过程,率定后各参数的取值分别为最大渗透速率50.25,最小渗透速率12.61,管道曼宁系数0.018 2,不透水区曼宁系数0.008 7,该场次降雨下目标函数Nash-Sutcliffe效率系数值为0.726 1。该方案可以应用于实际工程的参数率定过程,并得出与实测结果最接近的参数组合,提高模拟的精度及稳定性。     

基于情景模拟的城市雨洪联合调度策略

以南昌市青山湖排涝片为研究区域;设置不同重现期的降雨量、不同的最低调蓄区控制水位等雨洪情景,并应用MIKE软件模拟不同雨洪情景下的排涝进程;通过对泵站开机负荷、主要控制断面水位、流量等统计参数的对比,分析不同雨洪情景对市政排水与城市排涝系统的影响,进而提出城市排涝系统的雨洪联合调度策略:设定不同降雨条件下的河湖水位控制时机与阈值,建立健全降雨集中期的机组应急调度规程,从而有效削减雨洪峰值,最大限度地发挥内涝防治系统的既有功能。     

基于MIKE21模型的长江中环排污口水质影响分析

入河排污口设置论证工作对于预防流域水污染、保护长江水生态环境有重要意义。入河污染物的排放影响分析是排污口设置论证的重要工作之一。采用MIKE-21模型,建立了荆州中环污水处理厂排污口所在长江河段二维水动力学和水质扩散模型,模拟污水中COD、BOD5、氨氮等主要污染物在长江河段中的迁移和扩散情况,分析污水排放对长江水质的影响范围和影响程度。结果表明:MIKE-21模型对入河污染物的扩散过程模拟精度较高,模拟成果合理,基本反映了排污口污水排放对所在江段的水质影响情况,可作为排污口设置论证的参考依据。     

基于SWMM模型的不同气象条件下城市雨水径流污染特性分析

以南昌大学前湖校区为例,利用SWMM模型对其进行水质模拟。通过使用实测降雨数据对该模型进行参数率定,论证了该模型能够较真实地模拟出本地区降雨径流非点源污染的特性。在此基础上,通过SWMM模型设计了不同的重现期、雨峰系数、前期干旱天数等气象条件,以此来分析雨水径流中的TSS、CODcr、TN和TP等污染物浓度随降雨历时的变化过程。结果表明:随着重现期增大,污染物浓度峰值变大,峰值出现的时间提前;随着雨峰系数的增大,污染物浓度峰值变大,峰值出现的时间延后;在同一重现期和雨峰系数下,前期干旱天数会影响污染物的浓度峰值和前期浓度增长趋势,对峰值出现的时间没有影响。