基于Copula函数的不同历时暴雨组合分析

城市的管道排水系统和区域排涝系统两者设计历时及设计标准存在差异,会造成管道排水与河道排涝工程运行不衔接,基于沭阳县1981-2015年的降雨数据,经过拟合精度分析选取合适的边际分布函数,采用Copula函数建立年最大2 h短历时管道排水暴雨和其对应时段的最大1 d长历时区域排涝暴雨的联合分布概率模型,计算超过某一设计值的短历时暴雨与超过某一设计值的长历时暴雨的同现重现期,在短历时暴雨不超过某一设计值的条件下长历时暴雨超过某一设计值条件重现期,研究结果可为城区排水防涝系统的建设提供科学依据,保障城区排水防涝安全。     

城市化地区市政排水与区域排涝关系研究

城市化地区的排水系统不仅包括由市政雨水管网构成的市政排水系统,还包括原属农田排涝范畴的区域排涝系统。2种排水系统遵循不同行业规范,采用的暴雨选样方法、设计标准、频率分布模型、设计流量计算方法等各不相同。针对水利区域排涝和市政排水的特点,研究了不同暴雨选样导致的重现期的差别、频率分布模型异同,给出了采用不同暴雨选样方法重现期的衔接关系和频率分布模型的转换关系,并分析了2种排涝体系常用的推理公式法的异同性和适用性,为城市排水工程规划提供了指导。     

城市排涝与排水研究

城市排涝与排水是城市建设发展的一项重要工作。从比较城市排涝与排水异同点着手，分析研究二者之间的关系，对涝水重现期衔接、涝水流量计算方法、山坡汇水和小区而水与内河涝水叠加、小区雨水和内河涝水与外江水位组合以及城市规划地面标高确定等技术问题进行探讨，并对搞好城市排涝与排水工作提出一些看法。     

基于SWMM的城市河道闸阀优化控制的排水防涝模型研究——以猎德涌流域为例

针对近年来城市频发的内涝问题,以广州市猎德涌流域为例,基于SWMM模型和GIS技术构建了以城市河道闸阀控制为主的排水防涝模型,在设计降雨重现期分别为1、3、5和10年的情景下模拟该流域排水管网、河道的汇流过程以及河道闸阀的控制对管网排水、河道水位的影响,并根据4场实测降雨过程进行验证。结果表明,模型能较好地反映该流域的实际排水情况,对小型河流排涝具有一定的适用性;河道不同区域闸阀控制的优化方案可以实现对河段防涝水位的调控,为城市河涌流域的排水防涝规划、管理和闸泵控制的优先调度决策提供参考。     

SWMM模型在城市雨水管网改造中的应用

结合研究区特点,运用SWMM模型构建集防洪、排涝、排水于一体的暴雨内涝模型,模拟城市内涝,分析不同重现期降雨过程下地表径流、检查井溢流、管道超载情况,评估雨水管网系统的排水能力。根据对研究区管网超载现状的分析,总结管道排水能力不足的原因,探究提升管网系统排水能力与缓解内涝风险的措施,提出管网优化设计方案,并模拟分析改造方案的效果。研究对其他类似城市具有借鉴意义。     

洞庭湖区城西垸排涝泵站出水池设计运行水位确定方法商榷

按照《泵站设计规范》（GB50265-2010）的要求,排水泵站出水池设计运行水位应取承泄区5a～10a一遇洪水的排水时段平均水位。本文根据对洞庭湖区城西垸水文气象特征、雨洪遭遇和排涝工程现状等具体条件的分析研究,得出城西垸排涝泵站出水池设计运行水位宜采用泵站所在地10a一遇历年最大3日暴雨相应3日平均水位并参考泵站所在地警戒水位的结论,对于洞庭湖及类似地区排涝泵站规划设计和运行调度方案的确定具有指导和借鉴意义。     

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。     

区域划分对昌北工业园区的排水防涝技术的优化研究

以南昌市昌北工业园区为研究对象,构建SWMM(storm water management mode)暴雨洪水管理模型;再依据研究区土地性质、雨水系统分布、区域面积等划分为4个不同研究区,进行数字化建模。以一种整体-局部-整体的系统论研究法对昌北工业园区进行内涝分析与技术优化,力求提高其排水防涝标准。对不同研究区域进行水文情况分析,确定不同程度内涝区域并增设LID设施提高排水防涝能力,最后再进行整体区域的验证模拟。结果表明:传统情形下不同空间尺度研究区域均满足1 a排水,5 a排涝,LID设施的增设均使其提高至5～10 a排水标准,10～50 a不等排涝标准;再经整体区域校核模拟可知,整体研究区排水标准由1 a提升至3 a,防涝可由5 a提升至20 a;同时研究表明,研究区Ⅱ中由于调蓄池的存在可显著提高排涝标准,缓解城市管渠负荷,并为南昌市解决城市内涝问题提供了可靠的技术支撑。     

沿江圩区局部洼地排涝模数关联因子分析及应用

沿江圩区局部洼地涝灾频发,是目前圩区涝灾治理的重点.针对局部洼地排涝特点,以扬州江都沿江开发区为例,通过排涝水文分析计算得到排涝模数与排涝面积、水面率、调蓄水深、暴雨重现期4种关联因子之间的关系,选取典型区对局部洼地涝灾进行成因分析,并在此基础上提出圩区内局部洼地涝灾的防治措施.结果表明:排涝面积与排涝模数的偏相关系数为-0.905,相关性最大;局部洼地排涝面积小,洪水汇流速度快,洪峰径流模数和排涝模数较大;局部洼地区缺乏小型河网、河流间距过大、水系布置不合理和采用排涝模数较低,是涝灾频发的主要原因.以关联因子分析和成因分析为基础,提出了通过缩小河流间距、增加水面率、充分发挥河道的调蓄作用等措施以防治涝灾的产生,并且提出了符合圩区局部洼地水情特征的一种排水管网与河道布置模式.     

基于平面二维浅水方程的海河干流行洪模拟研究

通过在天津市城市段海河干流应用平面二维浅水方程,分别模拟计算不同重现期设计暴雨下2种不同情景的河道行洪。结果表明平面二维浅水方程模拟河道洪水演进的结果较好,且受洪涝潮影响的城市河道行洪压力在下游增设抽水排涝泵站的情景下可得到有效缓解,但单一的工程措施已不能保障城市河道的行洪安全,需采取更加多样化的措施才是上策。     

杭州三堡排涝泵站上游河道冲刷计算与分析

杭州三堡排涝泵站是国内规模最大排涝泵站之一,工程充分利用京杭运河作为排水通道,实现已有资源的有效利用,但必须处理好排涝与航道安全两者的关系。通过建立泵站上游河道水流数学模型,计算上游代表水位站点拱宸桥水位在1.6~3.6 m,泵站排涝流量为50~200 m3/s间的各种工况条件下的流速情况,建立了拱宸桥水位、排涝流量与河道沿程典型断面近底层流速关系,并对主要河段河床质取样进行颗分试验,分析河道典型断面河床冲刷情况。通过计算分析认为在已有河道条件下,水深是影响河床冲刷与否的关键性因素,因此需要按不同水深控制泵站排涝流量,以保证河床稳定和河岸安全。     

SWMM模型在城市排水防涝系统能力评估中的应用

以SWMM模型为模拟平台,建立研究区城市排水防涝系统联合评价体系。以基础信息平台为基础,结合不同重现期降雨过程对研究区排水防涝系统进行模拟分析,分析在不同重现期设计暴雨下,排水管网的承载能力、积水面积、易积水点、积水深度及积水时间等,并给出内涝易发区缓解措施,以期对制定防汛抢险预案提供科学依据。研究中所使用的模拟方法具有一定的通用性,可供其他城市排水防涝系统能力评估时参考。     

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。     

排涝工程设计标准的选择

排涝设计标准的选择,各地大都没有进行经济比较论证,都是凭经验确定。为此,在选择好理想的排涝设计降雨历时、排涝设计降雨和设计排水模数的基础上,根据某涝区1949～1962年的灾害调查资料,对不同排涝设计标准的排涝工程进行了经济比较,为排涝工程设计标准的选择提供了依据。     

旱作物涝渍排水研究动态分析

在总结分析国内外有关研究的基础上 ,指出涝渍地旱作排水研究有 5大趋势 :1由重视农田排涝发展到重视农田排渍 ;2由静态排水指标研究发展到动态排水指标研究 ;3由涝、渍分别研究发展到涝渍综合研究 ;4从排水指标仅考虑作物产量发展到既考虑产量又重视品质 ;5由单一涝渍过程对作物的影响研究发展到多个涝渍过程对作物的复合影响研究。     

确定排涝设计标准方法的探讨

排涝设计标准是确定排水工程规模的依据。通常采用涝区发生一定频率或重现期的降雨不成灾为标准。降雨是确定排涝标准的重要因素,但不是唯一的因素,作物的耐淹程度(包括耐淹深度及历时)及承泄区的水位高低都直接影响着排涝工程的规模和投资的大小。因此,排水标准应包括降雨径流、要求排出的时间和排水遭遇的外河水位三个因素。要求排出的时间是根据作物允许耐淹程度确定的,当作物已定时,要求排出的时间是不变的。在下垫面条件不变的情况下,     

虾稻共作产汇流过程中TANK-MIKE 11耦合模型的应用

以构建的适合于平原灌区虾稻共作田降雨-径流过程模拟的TANK-MIKE 11耦合模型为工具，对四湖流域典型虾稻共作田区进行区域排涝影响研究。模拟了在不同降雨标准下，虾稻田种植面积占比、虾稻田上限排水深等条件变化对四新垸农排区径流的影响，结果表明：在不同历时暴雨重现期下，相较于50%现有虾稻共作种植面积，当虾稻田面积为10%与90%时，外排水量分别增加6%～28%和减少3%～18%；在各种设计暴雨下，相较于1.2 m虾沟上限排水深，1.3m时洪峰流量减小3.01%～5.62%。1.4 m时洪峰流量减小5.79%～10.36%。     

基于Copula函数的洪峰流量与洪水历时联合分布研究

基于Copula函数分析了潖江河大庙峡流域洪峰流量与洪水历时的联合频率分布特征,得出GumbelHougaard Copula函数可较好地拟合2者的相关关系,以及反映2变量在"且"和"或"组合情况下的发生频率和重现期。在同频率设计情况下,2变量发生组合受灾风险的概率很低。在同一重现期下的历时与不同重现期下的洪峰组合频率随重现期的减小而增大,5 a一遇洪峰对应的历时在31.7~40.2 h的可能性较大,10 a一遇的洪峰历时在45 h以上的概率较小。另外,当历时重现期低于200 a一遇时,流域遭遇200 a一遇以上洪峰的概率极低。     

基于大系统分解协调技术的中小型圩区除涝排水规划探讨

以某圩区为例,依据中小型圩区排涝泵站的特点,以排涝泵站开机机组耗电费用最少为目标函数,以各时段机组开机台数为决策变量,特定排水标准下的排水水量为约束条件.采用大系统分解协调的方法,探讨了在满足特定排涝设计标准下该圩区内排涝泵站最优运行方式,对提高圩区排涝泵站管理水平,减少运行费用有一定的指导作用.     

中国设计暴雨量变化及其对降水变化的响应

为探究气候变化对水利工程防御洪水标准及其自身安全性的潜在威胁,根据639个站点的日值降雨数据,综合Pearson-III型曲线、最小二乘法及F检验等方法,研究了1958-2017年的中国设计暴雨量的变化及其对降水变化的响应。结果表明：(1)多年平均降水量、日最大降水量及不同重现期下的设计暴雨量在空间上均沿东南向西北逐渐减少。(2)华南、华中、西北和西南地区的多年平均降水量和日最大降水量均呈显著增加趋势（p<0.05）,年降水量的增加速率分别为0.82、0.46、0.24和0.21 mm/a,而日最大降水量的增加速率为0.02～0.06 mm/a。(3)在20 a一遇的重现期下,华中、西北、西南地区的设计暴雨量呈显著增加趋势（p<0.05）,增加速率分别为0.19、0.05和0.15 mm/a,华南（0.03 mm/a）和华东地区（0.10mm/a）呈不显著增加趋势。华北地区呈显著减少趋势（p<0.05）,减少速率为-0.08 mm/a,而东北地区不显著减少（-0.03mm/a）。随重现期的增长,设计暴雨量的变化速率具有“增的愈增,减的愈减”的基本特征。(4)设计暴雨量...