新排水防涝标准下山地城市排水防涝规划研究

针对城市内涝灾害频发问题,在新修编的《室外排水设计规范》与城市排水(雨水)防涝规划编制大纲等文件的指导下,我国城市排水防涝工作已取得一定进展;以暴雨内涝灾害频发的湖北郧县(现已更名为十堰市郧阳区)老城区为研究对象,运用MIKE FLOOD水动力学计算软件构建模型,模拟区域降雨到排水行洪的各个环节,实现积水淹没模拟计算结果的可视化,并基于最新的排水防涝标准,根据模型研究结果结合SWMM软件与低冲击开发理念得出较为合理的内涝防治方案。     

基于SWMM与NSGA-Ⅲ的城市排水系统多目标优化

快速城市化和气候变化导致城市内涝频发,城市排水系统设计优化对城市排水防涝具有重要意义。以西安市小寨区域为例,选取排水管网和调蓄池两种灰色设施,基于SWMM模型与NSGA-Ⅲ算法结合,提出以管网溢流量最小、经济成本最低和径流控制率最大为目标的优化方法,对城市排水系统进行优化设计。结果表明：排水系统优化后,管网溢流量最小、经济投入最低和径流控制率均优于原设计方案,50 a一遇设计降雨条件下,管网溢流量减少11.70%,经济成本降低4.55%,径流控制率提升4.06%;10 a一遇和20 a一遇设计降雨重现期条件下,三个目标均有不同程度的改进。该研究成果可为城市排水系统优化设计提供理论基础和技术支撑。     

基于MIKE FLOOD的典型滨湖城市排水防涝系统规划

为了评估巢湖市城市排水(雨水)防涝风险状况,应用MIKE FLOOD软件对巢湖城市排水防涝系统现状进行计算机建模。结合巢湖市排水防涝系统具体的现状资料提出了适宜的一维管网和二维耦合建模技术路线,应用积水点宏观校准方法进行了模型验证,采用短历时和长历时设计降雨对内涝风险进行了评估,可为城市排水防涝综合规划编制提供借鉴。     

基于SWMM研究不同断面形式对雨水管网排水能力的影响

随着城市发展,城市内涝问题日益严重。同时,人们对城市内积水现象的容忍程度也随生活水平的提高而日益下降,以致城市内涝问题成为一个国际性热门话题。以市政雨水系统为对象,利用暴雨管理模型(SWMM)对研究区域在设计暴雨重现期P=10、30、50、100a情形下不同断面形式以及淤泥累积对市政管网排水能力的影响进行了分析。为新建、改建和扩建城市排水管网提供科学参考和依据,以减少暴雨给城市带来的涝灾损失。     

深圳市排水防涝系统的问题与探索

随着暴雨等极端天气的频发，我国多地深陷内涝困境。如何构建优良完善的排水防涝系统已成为摆在排水工作者面前的重要问题。介绍了深圳市历史洪涝灾害情况、城市排水防涝现状，分析了排水系统存在的突出问题，并以后海河及福田河为例，阐述了深圳市在应对排水能力不足等方面的探索实践，最后提出了几点提高城市排水防涝能力的建议。     

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。     

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。     

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。     

降雨雨型对城市雨水系统内涝弹性的影响

为探究降雨雨型对城市雨水系统内涝弹性的影响,基于MIKE FLOOD平台,以济南市新旧动能转换起步区大桥分区为研究对象,对7种重现期、3种降雨历时和3种雨峰系数的设计降雨雨型进行内涝过程场景推演,并结合层次分析法,以积水量、积水面积和平均积水深度为基础量化系统内涝弹性。结果表明：积水量峰值、积水面积峰值均随重现期、降雨历时的增大而增大,平均积水深度波动较大;系统性能前后主要发生两次波动,分别由降雨强度变化和研究区大部分洼地深度较浅导致;随着重现期的增加,系统内涝弹性越小,单位雨峰系数引起的系统内涝弹性极值对应的降雨量差异越来越大,整体上,降雨雨峰越居中和降雨历时越大,系统内涝弹性越小。     

广州市移民新村内涝控制方案研究

遭受暴雨与内涝的侵袭和困扰,是我国城镇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。基于暴雨强度公式,应用芝加哥降雨过程线对广州市在不同重现期暴雨进行时程分配,得到1~50a5种典型暴雨重现期的设计降雨过程。采用SWMM模型,选取广州市一典型移民新村作为研究对象,将其排水系统进行概化,模拟在实际暴雨情景下入水口流量、节点积水和管渠满载情况,并与实际监测数据对比,以验证模拟的准确性。模拟不同重现期设计暴雨过程研究区内涝情景,考察不同暴雨强度下内涝点数量、积水程度和管网负荷,以探寻研究区域内涝的限制性因素,并基于此提出内涝控制措施。     

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。     

基于InfoWorks ICM的长江隧道防洪系统评估研究

利用InfoWorks ICM软件以武汉长江隧道为例,建立隧道武昌段及其周边区域的排水系统模型,对2013年7月7日武汉长江隧道渍水事件成功进行了模拟重现。对各匝道入口龟背垫高后的现状管网和高区排水系统改造后的管网进行不同降雨重现期下的模拟,发现将隧道各匝道入口路面龟背垫高0.2m可大大减少隧道积水,现状管网和高区排水系统改造后的管网能承受的最大暴雨重现期分别为4.6年和50年,说明在隧道各匝道入口加高龟背和对隧道高区排水系统的改造确实能极大提高隧道抵御渍水风险的能力,模拟分析的结果可为武汉长江隧道及其周边排水系统的规划改造提供技术支撑。     

不同破坏率下管道排水与河道排涝标准衔接探讨

针对近几年来城市频发的内涝问题造成管网排水和河道排涝系统压力增大,有必要对两者的标准衔接进行深入的探讨研究。以江苏南通市的设计暴雨为研究对象,在均采用年最大值选样方法分析的基础上引入破坏频率概念,即考虑河道水位对管道排水的破坏作用,探讨不同破坏率条件下管道排水与河道排涝重现期的衔接关系。结果表明,排水管道的设计值的计算取样方法为年最大值法,管道的设计重现期相应提高到2、3、5a,并且管道排水2、3、5a设计重现期对应的河道排涝重现期分别为14、19、23a。     

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。     

DRAINMOD模型参数灵敏度分析

参数灵敏度分析对于合理确定模型参数具有重要意义。以五道沟水文水资源实验站为研究区域,采用局部灵敏度分析方法分析了DRAINMOD模型逐日排水量对侧向饱和导水率k、排水系数D.C以及地表最大积水深度Sm的灵敏度。理论分析与计算表明：不同的参数在不同的阶段对排水过程的影响呈现不同的规律,土壤侧向饱和导水率对排水过程的模拟结...     

武汉市二郎庙片区排水管网水动力模型分析

针对武汉市二郎庙片区排水管网现状存在的积水问题,使用InfoWorks CS软件对其管网系统进行水动力学建模。并利用建立的模型,模拟现有排水管网系统在不同降雨强度下出现的渍水状况,分析渍水形成的原因并找出管网系统中存在的瓶颈问题,以期为二郎庙片区排水系统改造提供辅助决策支持。     

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%。     

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.