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基于SWMM情境模拟的外源雨水型公园绿地雨洪调控效果研究 总被引:3,自引:3,他引:0
公园绿地相对其他城建区拥有大面积的透水性下垫面,可以配合城市管网接纳外源雨水,有效地参与城市雨洪调控。本文以迁安市滨湖东路东侧绿化带为研究对象,对研究区域进行合理概化,并在区域内建立公园绿地的低影响开发(LID)模式和传统开发模式,根据项目要求引入外源雨水,运用SWMM模型模拟不同重现期(1年一遇、2年一遇、5年一遇、10年一遇、20年一遇)1 h降雨下的两种开发模式,对比分析排放口的径流总量、峰值流量和峰现时间,以及2年一遇1 h降雨下各单项LID设施对径流的调控效果。结果表明:1)SWMM模型可以量化模拟LID设施对雨水径流的控制效果,为城市进行低影响开发建设提供技术支持和理论依据;2)在进行制定径流控制目标时,应结合场地现状情况,规划外源汇水面积;3)LID设施对城市雨洪具有良好的调控效果,可以减少径流总量,降低径流峰值,推迟峰现时间。采用LID模式建设的外源雨水型公园绿地在1年一遇至20年一遇的降雨条件下,对径流总量的削减率为100%~37.69%,对峰值流量的削减率为100%~40.55%,峰值消失或出现时间迟滞135~24 min。各项LID设施对径流总量削减的效率排序为:下沉式绿地>组合型>植草沟>生物滞留池>透水铺装;对峰值流量消减的效率排序为:下沉式绿地>组合型>生物滞留池>植草沟>透水铺装;对推迟洪峰出现时间的效率排序为:组合型>下沉式绿地>生物滞留池>植草沟>透水铺装。4)公园绿地在进行LID设计时,应考虑防灾避险等其他功能需求。 相似文献
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雨水源头调蓄系统建设是上海海绵城市建设推进过程中重要的一环。本文针对上海市闸北共康绿地改造项目,应用实地踏勘、模拟实验等方法对该地改造工程方案进行设计,并对其雨洪管控效益建设效果进行评估。结果表明有针对性地设置雨水源头调蓄系统能使区域内雨水管控能力大幅提高,在上海2年一遇降雨标准下能有效延缓洪峰30~40 min,减少径流29%,满足该地87.1%径流控制要求,削减总磷、总氮、氨氮、化学需氧量和悬浮物等污染物9%~66%。 相似文献
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基于水文模型的北京浅山区雨洪管理措施探究——以夹括河上游为例 总被引:1,自引:0,他引:1
《北京林业大学学报》2020,(5)
【目的】浅山区是城市的生态屏障,由于浅山区的地形坡降较大,且洪峰汇流时间较短,极易形成季节性洪水,导致雨洪灾害。本文旨在探究合理的浅山区雨洪管理方式,研究不同雨洪管理情景在山地中的适用性。【方法】研究以北京市浅山区夹括河上游区域为例,基于HEC-HMS和HEC-RAS等水文模型模拟10年一遇设计降雨下的雨洪径流过程,对比分析3种不同的雨洪管理情景(传统管理情景、低影响开发情景和自然情景)在雨洪调控效果、生态环境影响和景观效果3个方面的综合调控效果,从而探究不同浅山区雨洪管理措施的有效性。【结果】(1)在雨洪调控效果方面,传统管理情景、低影响开发情景的蓄水容量分别是自然情景下的3.8倍、5.0倍,最大淹没范围较自然情景增大了2.0%、1.2%,传统管理情景、低影响开发情景对峰值流量的削减率分别为18.3%、31.5%,峰现时间分别推迟35 min、45 min。(2)在生态环境影响方面,低影响开发模式对于河道植被环境和水文连通性的积极效应大于传统管理模式和自然模式。(3)在景观效果方面,低影响开发情景在水体范围和环境契合度方面都具有较大优势。【结论】(1)相比于传统雨洪管理模式,低影响开发模式具有良好的雨洪调蓄作用,能增大雨水存蓄容量、削减峰值流量、推迟峰现时间,此外低影响开发模式能改善河道生态环境,并且具有良好的景观效果。因此通过综合判断,低影响开发情景更适用于本文的研究流域中。(2)低影响开发模式能发挥浅山区的地形优势,通过在地形平缓处设计雨水蓄水池来收集上游汇水。同时低影响开发模式按照海绵城市的设计规范制定雨洪目标,实现河道上游汇水区域年径流总量控制率大于85%,兼顾了河道生态和景观的需求。(3)研究发现HEC-RAS水文模型可以量化并可视化不同雨洪管理情景,为浅山区雨洪管理建设提供技术支持。(4)研究强调每个区域的特殊性,浅山区雨洪管理措施从另一层面扩展了低影响开发情景的应用,表明传统水利设施也同样适用于低影响开发的雨洪管理理念。 相似文献
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居住区具有建筑密度大,绿地率高的特点,绿色屋顶和下凹绿地利用蓄水空间能有效调控居住区雨水径流。以漳州市某居住区为研究区域构建雨水系统SWMM模型,通过改变绿色屋顶径流路径,模拟不同重现期绿色屋顶与下凹绿地各自排洪与串联使用对居住区的径流削减效果。结果表明,在降雨历时2 h重现期为2、a5 a、10 a、20 a的降雨条件下,绿色屋顶与下凹绿地各自排洪(绿色屋顶径流不接入下凹绿地)时,其径流总量削减率为37.3%~38.5%,峰值削减率为37.5%~43.2%。当串联使用(绿色屋顶径流接入下凹绿地)时,削峰减排效果更加明显,且对于低强度降雨,优势更为突出。 相似文献
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华北地区年降雨量偏少,降水集中、多暴雨且年蒸发量大,导致严重的雨洪问题与水资源短缺问题。山麓迎风区多暴雨的气候特征对平原地区构成了雨洪灾害的威胁,在城市浅山区建设海绵绿道作为径流缓冲区,对于缓解雨洪灾害有着重要意义。为解决华北地区城市浅山区雨洪管理问题与水资源短缺问题,本研究通过分析华北地区的气候特征、城市浅山区的雨洪灾害情况及其特点,首先探讨了在华北地区城市浅山区建设海绵绿道的必要性。在此基础上,结合河北省石家庄市鹿泉区山前大道项目,提出了适用于华北地区浅山区的海绵绿道设计方法。该海绵绿道的设计策略综合考虑到3个维度:1)华北城市浅山区作为自然基底;2)绿道作为雨水径流缓冲带;3)低影响开发措施作为绿道设计内容之一。本研究基于雨水安全与利用两个视角综合考虑设计策略。最后,本文利用暴雨洪水管理模型(SWMM)量化模拟LID设施对雨水径流的控制效果,将海绵绿道与传统绿道的调蓄效能进行对比。结果显示,海绵绿道在控制径流总量、峰值流量以及推迟峰现时间方面具有更好的效能,能有效解决场地的雨水调蓄问题。 相似文献
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基于传统校园建设存在因雨水径流总量变化而引发的内涝问题,按照低影响开发理念,建设"海绵校园"的构想,阐述了海绵校园对城市化和生态环境的影响。根据《海绵城市建设技术指南——低影响开发雨水系统构建(试行)》的年径流总量控制率分区,统计分析各区内的代表高校,论述建设海绵校园的必要性。以安徽省合肥市某高校为例,在校园建设现状的基础上,采用低影响开发措施,提高年径流总量控制率,降低径流污染,并结合绿色评价量化标准进行海绵校园改造设计,有效解决了校园内雨水资源利用、排水防涝、景观绿化和可持续发展等问题,具有良好的经济效益和社会效益,为相关高校"海绵校园"建设提供参考。 相似文献
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生物滞留系统是使用较为普遍的一种城市雨水低影响开发技术,其对城市径流中的悬浮物、重金属、油脂类、致病菌以及营养盐等物质均有较好的去除效果。该文阐述了目前国内外生物滞留系统对不同径流污染物去除机理及效果的研究现状,总结并提出了生物滞留系统未来的研究和发展方向。 相似文献
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气候变化将导致极端天气事件频率与强度增加,为了找到居住区应对未来极端降雨天气的最佳适应性方案,以陕西省西咸新区空港花园B区为例,根据研究区原有管网资料、气象资料等建立暴雨洪水管理模型,模拟研究区域在2、5、10 a和50 a不同降雨重现期情景下的径流过程,评价透水铺装、雨水花园、植草沟和雨水罐4种低影响开发设施的不同组合对雨洪的控制效果,并根据研究区本地特征优化方案。结果表明,在2、5、10 a和50 a重现期降雨条件下,透水铺装、雨水花园和雨水罐均有显著的径流控制效果,植草沟削减峰值能力尚可,但削减径流量效果欠佳;透水铺装、雨水花园、植草沟和雨水罐的组合方案性能全面、稳定,组合LID措施明显比单独LID措施雨洪控制效果更显著,多重组合措施调控效果优于双重组合措施。因此,应采用组合LID措施并举的方式,依据研究区的实际需求对布设规模做出适应性调整,科学合理地实现渗透、滞留目标,提升居住区应对极端天气的能力。 相似文献
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江南丘岗复合农业生态系统雨水资源化及其调控研究 总被引:1,自引:0,他引:1
通过对湘北红壤丘岗区复合农业生态系统水环境要素10年定位观测研究,探讨了我国江南丘岗复合农业生态系统雨水资源化需求分布与开发状况:该区域雨水资源丰富,可利用潜力大,但雨水有季节性富余和亏缺,尤其丘岗复合农业生态系统晚稻容易遭遇伏旱(缺水281.7mm)。丘岗坡地降雨径流的时间集中(4~7月)与高产径流量(平均18.3×104m3/km2.a)为区域集雨利用提供可靠来源。但由于该区域所属红壤土质,土壤持水能力强,有效含水量低,集水调蓄设施局限性,以及坡地的混乱开发而导致雨水资源浪费大、利用率低,加剧了农业用水矛盾。文章为区域雨水资源的调控提出了建设性的调控管理方略:一是通过调整坡地利用结构与布局,即人工林占30%,人工草地占15%,果药茶园占30%,耕地占20%;二是加强水体工程设施建设,增加现有水库容量,使区域雨水资源利用更为科学合理;三是推广高效灌溉和覆盖技术,提高水资源利用率。 相似文献
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【目的】为了研究集雨型城市绿地对雨水径流中污染物的净化效果,选择望和公园作为研究对象,监测城市绿地降雨径流污染特征。【方法】采用"前密后疏"的方式对采样点雨水进行采样,并按照国家水质分析标准对水样进行水质指标测定与分析。【结果】结果表明:绿地各项主要污染物浓度最大峰值出现滞后于径流量峰值,而对照点的污染物浓度的峰值出现在降雨初期,各项指标监测浓度的峰值出现提前于径流量峰值;城市绿地降雨径流的主要污染物总氮(TN)、总磷(TP)、氨氮(NH_3-N)和化学需氧量(COD),其场次降雨污染物平均浓度(EMC)平均值分别为4.10、0.33、0.69、28.78mg/L。【结论】通过试验证明,集雨型绿地对雨水径流中的污染物有很好的滞留效果,在三场次降雨中,集雨型绿地对TN、NH_3-N及COD的平均消减率分别为18.88%,63.75%和8.83%。 相似文献
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近年来,我国大力推进海绵城市建设,呼和浩特市在海绵城市建设中取得了一定的成绩并积累了宝贵的经验。校园作为城市中相对独立、特殊的区域,它是局部性的汇水单元,内蒙古农业大学东校区没有进行科学的雨洪规划,一些地段在雨天极易积水,影响师生出行。因此,以内蒙古农业大学东校区为研究基地,采用由美国EPA资助下研发的城市暴雨管理SWMM模型作为载体,增强项目规划设计的科学性,构建低影响开发雨水系统模型。主要目的是通过低影响开发(LID)设施布置,其径流总量控制率为70. 45%;有效降低径流峰值并对低影响开发(LID)场地径流的控制效果进行了评估;将农大东校改造成为一块真正的"海绵体"。 相似文献
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《北京林业大学学报》2019,(10)
【目的】受既有建筑、管网、高差等基础条件的限制,城市建成区的海绵化改造是海绵城市建设的难点,尤其是高寒地区居住区海绵建设面临诸多现实问题和技术困难。本文以西宁市安泰华庭小区海绵化改造为例,详细介绍其海绵化改造具体方案,并验证实施方案的有效性,为此类地区开展海绵城市建设提供案例依据。【方法】通过对现状场地条件分析、LID设施的选择与布置,运用SWMM建立不同重现期(2年一遇、5年一遇、10年一遇、20年一遇、50年一遇)2 h降雨下海绵化改造前后的两种模型,并进行对比,同时在改造后模型中使用实测降雨数据模拟,并与排放口实测数据对比验证。【结果】(1)依据场地现状可使用下凹绿地、植草沟渠、高强度透水铺装、屋顶花园、雨水调蓄池5种LID设施组合的海绵设施系统。(2)在10、20及50年重现期降雨条件下,C1排水口的流量峰值分别降低了83.45%、79.31%和57.39%,峰现时间延迟了82、40和30 min,C3排水口的流量峰值分别降低了65.96%、34.04%和22.34%,峰现时间延迟了65、50和62 min,达到了很好的削峰延时效果;改造后50年重现期下排水口的流量均低于改造前2年重现期排放口的流量,小区的防洪排涝能力由2年一遇提高到50年一遇。(3)通过与3次实际降雨值和产流数据对比,发现模拟数据与实际监控数据能够很好地匹配,说明设计模型的参数率定合理,模拟结论具有较高的可信度。【结论】使用多种LID设施组合的海绵系统改造后的区域相对于未改造区域的产流峰值、出流量均大幅度降低,充分说明了在高寒地区海绵化改造的实施有效地削减了外排量,实现了削峰、延时、去污等综合目标。 相似文献
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【目的/意义】对福建农业职业技术学院攻关桥南侧荒废地块进行基于LID理念的雨水花园改造设计,为构建低影响开发理念下的集雨水利用、水质净化、休闲游憩于一体的雨水花园景观提供参考依据。【方法/过程】在充分分析研究地块现状和水文条件的基础上,通过植物配置、LID基础工程建设等措施,利用植物的阻滞、吸收、过滤作用;土壤的吸收、渗透、蓄含功能;LID基础工程的截留、收集、分散等效能构建雨水花园。【结果/结论】通过科学运用LID工程技术和景观营造手法,构建生态休闲区、雨水景观池、环形木栈道等基础设施,有效解决了地块水循环能力差、生态环境恶劣、自然景观恶化等突出问题。 相似文献
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基于海洋模式ECOM-si,建立长江口外海包含环流场、温盐、泥沙和NPZD型生态模型的物理-生态耦合数值模式。利用历次定点、断面观测资料对模拟结果进行验证,表明模型具有一定的模拟精度,且稳定性良好,可用于研究长江口外浮游植物生物量的季节变化规律,以及长江入海径流量受三峡工程调蓄前后,不同月份下泄水量的增减分别在丰水年、平水年和枯水年对长江口外营养盐和浮游植物月平均生物量的影响。模拟结果表明:长江口外营养盐增减的绝对量由近河口区向远河口区递减;且调蓄引起的营养盐增减峰值时间上自西向东推迟、峰值滞后。枯水年受径流调蓄的影响最大,径流调蓄导致的营养盐增量在各区均是枯水年明显大于丰水年和平水年,而在过渡区和远河口区10月后因蓄水导致的减量则相反。浮游植物生物量的情势与营养盐较为一致,枯水年影响最大,且自西向东峰值滞后;此外,由于硅藻和甲藻的竞争作用,硅藻在流量增加季节的生物量增幅大于流量减少季节的生物量减幅,而甲藻则相反。三峡工程的径流调蓄有利于增加长江口外海域的年均浮游植物生物量,但年平均增幅较小。 相似文献
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针对城市道路雨水径流量大、径流污染严重等问题,根据低影响开发雨洪管理理念,以闽南地区漳州市典型的三板四带式道路为例,探讨了生物滞留带在闽南城市道路中的应用模式及景观营造途径,提出了闽南赤红壤地区道路生物滞留带的竖向设计、植物选择及管理与维护的具体方案,以期为生物滞留带在闽南城市道路中的推广应用提供借鉴。 相似文献