基于SWMM模型的雨水花园蓄滞效应模拟与评估

雨水花园作为低影响开发(LID)的典型措施,在海绵城市建设中被广泛应用。文中以某高校校园为研究区域,采用SWMM模型对渗透路面、绿色屋顶、雨水花园等不同组合工况状态以及不同雨水花园面积占比的情况下区域雨水蓄滞效应进行模拟,包括不同重现期降雨的洪峰削减率、洪峰延迟时间、对径流总量的削减率等。通过对模拟结果的分析,对雨水花园的应用特别是在山丘区海绵城市建设中的应用提出了建议。     

基于SWMM模型与层次分析法的海绵城市LID设施布局评估研究

系统地总结了低影响开发模式(low impact development, LID)措施布局优化中使用的模型工具和评价方法,以西宁市海绵城市研究区为例,通过数据收集建立暴雨洪水管理模型(storm water management model,SWMM),对其参数进行率定检验。应用SWMM对LID布局方案进行模拟,以年径流控制率、建设成本和LID措施总面积为目标,运用层次分析法评估了LID布局方案。结果表明：3种LID布局方案的年径流控制率分别为88.2%、88.8%、90.1%,建设成本分别为93、71、90万元,LID措施总面积分别为125.6、120.0、132.4 hm²。研究为西宁市和其他大陆高原半干旱气候城市的海绵城市LID设施的布局提供了有益的参考与案例借鉴。     

海绵城市建设太湖路公园示范区运行管护模式研究

在海绵城市低影响开发(LID)和最佳管理措施(BMPs)的基础上设计了天津市河西区太湖路公园示范区的两种运行管护模式,然后运用暴雨洪水管理模型(SWMM)软件在重现期为2,3,5 a的情况下分别模拟两种模式的最终汇水区中心湖的径流量以及污染物浓度,并与未设置LID设施的情况下进行比较分析.在未设置LID设施之前,对雨水...     

低影响开发措施的调蓄池代用模型应用研究

将暴雨洪水管理模型（storm water management model,SWMM）中的调蓄池模型作为低影响开发（low impact development,LID）设施的代用模型进行雨洪模拟,工程应用中可在没有具体LID参数条件下,采用所研究模型替代LID措施进行城市雨洪径流过程模拟。根据研究区域下垫面的用地性质、建设年份、建筑密度判断LID实施的难易程度,并采用模糊综合评判法将其分为5种地块,在5种地块上设置LID,根据单位面积调蓄深度（地块调蓄总容积与地块面积的比值）的大小,给出不同地块的LID最佳组合范式,并将各地块的LID方案采用代用模型进行替换。将代用模型应用于工程实例进行模拟,得到该排水区在不同重现期条件下的降雨径流过程,评价排水区实施LID措施的应用效果。     

暴雨管理模型SWMM的应用现状

在海绵城市建设中,软件模拟发挥着重要作用。本文概述了SWMM软件的发展组成、对象参数以及在雨洪模拟和低影响开发两部分的应用现状。通过模拟预测暴雨径流对所研究区域的影响,仿真分析加入LID设施后水量、水质等问题,为海绵城市的发展建设提供了前期模拟具有重要的指导意义。     

基于TVGM-SWMM模型的城市雨洪模拟

通过耦合城市时变增益非线性模型（time variant gain model-urban, TVGM-urban）和暴雨洪水管理模型（storm water management model, SWMM）,模拟并分析了不同类型的城市下垫面产流非线性变化过程。以深圳市光明新区海绵城市建设示范区为研究对象,基于耦合的TVGM-SWMM模型,模拟了该地区的降雨-径流响应过程,并进一步分析了不同低影响开发（low impact development, LID）模式布设面积对径流调蓄的影响。结果表明：1）在大多数情况下,TVGM-SWMM模型的模拟效果优于SWMM模型,其原因在于前者考虑了城市地区降雨径流的非线性响应关系,并且强调了降雨强度对产流的影响;同时,TVGM-SWMM模型需要的产流参数较少,减少了对城市地区基础数据资料的需求;2）在不同设计暴雨重现期下,TVGM-SWMM模型模拟的径流过程更加符合降雨变化情况,对应的洪峰流量与最大雨强相关性更高;3）研究区LID设施的径流调蓄能力与其布设面积成正相关,其效果随暴雨重现期的增长相对减弱;相同布设面积情景下,下沉式绿地的调蓄效果优于绿色...     

耦合CA与SWMM的城市内涝模拟模型开发与应用

综合考虑地表产流漫流与地下雨水管网的交互作用,耦合元胞自动机(cellular automata, CA)与暴雨洪水管理模型（storm water management model,SWMM）,构建了城市内涝模拟模型(CA-based urban flooding model, CAUFM),并采用英国环境部提供的二维水力模型系列基准测试数据与实测降雨径流数据对CA-UFM模型的准确性及其模拟速度进行了测试分析。应用CA-UFM模型对北京市国家海绵试点区中的建成区进行了不同重现期下的内涝风险评估,结果表明,经过图形处理器（graphics processing unit,GPU）加速后的CA-UFM模型能够在快速模拟的同时确保得到较为准确的结果,为后续海绵城市建设源头设施的布局方案研究提供技术支撑。     

“海绵城市”理念下衡水市雨水资源开发利用探究

雨水资源作为解决衡水市水资源短缺的重要途径,应合理有效的进行开发利用.文章通过引入"海绵城市"理念及对国内外先进案例研究的,根据衡水市近几年雨水资源现状及年际变化大、时空分布不均匀的特点,分析了雨水资源利用的必要性与可行性,为城市雨水资源管理提供了依据,并且提出了"海绵城市"建设过程中雨水收集利用的对策和建议.     

低影响开发小区降雨径流的滞留与滞后效应

为解决海绵城市建设中低影响开发（low impact development,LID）小区降雨径流滞后效应量化研究不足的问题,基于中国深圳市麻磡环保产业园内3种LID组合设施（停车场-雨水花园、屋面-高位生物滞留池-渗透铺装-植被草沟、屋面-高位生物滞留池-渗透铺装-植被草沟-雨水花园）的降雨径流连续观测数据,系统评估了LID对径流的滞留和滞后效应,分析了LID设施组合和降雨特征等对滞留和滞后效应的影响．结果表明,LID可滞留75.0%～86.5%的降雨量,且在累计滞留降雨量达到2.2～9.9 mm后才开始产流;相对于降雨过程,LID产流的结束时间、质心位置和峰值位置分别滞后100～115、30～68和13～34min;LID设施的串联有助于提高径流滞后效应;随着雨前干旱时间延长,LID开始产流时对应的累计雨量增加;随着降雨量或降雨历时的增加,产流停止时间和质心位置的滞后效应增强;而降雨强度越小、峰值越靠前,峰值位置的滞后效应越强．研究结果有助于提高LID对降雨径流滞后效应的认识．     

基于LID理念的小区雨水方案设计与效益分析

对三亚某小区进行低影响开发(Low impact development, LID)雨水方案设计,通过透水铺装、下沉式绿地和雨水收集池对小区场地进行海绵化改造。小区地表径流削减率达到29.7%,满足场地建设后3年重现期内暴雨径流量不大于开发建设前水平的要求。LID措施布设大大提高雨水资源化利用率,有效缓解小区内涝问题。     

流域尺度视角下海绵城市建设途径及区域径流控制

随着城市化的快速发展,城市不透水区域面积逐年增加,导致城市洪涝风险加剧、径流污染负荷增加等突出雨水问题,也给流域的水安全及水环境带来严重影响.针对上述问题,近年来基于流域管理的城市雨水管理模式得到快速发展.通过流域尺度城市单元土地开发前后峰值流量和雨水径流污染负荷变化的分析,提出以受纳水体过流能力和水环境自净容量为约束条件的流域尺度海绵城市建设管控方法,建立基于水量、水质总量控制为主要目标的多层级雨水径流控制方法,构建流域-城市尺度的场地可持续开发雨水管理模式,并以某开发区为例,分析区域径流总量控制、径流峰值削减及径流污染控制等目标的实施途径,以期为未来流域管理和海绵城市建设的统筹协调提供支撑.     

试论海绵城市的绿色要义

建设“海绵城市”是中国智慧与国际雨水管理先进理念融合后的话语创新。建设海绵城市,需要以绿色发展等五大发展理念引领,特别是要厘清绿色发展理念下海绵城市的内涵与实质。海绵城市的基本理念是人水和谐共生,主要技术是低影响开发雨水系统,实质是建设生态弹性城市。     

海绵城市建设中“海绵体”的开发

为解决日益加剧的城市洪涝灾害,中国颁布施行《海绵城市建设技术指南——低影响开发雨水系统构建（试行）》,并设立了16个海绵城市建设试点城市。基于试点城市的海绵城市建设,分析了海绵城市建设的关键问题,探讨了海绵城市建设中"海绵体"的有效供应途径。结果表明:“海绵体”的开发是海绵城市建设的关键问题;“海绵体”的有效供应途径有原生“海绵体”的保护、遭到破坏“海绵体”的修护和恢复、低影响开发设施与绿色基础设施的建立、“海绵体”建设用地与建设标准的确定。最后,分析了河南省鹤壁市黑臭水体整治修复、吉林省白城市低影响开发方案和重庆市建设用地与建设标准相结合的海绵城市建设实例,验证了城市“海绵体”开发建设方法的可行性和有效性,以期为海绵城市建设提供参考。     

湿陷性黄土地区海绵城市建设研究进展

海绵城市作为城市雨洪管理、人居环境改善的重要手段,在水资源、水环境及水灾害问题突出的湿陷性黄土地区开展具有现实意义。为保证湿陷性黄土地区海绵城市建设的有效性与安全性,通过梳理黄土水分入渗规律、湿陷机理及湿陷性黄土地区海绵城市建设的研究趋势和不足,总结了湿陷性黄土地区海绵城市安全有效推进所面临的问题主要有:海绵城市建设需求旺盛但科技支撑薄弱; 海绵设施“渗、滞、蓄”功能需求与黄土的水敏性和湿陷性矛盾突出; 海绵城市建设冒进式开发与总体供给不足,规划水平有待提高。为了克服上述问题,提高海绵城市开发质量,当前面对的挑战体现在:差异化地层条件、渗流边界和应用场景下湿陷性黄土场地海绵城市建设的成套技术研发; 湿陷性黄土场地海绵城市建设的适宜性评价体系和风险评估理论构建; 黄土地区海绵城市建设规划的方法优化。     

陕西省西咸新区黄土场地海绵设施渗漏对建筑物的影响

黄土场地近建筑物海绵设施建设时常铺设防渗膜,以避免雨水入渗引起地基变形破坏。施工过程中防渗膜的意外破损时有发生,讨论近建筑物基础防渗膜局部破坏引起的工程风险有助于推进类似地区海绵城市建设。以陕西省西咸新区海绵城市建设中某一典型工程为依托,采用Geo Studio软件对周边建筑物典型海绵设施发生的渗漏问题进行数值模拟分析,得到了渗漏后土体饱和度、基础沉降和地基土应力分布变化特性,分析了渗漏点雨水入渗对地基的影响。结果表明:渗漏会使地基产生不均匀沉降; 渗漏点距基础边缘水平距离越近,所产生的附加沉降越大,渗漏导致的最大沉降量约为4 mm,满足《建筑地基基础设计规范》(GB 50007—2011)要求。另外,当渗漏点距基础边缘水平距离大于1 m时,渗漏对地基强度的影响迅速降低; 当距离大于3 m时,渗漏对地基的影响可以忽略。在本文工程背景下,渗漏导致地基破坏可能性较小。     

基于暴雨洪水管理模型的海绵道路非点源污染负荷削减效果评估

为研究海绵道路对降雨径流过程的非点源污染负荷削减效果,以武汉市青山区某工业道路为研究对象,设计3组低影响开发（LID）措施方案:下凹式绿地（方案I）、下凹式绿地与透水砖组合（方案II）、下凹式绿地与透水砖和透水路面组合（方案III）。通过暴雨洪水管理模型对研究区的非点源污染负荷进行模拟研究,分析不同暴雨重现期下研究区降雨径流中污染因子悬浮物（SS）、化学需氧量（COD）、总氮量（TN）和总磷量（TP）的负荷迁移过程及削减效果。结果表明:3组方案在不同降雨事件中对4种污染负荷均有一定削减作用,SS、COD、TP、TN负荷削减率分别提高了21.28%~50.70%、15.31%~49.57%、11.61%~51.23%、13.13%~44.75%。LID方案在小降雨事件中对负荷削减率提升幅度最大,且方案II和方案III对污染负荷的削减效果明显优于方案I,但方案II和方案III对污染负荷控制效果接近,说明透水路面对污染负荷的控制效果较差。     

基于低影响开发的道路雨水控制与利用技术研究

低影响开发（LID）是采用源头控制理念实现雨水控制与利用的一种雨水管理方法,它代表着雨水处理的最新理念,对路面径流污染有良好的改善作用.针对雨水处理及减少路面径流污染等问题,提出了包括双层透水路面在内的3种典型透水路面结构,以提高降雨时路面排水能力,减少路面雨水径流,评价了该路面的径流污染净化效果及其耐久性.     

海绵城市技术在池州市齐山大道工程建设中的应用

针对国内城市洪涝灾害频发而城市水资源又相对缺乏的现状,城市排水系统建设逐渐融合了海绵城市理念,提出了自然积存、自然渗透、自然净化的要求。本文以安徽省池州市齐山大道南段海绵城市建设项目为例,研究在道路建设领域海绵城市建设的技术方案,通过实施雨水源头、客水、末端和大排水综合控制方案,选择适宜的海绵城市工程技术手段,实现水资源保护、城市内涝、水污染控制的综合目标。     

A New Approach to Urban Rainwater Management

Based on an analysis of our research results and the main problems relating to urban rainwater treatment, we propose a new approach to urban rainwater management in China. The necessity and feasibility of such a new approach are discussed. From an ecological point of view all components of the global system, including residents living in cities, have the same right to enjoy rainwater. Therefore, urban rainwater should neither be simply drained as waste water, nor be completely harvested as a kind of resource. The objective of this new approach is to maintain the natural hydrological cycle in urban areas during urbanization. When necessary, it could also be used to regulate the amount of runoff, evaporation and infiltration in a city in order to rehabilitate the hydrological cycle given the local conditions. Three basic principles should be adopted in rainwater management, i.e., separation of rainfall from sewage, limited utilization and small and decentralized facilities. Four methods can be used for urban rainwater management： rainwater harvest, rainwater infiltration, rainwater storage and rainwater pipes. The natural hydrological cycle in urban areas could be rehabilitated through rainwater management, which is of great importance for sustainable development of our cities.