江苏苏州姑苏区防洪排涝水文水利计算

防洪排涝设计水位是城市防洪排涝治理、工程建设的重要参数。合理确定防洪设计洪水位是正确处理各分区蓄泄关系的关键,也是确保城市安全、契合城市发展的有效保障。通过设计暴雨推求,同时考虑城市发展需求、地形特点等因素,综合拟定苏州市姑苏区分片防洪控制水位,对适时调控涝水外排、指导城市排涝调度,对保障城市排涝安全有重要意义。     

基于海绵城市建设理念的圩垸地区城市排涝主要设计参数优化方法

针对圩垸地区的城市排涝问题,基于海绵城市建设理念,以城市圩区排蓄工程总费用现值最小为目标函数,以海绵城市建设标准下的泵站外排能力、排涝设计标准下的泵站外排能力与圩内水面率和下沉式绿地率等排涝主要参数的关系、城市生态需水量等为约束条件,以泵站外排能力、水面率、下沉式绿地率、透水铺装率等为决策变量,构建非线性数学模型,采用罚函数法进行求解。对常州市新北区北部新城高铁片区排蓄工程进行了实例分析,得出排涝流量为61.28 m³/s、水面率为11.97%、下沉式绿地率为51.77%、透水铺装率为15.00%的优化方案,取得了良好效果,为圩垸地区城市排涝主要设计参数优化提供了一条新的途径。     

城市治涝标准的衔接及规模确定

近年来随着城市的建设发展,城市排涝问题日益突出,目前不同标准和规范对城市治涝标准的要求有所不同。一般北方城市雨水均通过排水管网排泄至承泄区,要求城市雨水管的设计规模应同时满足常遇暴雨和稀遇暴雨形成涝水的排除要求。目前,市政排涝设计中一般按常遇暴雨确定设计规模,缺乏对稀遇暴雨排除要求的分析,而造成城市内涝灾害的往往是稀遇暴雨。通过对银川市中心城区排涝规模的分析计算,找出地面涝水排除标准与雨水干管排水标准的对应关系,并结合规范确定其治涝标准。结果表明:区域地面排水标准与雨水管排水设计重现期及相应排水流量应存在一定的对应关系,才能使城市雨水管满足常遇暴雨及时排除和稀遇暴雨在一定时间内排除的要求。     

关于沿淮湖洼地区排涝标准的探讨

排涝标准的确定涉及面广,影响因素多,政策性强,不仅与暴雨重现期、暴雨历时、排出时间、排除程度等因素有关,而且与地区经济社会发展水平、防护对象的治涝要求及投资、效益等因素有关。本文通过对沿淮焦岗湖洼地进行研究,分析不同排涝标准涝区经济效益指标,提出沿淮湖洼地区近期治理适宜的排涝标准。     

珠海市上冲片区TOD小镇排涝方案研究

由于跨境分洪量的调整,使得翠屏路排洪渠设计水面线标高提高到3.9~4.3m,导致TOD小镇规划中场地最低标高将调整至4.5m以上,但TOD小镇及上游部分区域现状场地标高为3.5~4.2m,在暴雨期难以实现雨水管渠重力直排,易形成涝区。方案通过广东省综合单位线法、推理公式法及城排公式法计算低洼区域洪峰流量及分析流量过程,结合翠屏路平排洪渠的洪峰过程推演结果,提出泵排、蓄排以及调蓄等方案,通过技术经济综合分析比较,最终确定蓄排方案作为TOD小镇及上游区域的排涝方案。     

基于水文水动力耦合模型的平原湖区土地利用变化对排涝模数的影响

为准确模拟平原湖区土地利用变化对排涝模数的影响,选取湖北省四湖流域螺山排区作为研究区,利用构建的SCS-MIKE11耦合模型计算不同时期土地利用类型下的排涝模数,分析土地利用变化对排涝模数的影响,并通过设置不同水旱比、水面率和地面硬化率的组合,对土地利用变化条件下的排涝措施进行模拟优化。结果表明:在10 a一遇的1 d暴雨3 d排除和3 d暴雨5 d排除的标准下, 2011年土地利用方式下求得的排涝模数比1994年求得的排涝模数大,分别增加了159.3%和33.6%;在保持水旱比和水面率不变的情况下,地面硬化率每增加1%,1 d和3 d暴雨下排涝模数分别增加0.005 m³/(s·km²)和0.003 m³/(s·km²);在保持水旱比和地面硬化率不变的情况下,水面率每增加1%,1 d和3 d暴雨下排涝模数分别减小0.016 m³/(s·km²)和0.012 m³/(s·km²);在保持水面率和地面硬化率不变的情况下,水旱比每增加0.1,1 d暴雨和3 d暴雨下排涝模数分别减小0.004 m³/(s·km²)和0.003 m³/(s·km²)。因此,除了增加排涝泵站的排涝流量外,减少地面硬化率(例如采用透水路面)、增加水面率和水旱比也是除涝减灾的有效措施。研究成果可为土地利用变化条件下平原湖区排涝模数的确定和排涝措施的制定提供参考。     

市政排水与水利排涝关系探索

我国管道排水与河道排涝采用的是不一样的计算体系,因此,往往产生出50年或30年一遇的水利排涝体系下可以承接多少年一遇的市政雨水而不发生内涝的疑问。本次假设在不考虑管网排水能力,默认管网能够完全排除地面产生径流的前提下,计算以满足50年一遇排涝标准的排涝设施能抵御多少年一遇市政暴雨为目标,通过短历时暴雨过程计算、河涌水动力排涝演算展开研究,并以两种不同特征的涝区作为计算对比分析,得到主排河涌较均匀分布的涝区比河涌单一的涝区承接市政暴雨的能力强,其基本可以抵御5年一遇市政暴雨的结论。     

感潮地区排涝分析计算方法和思路研究

分析了感潮地区的排涝类型和排涝方案,系统研究了排水过程受潮位影响、可以利用闸门抢排下的排涝计算方法和计算思路,并以实例分析。结果表明,只要能利用闸门抢排,则从理论上一定可以通过设置足够宽度的闸门和足够的水面率（以水面率大小来表示调蓄能力的大小）来实行完全自排。最终方案的选择,以及排涝设施规模和涝区水面率的确定,尚需通过方案经济分析比较结合土地开发利用情况以及抗旱、改善水环境条件等多因素综合分析确定。     

深圳市南山区治涝规划简介

随着社会经济的发展,城市排涝问题日益突出,深圳南山区前海治涝小区治涝规划制订中,通过对深圳市暴雨公式及计算图表和广东省水文图集计算表两种计算方法的比较分析,使两种不同的治涝标准、计算方法的排水模数得以衔接,并依此排水模数对水闸、泵站、主排渠进行规划设计,同时提出城市排涝应尽快建立相应的治涝标准,搞好设计排涝模数与现行排涝模数的衔接,治涝建设与城市开发应同步进行等建设性意见.     

深圳市南山区治涝规划简介

随着社会经济的发展，城市排涝问题日益突出，深圳南山区前少 涝小区治涝规划制订中，通过对深圳市暴雨公式及计算图表和广东省水言图集计算表两种计算的比较分析，使两种不同的治涝标准、计算方法的排水模数得以衔接，并依此水模数对水闸、泵站、主排渠进行规划南时提出城市排涝应尽快建立相应的治涝标准，搞好设计排涝模糊数与现行排涝模数的衔接，治涝建设与城市开发应同步进行等建设性意见。     

基于GIS和SWMM模型的城市暴雨积水模拟

以海口市海甸岛片区为研究区域,对组成排水系统的排水管网、道路和河道水系等进行合理概化,构建了该片区排水管网水力模型,提出了基于GIS和SWMM的暴雨积水计算方法,采用3场实测暴雨进行模拟分析,所得内涝淹没位置与实际调研情况基本相符,表明本文所提出的方法具有良好的精度和可靠性;分别对重现期为1、2、5、10、20a设计暴雨情形下的管道节点溢流和积水深度进行模拟。结果表明:该模型较好地评估了该片区排水管网排水能力;另外对比了实测暴雨和设计暴雨的积水模拟结果,表明暴雨雨型对模拟结果有重要影响。     

城镇内涝防治中市政排水与水利排涝的标准衔接研究

针对城镇内涝防治采用市政排水与水利排涝两级排涝模式,提出一套合理解决两级排涝标准衔接的理论体系与方法.通过剖析市政排水与水利排涝衔接的本质,揭示市政排水标准和水利排涝标准的衔接存在两类风险:市政排水不能及时排除水利排涝标准内的暴雨涝水,水利排涝不能将市政排水标准内的暴雨涝水有效蓄存或及时排出.两类衔接风险存在的机理是客...     

FAST台址岩溶洼地的排水对策

FAST射电望远镜(Five hundred meters Aperture Spherical Radio Telescope)是以贵州山区岩溶洼地作为台址的大型工程。该洼地在开挖施工后,在暴雨条件下采用原有的落水洞进行消水,将会产生4.3 m的积水深度,会对工程产生严重影响。通过计算设计建立起的边坡排水沟、消能池、排水隧道等综合排水系统,可以有效地解决洼地内涝问题。该方法能够为今后在岩溶洼地进行工程项目的排水处理提供相关的技术措施与经验。     

暴雨强度公式对比分析及参数优化求解

暴雨强度公式是计算城市防洪、除涝或排水工程设计暴雨量的重要依据,其选择的合理性直接影响到城市防洪排涝系统的规模和效益。以自贡气象站为例,通过对比分析我国水利行业和市政行业暴雨强度公式计算过程的差异,用对数离差绝对值和最小准则进行暴雨强度公式参数优化并求解,研究了水利行业和市政行业2种暴雨强度公式对计算成果的影响。结果表明:①SCE-UA算法能够有效地解决复杂超定非线性的暴雨强度公式参数求解问题;②市政行业暴雨强度公式拟合效果比水利行业拟合效果更优。计算成果可指导各地区水利工程或市政工程选择合适的暴雨强度公式,对建立完善的城市排水防涝系统和减少雨洪灾害对城市影响具有重要的意义。     

市政排水与水利排涝设计暴雨重现期衔接关系的分析

目前市政排水与水利排涝设计标准仍无规范统一的方法,为保证设计重现期内的暴雨能够顺利地排出,构建两者的衔接关系十分必要。采用广州市长序列降雨资料构建长短历时降雨量的重现期衔接对比关系,表明汇流历时长短不同是导致市政和水利两者标准中重现期相差较大的主要原因。分析了市政排水与水利排涝设计暴雨过程线的雨峰衔接对比关系。结果表明:市政排水与水利排涝设计暴雨雨峰的重现期大约存在5倍的衔接关系,即一年一遇的市政排水的设计重现期大约对应水利排涝5年一遇的设计重现期。     

基于 PCSWMM 的天津市空港经济区西南部 暴雨内涝模型模拟

城市化建设的加快使得天津市内涝危害日益增大, 采用 PCSWM M 模型, 选取天津市空港经济区西南部建立 暴雨内涝模型, 计算发生不同频率降雨时, 研究区域排水流量以及检查井溢流情况。结果表明, 随着降雨频率的减 小( 降雨重现期的增大) , 空港经济区西南部分检查井溢流情况越来越严重。因此, 可通过计算出溢流点位置、 溢流 点积水时间、 积水量等, 为相关管理部门解决排水防涝问题提供一定的参考依据。     

不同暴雨等级下崇明岛除涝能力评估

为支持崇明生态岛建设,在现状崇明岛水利控制工程的基础上,研究选取不同等级暴雨雨型和不同特征潮型的组合对崇明岛除涝排水能力进行计算,对预降能力、暴雨期间最高水位以及暴雨后排水时间等参数进行分析,并根据研究结果提出不同等级暴雨预报情况下调整水闸引排模式、预降水位的建议。     

不同暴雨情景下的城市内涝响应特征分析

针对近年来频发的城市暴雨内涝灾害问题,以广州长湴地区为例,构建了基于SWMM和LISFLOOD-FP的内涝耦合模型,结合历史暴雨事件提出一种新的短历时暴雨过程设计方法,在此基础上设计了114种暴雨情景,探讨了不同暴雨雨型和集中度条件下的城市内涝响应特征。结果表明：单峰雨型下的溢流和淹没情况比双峰和均匀型要高;在单峰雨型中,峰后型暴雨的溢流峰值最高,峰中和峰后型暴雨的溢流总量较大,峰后型暴雨导致的整体淹没情况较严重;重现期小于50 a时芝加哥型(r=0.7)暴雨导致的淹没情况最严重,而重现期大于50 a时单峰Ⅱ型(峰后型)暴雨的淹没情况最严重;重现期为100 a时单峰Ⅱ型的淹没范围及水深比芝加哥型(r=0.7)暴雨分别高8%和64%;暴雨集中度每上升一个等级,溢流及淹没情况明显加重;目前常用的芝加哥雨型在一定情况下存在低估内涝的风险,建议在内涝分析时进一步考虑更危险的雨型以及暴雨的集中度。     

城市暴雨沥涝数学模型的研究与应用

为解决城市沥涝问题,以二维非恒定流方程为基本控制方程,按照水量平衡法改进的有限体积法思想,结合城市复杂的汇流特点,提出了一种分区分层的计算模式,构建了二维城市暴雨沥涝数学模型,包含了社区汇流、路网汇流、管网汇流和河道汇流4个计算模块。以天津市示范区段为研究对象,依次模拟了2009—2015年10次降雨过程,分析对比了验证点积水水位和湘江道的津河液位。模拟结果显示,河道液位模拟值与实测值变化趋势基本一致,两者平均值之间的误差均＜10 cm, 表明了模型具有一定的计算精度,可用于城市内涝监测预报,同时也为城市暴雨沥涝数学模型研究提供了新的方法和思路。