城市排水管网与内部河道耦合模拟研究

基于城市排水管网模拟系统(DigitalWater Simulation),将城市内部河道与排水管网相互关联,分析河道水位与流量控制对城市管网排水能力以及上游区域积水内涝的影响。模拟结果表明,河道在高水位条件下,会对排水管网排水产生顶托作用,造成上游检查井液位上升,雨水管道充满度上升、流速下降,同时地表积水淹没范围扩大,积水深度增加,淹没持续时间增加。因此,应在雨水管网模拟评估时,将排水管网与城市内部河道进行耦合模拟评估,分析不同控制水位对排水系统的影响,确定汛期城市内部河道的合理运行水位,通过河道水工设施的动态调控,增强城市的排水防涝能力。     

下穿式道路立交雨水泵站排水设计参数探讨

城市下穿式立交道路地势较低且其周边地形特殊,立交雨水泵站和下游雨水排水系统较复杂,每遇暴雨较易发生积水,严重影响正常的交通出行。以武汉市新华下路铁路立交排水为例探讨积水原因。按照常用的计算方法校核立交泵站的抽排规模,讨论设计参数取值的合理性,优化立交雨水排除系统,核算抵御极端雨季排涝能力,为国内城市立交排水提供依据。     

城市中小型下穿公路隧道排水设计探讨

城市下穿公路隧道是城市立体交通的重要组成部分。由于下穿隧道最低点往往位于地下水位以下,隧道的排水系统成为保障隧道安全通行的必要条件。以成都市青羊大道下穿成温路隧道排水系统设计为例,从下穿隧道排水边沟设计、隧道入泵房排水横截沟(管)设计,以及排水泵房设计三个方面重点介绍下穿隧道排水系统设计。     

上海市内环线高架道路雨水排水设施分析研究

以上海市内环高架道路雨水排水系统为研究对象 ,从路面坡度对雨水汇水距离的影响入手 ,分析了汇水距离与汇流时间和暴雨强度的关系 ,找出了路面坡度和降雨量与路面积水深度的关系 ,以及雨水口、降雨量和雨水口的超越流量的关系。在对排水管线的分析上 ,提出把排水管线系统分为 4个部分进行分别考虑的思想 ,从而得出雨水口的形式与尺寸、排水短管和悬吊管是制约高架道路雨水排水的关键因素 ,并提出在实际工程设计时对排水管线进行分段计算的要求。     

Infoworks ICM在珠海金湾机场内涝提标改造中的应用

2018年8月11日13:00～17:00珠海市金湾区4h总降雨量高达351.5mm,极端降雨造成了山洪外泄,导致机场周边积水严重。采用Infoworks ICM城市流域综合模型,在模型中统筹考虑山水汇流、截洪沟截流、水库蓄水、排水管网排水、河道及外海潮位顶托,对珠海机场片区进行模拟评估,在分析机场被淹的具体成因基础上,最终提出加高截洪沟、完善雨水收集系统、扩大排洪渠、增设泵站等内涝系统治理方案,消除水浸黑点,保障珠海机场片区的正常秩序与行洪安全。     

奥林匹克公园的洪水风险及对策

2008年8月,第二十九届夏季奥运会在北京市举办,奥林匹克公园是奥运会的中心区。此期间正值北京市主汛期,集中了全年85％以上的降雨。奥林匹克公园排水系统涉及雨水管网及河湖水系,通过建立奥林匹克公园降雨产汇流、积水模型,模拟各排水设施水力状况,分析奥林匹克公园的洪水风险,提出了应对措施。     

现代有轨电车下穿隧道排水工程设计探讨

根据现代有轨电车下穿隧道的特点,对排水工程设计应考虑的重要设计参数进行了分析。敞开段雨水设计重现期取50年,下穿隧道雨水泵房宜设置3台排水泵(2用1备)。洞口雨水泵房的集水池有效容积,不小于最大一台水泵2.5min的出水量。敞开段每隔一定距离要设置横向排水沟将雨水收集至隧道壁两侧的纵向边沟内,整个隧道区域排水沟的沟底高程上要衔接顺畅。     

城市道路雨水排水设计若干问题研究

《室外排水设计规范》(GB 50014-2006,2014年版)发布之前,城市道路普遍存在雨水排水设计标准偏低的情况,导致路面排水不畅,甚至内涝。研究了暴雨重现期与暴雨强度公式对应关系,年最大值法和年多个样法不同暴雨公式在城市道路雨水排水设计中的量化校核,以及径流系数、坡面汇流历时、雨水口流量特征等设计参数的确定,道路纵坡设计与雨水排水设计的关系。介绍了下穿式立交车道设计暴雨重现期取值、调蓄容积与装机容量关系、排水分区。     

不同重现期下的银川市金凤区暴雨径流模拟研究

可视化地模拟城市暴雨径流可以揭示不同重现期下城市汇水区径流、节点溢流、管网排水和内涝风险的时空规律。以银川市金凤区中部为研究区,基于地理信息系统技术和SWMM模型,模拟了不同重现期下的子汇水区径流、排水管网排水能力和城市内涝风险。结果表明,总降雨量、地表蓄水量、地表径流量、径流系数均随重现期增加而增加,节点积水深度、积水时间、积水面积、内涝高风险区域面积、管网的最大满流深度和满流时长与降雨强度呈正相关关系,节点溢流主要分布在地势低洼、汇流面积较大、人口密集、不透水面积较大的地区。利用地理信息系统和SWMM能可视化地模拟不同重现期下的城市暴雨径流,评估排水管网的排涝能力和城市内涝风险,研究成果可为城市管网维护、内涝灾害防治和海绵城市建设提供借鉴。     

东莞城区内涝仿真模型设计

内涝仿真模型系统是根据城市雨水汇流网络情况及排水管网系统的实际情况,建立东莞市城区内涝仿真计算模型,并为模型设定参数,对城市内涝洪水进行模拟。该程序通过读入各排水区网格、普通通道、特殊通道、特殊通道节点、管道要素、管道节点逻辑拓扑关系及属性数据,进行东莞内涝水深模拟的数值计算。     

基于海绵城市理念的屋面雨水源头调控技术探讨

为加大城市径流雨水源头减排的刚性约束、减轻城市排水系统压力和增强城市防涝能力,基于海绵城市倡导的雨水就地积存、渗透等理念,本文针对屋面雨水位置水头大、集水效率高的特点,提出利用滑轮组原理对重力流雨水过程自动弃流与收集、利用多种传感器技术以及单片机原理对雨水智能洁净收集与涵养地下水等屋面雨水源头调控技术,通过分析雨水收集过程和涵养地下水过程,论证了调控技术的可行性。同时,分析了利用绿色屋顶系统滞留雨水技术,并归纳出绿色屋顶的施工工艺流程。屋面雨水源头减排与调控方法研究为指导海绵城市建设、提高城市防涝和防灾减灾能力提供技术支撑。     

城市雨洪径流模型研究概述

近年来,我国城市化进程加快,城市遭遇极端暴雨引发严重内涝灾害呈现加剧态势。欧美等发达国家很早就通过建立数学模拟模型,研究城市雨洪产汇流和径流排泄过程,评估区域淹没损失风险,并进行城市排水管网设计优化和内涝预警预报等工作。通过综合国内外城市雨洪径流模型研究文献和应用实例,归纳模型概念,结构和分类,对比分析典型模型特点和应用,得到模型不足和应用局限性,尝试给出解决思路,并指出模型发展具有多技术融合和模块化商业化的趋势,对于借鉴和指导模型应用有重要意义。     

石家庄市暴雨内涝精细化水动力模型应用

近年来石家庄市极端天气逐渐增多,局部短历时强降雨的发生愈加频繁,造成城区大范围积水,损失严重。基于高精度DEM数据,采用小尺寸结构化网格建立石家庄市暴雨内涝精细化水动力模型。模型精确反映了房屋建筑、城市道路、立交系统和排水渠系等典型城市地物;采用分区径流系数和糙率体现不同下垫面的影响;通过将排水分区精细划分至各雨水干管实际控制街区模拟管网实际排水过程,并设置点源模拟城市立交泵站。模型高精度地模拟了该市主城区房屋阻水、庭院雨水出流、地道桥等低洼处汇水积涝、路面行涝、管网排水以及泵站抽排水等具有典型城市特征的水流现象,计算统计了城区积涝面积、积水点及积水路段。将该市内涝危险性等级划分为高、中、低三级,结合模拟结果进行风险分析及等级划分,分析结果为石家庄市防涝减灾工作和内涝风险管理提供信息支持,具有重要实用价值。     

基于 MIKE UＲBAN 的城市内涝模型应用

针对日益突出的城市内涝问题,为了减少内涝灾害的发生、达到防洪排涝的目的,以成都市某小区为例,基于对小区排水管网的概化处理,雨量分配利用芝加哥雨型,应用 MIKE UＲBAN 软件模拟小区排水管网在不同降雨强度下承压运行情况及管点溢流情况,并通过设置小型调蓄池和扩增管径两种途径改善城市内涝状况。结果表明: 改造后管网设计重现期由 2 年一遇提高到 10 年一遇,管段承压状况得到明显改善。在遭遇 10 年一遇降雨时,管道峰值流量明显降低,典型管道削峰率达62. 5% ,管网过水能力大幅度增加。在今后排水系统改造中,应当使城市管网与雨水调蓄池等海绵措施相结合,实现削减峰值雨量,从源头上防止内涝的发生。该模型具有建模简单、运算精确的特点,对城市防洪排涝相关研究有较好的借鉴意义。     

排水体系建设对城市洪涝灾害的影响

地下管网、水系等是城市重要的排水体系,直接决定着城市的洪涝安全。以武汉市光谷中心城为研究区域,采用一、二维耦合的水动力数学模型,进行了不同排水体系组合条件下的多方案城市雨洪模拟,量化分析了地下管网、规划水系建设对城市洪涝灾害的消减效果。结果表明:光谷中心城现状未形成成熟排水体系时,其内涝范围、淹没面积及受灾损失均最大,规划排水体系建设后,区域洪涝淹没面积和受灾损失消减率分别达56.58%,63.74%。由于作用范围及作用方式不同,单独建设水系对区域排涝的作用低于单独建设地下管网的作用。对不同土地利用类型比较,住宅用地减灾效果对城市排水体系的建设最为敏感。当下游湖泊水位较高时,湖泊对水系存在顶托作用,其对区域洪涝灾害影响的程度与河道纵向比降、河堤高程,以及地下管网和河道的连接状况有关。     

城市雨水利用措施的灾害防御作用

阐述城市降雨灾害及减灾的必要性,指出:城市降雨灾害包括直接的雨涝灾害,以及水土流失、径流污染、地面塌陷等次生及衍生灾害;灾害发生的原因主要包括自然和人为2个方面,其中以城市化快速发展、排水设计存在弊端等人为因素为主;雨水利用措施可以起到减轻城市降雨灾害的直接、间接危害,减少干旱缺水灾害的作用。针对目前雨水利用的3种基本形式——渗透、调控排放和收集回用,分析了其在灾害防御的不同方面所发挥的作用。认为将雨水利用基本措施进行有机组合可以发挥综合的灾害防御作用,抵御重现期较长的大暴雨。     

城市内涝引发的设计思考与建议

我国城市内涝问题日益突出,已成为全国性的普遍问题,城市内涝问题应引发城市规划及排水工作者的思考。结合在建的石家庄市某大型商业综合体项目工程实际,对城市内涝的成因进行了探讨,提出了工程雨水排水系统设计前要做的准备工作,以及加强雨水排放系统建设的建议。     

SWMM模型在内涝灾害防治中的应用——以宁波市溪口镇为例

浙江省宁波市溪口镇经常发生内涝灾害现象,造成了严重的经济损失。为解决此问题,采用SWMM(Storm Water Management Model)模型对溪口镇中心城区现状雨水管网系统进行模拟,通过分析模拟结果中检查井的溢流量和溢流位置,找出了造成节点溢流的原因并提出了相应的改造措施。研究结果表明:由于管网淤堵和管径过小的问题,中心城区现状管网系统排水能力较弱,不足以抵御2 a一遇的降雨事件。针对以上问题,提出了清淤和增大管径的改造措施,其中清淤措施可在一定程度上提高管网排水能力,改造措施1(49个管段管径由原来的400 mm增加到800 mm)和措施2(57个管段管径由原来的400 mm增加到800 mm)分别可抵御3 a一遇和5 a一遇的降雨事件。研究结果可为溪口镇中心城区排水系统改造提供参考依据。     

基于GIS和SWMM的山地临海城市内涝模拟分析——以象山县为例

山地临海城市四周环山、地势较低,在遭遇暴雨事件时,地面径流量较大,对内河行洪能力构成威胁,容易发生内涝灾害。为解决以上问题,以象山县中心城区为例,运用SWMM进行模拟计算,并结合Arc GIS分析功能,模拟了5年一遇和20年一遇暴雨条件下城区的内涝灾害情况并分析了受灾区域的内涝成因。研究表明:在关键位置加设排水泵站辅助排水,可以解决内涝灾害问题,有效缓解城区排水压力、降低内涝损失。通过模拟验证措施的可行性,为城市内涝防洪研究提供参考。     

中山市主城区内涝风险区划

对中山市主城区内涝点进行调查,并建立中山市主城区的河网及陆地一、二维水动力模型及排水管网模型,模拟中山市遭遇各频率暴雨时受灾情况的基础上,借鉴指标体系法的思想,将历史灾情及模型模拟的灾情、地形地面高程、防洪治涝系统、综合状况(人口和经济)、防灾抗灾能力6个方面作为中山市主城区内涝风险指标,通过对各指标进行权重拟定、分级、赋值和叠加运算,得到中山市主城区内涝风险区划成果.