SWMM模型在洪水影响评价中的应用与分析

北京市试行建设项目“水影响评价”制度,其中“洪水影响评价”范围和内容改变较大．传统水文模型、经验公式存在诸多不适用性,探讨了城市雨洪管理模型在洪水影响评价中的应用。基于SWMM模型,模拟北京市某小流域在不同频率设计暴雨下的洪水过程．并采用纳西经验公式计算结果进行对比,验证了SWMM模型在该区域具有较好的适用性。在此基础上．探讨SWMM模型在洪水影响评价中的应用。研究结果表明,SWMM模型可以很好地反映出城市地区的产汇流特征．可以更突出地反映建设项目雨水排除、内涝等方面的特性与问题,为建设项目洪水影响评价提供可靠的技术依据。     

SWMM在城市建设规划中的应用

随着城市化进程的加快,极端降雨的频繁发生,城区的排水设计标准偏低,以及传统的雨洪计算方法不足,城市地区暴雨内涝现象频发。借助ArcGIS数据处理工具,基于暴雨洪水管理模型(storm water management model,SWMM)对正在规划建设的河南开封运粮河项目区的雨水管网系统进行了概化,模拟了多种情景下的城区规划雨水管网系统运行状况,分析了不同雨型和重现期暴雨情景及不同城市化水平下的规划区暴雨内涝情况,并采取低影响开发(LID)设施对研究区的雨洪控制利用效果进行了模拟与评估。结果表明,SWMM可以对规划方案进行初步校核,在规划区具有良好的适用性。ArcGIS在模型数据提取及参数确定过程中可以有效减少建模工作量,从而提高建模效率。低影响开发措施的合理应用可以有效控制城市洪水,从而在一定程度上提高城市抵抗大暴雨能力。     

基于SWMM的城市洪水内涝模型研究

城市化程度的提高,直接改变了城市暴雨径流形成条件,使其雨洪运动特性发生了较大变化,城市防洪排涝问题日益严峻。文章以SWMM模型为基础,结合澳门大学横琴岛校区的实际资料模拟地面的溢流过程,并对造成溢流的可能原因地面不透水面积所占比例、管道粗糙度和管径进行量化分析比较,为城市土地规划利用和排水管网设计提供依据,有效减轻城市洪水内涝灾害。     

基于SWMM低影响开发模块的城市雨洪模拟与分析

以成都市金牛区城市绿舟花园小区及附近区域为研究对象,运用SWMM模型模拟了该区域在现状条件和采用低影响开发(LID)措施情景下,遭遇不同重现期设计暴雨时的排水管道出口断面径流过程,分析和评估了基于海绵城市理念的LID措施对城市雨洪的削减效果。结果表明LID措施对城市雨洪具有削减和滞留作用,而且在低重现期暴雨情况下,LID措施对城市雨洪的控制作用更加显著,可为城市雨洪控制提供参考。     

基于SWMM的城市雨洪模型研究——以宜丰县规划片区为例

海绵城市能够有效地控制大量的地表径流量,但是其余的降水依然需要通过城市排水管网排除。城市排水管网的规划设计如何与海绵城市建设更好地融合在一起,因地制宜的对城市排水系统进行合理的优化设计,使得城市排水系统能够在海绵城市理念下更好地发挥作用,这是"海绵城市"建设中不可忽略的方向。借助美国环保署开发的SWMM暴雨洪水管理软件建立宜丰县规划片区雨洪模型,并通过实例验证模型的适用性和可靠性,模拟结果可为研究区域进行低影响开发设施和排水系统的优化设计提供依据。     

雨洪管理模型SWMM原理解析及应用进展

SWMM模型近年来已在低影响开发(LID)的雨水控制效果和水质调控模拟、城市暴雨洪水模拟中的参数敏感性分析与识别、城市雨水径流非点源污染特性分析及负荷估算等方面获得成功应用。以SWMM模型原理为出发点,分析总结国内外的应用进展,探讨了SWMM在中国应用中存在的问题和发展前景,以期为解决现阶段实际应用问题提供决策支持。     

平原地区SWMM模型空间尺度确定原则研究——以郑州市为例

城市化进程的加快导致城市内涝问题日渐严重,研究城市防洪排涝问题时,SWMM模型的应用越来越多。在SWMM模型的构建中,确定模型的空间尺度是一个重要环节,目前对于SWMM模型子汇水区的划分还没有明确。以郑州市为例,基于SWMM模型,构建了0.09、0.16、0.25、0.36、0.64、1.00 km~2 6种空间尺度的暴雨洪水模型,以不同重现期暴雨及实测暴雨为降水输入对洪水和积水点情况进行了模拟分析,确定了当子汇水区平均面积是0.25 km~2即子汇水区数量为2 200个时的划分方式最符合郑州市实际情况。并以此为例进一步探讨SWMM模型应用于平原地区的空间尺度确定原则,给平原地区的城市暴雨洪水研究以强力的支撑。     

城市雨洪模型应用现状及对比分析

在总结国内外城市雨洪模型研究进展的基础上,分析了适用性较好的SWMM, InfoWorks CS, MOUSE的雨洪模型在国内应用现状,从前处理程序、核心模型、数据接口等几方面将三个模型进行对比,找到各自优势与缺点,指出共同存在的问题,展望城市雨洪模型的发展前景,为现阶段国内城市雨洪模型的应用提供选择依据。     

基于SWMM的城市排涝系统综合评价研究

排涝系统作为城市排水安全的重要保障,能否有效应对暴雨和及时排除涝水已备受关注。然而在规划设计阶段往往注重标准的提升,忽略了规划方案实施效果的评估。在对城市排涝系统综合评价方法进行分析与总结的基础上,基于SWMM建立了北方某平原地区排涝系统的雨洪模型。通过对不同降雨工况的模拟,对系统规划方案进行了综合评价与分析,为城市排涝系统规划提供了科学依据与理论支撑。     

低影响开发模式下城市雨洪控制效果模拟研究

由于贵安新区作为国家第一批海绵城市试点,对我国西南地区的其他城市有非常好的借鉴作用。本文以贵安新区示范区为研究对象,构建暴雨洪水管理模型(SWMM),并根据贵安新区海绵城市建设相关规划,结合研究区下垫面特征,在不同重现期降水情景下设计7种LID措施组合情景并进行相应的模拟与分析,评估不同LID措施组合对雨洪控制的效果,寻求最优LID措施组合。结果表明:LID措施组合方案的雨洪控制效果均优于单一LID措施,其中下凹式绿地+透水铺装组合措施对高频暴雨和低频暴雨的洪峰流量削减率高达67.2%和44.5%,延缓洪水峰现时间,可以很好地发挥雨洪控制作用,增加雨洪资源的利用量。结合径流系数控制效果,下凹式绿地+透水铺装组合的造价可以降低60.3%,综合考虑水文效应与经济效应,得到贵安新区LID措施的最优配置为:下凹式绿地+透水铺装。以上结果可为贵安新区的城市雨洪管理及海绵城市建设提供相应的理论支撑。     

SWMM原理解析与应用展望

暴雨径流管理模型(SWMM)已成为目前在城市排水管网设计、城市雨洪模拟、城市水污染模拟及城市低影响开发(low impact development,LID)模拟等方面研究与应用中使用最为广泛的一款模型。剖析SWMM的基本原理,分析其研究现状,展望其发展前景,深入分析SWMM的产流、汇流、管网水动力学模拟、水质模拟等模型机理。基于文献调研和系统分析指出,SWMM的优点是具有较完备的管网水流、LID和水质模拟功能,软件界面友好易于操作,模型开源易于实现二次开发;缺点是未实现立体化水流模拟,未实现与GIS紧密耦合,地表产流模拟过于简化,无法模拟地表二维淹没和城市社会水循环;未来应针对其不足改进和完善相关模块,拓展其应用领域。研究成果有助于不同学科与行业的研究者更加全面地认识和理解SWMM,为SWMM的研究及在海绵城市建设中的运用提供了科学参考。     

宜兴市城市雨洪控制利用研究

以宜兴市宜城街道为研究区域,进行了城市雨洪控制利用研究。通过对宜兴市概况、降雨、地形及土地利用情况以及现状洪涝问题的分析,在考虑了整个宜兴市及其上下游的情况后,提出了宜城街道外来洪水应对措施、内涝控制措施以及雨洪资源收集利用措施,为解决城市洪涝及水资源短缺问题提供了参考。     

晋城市片区洪涝过程响应分析与马路行洪模拟

以晋城市金村区为例,利用SWMM与ICM-2D模型进行多情景洪涝过程模拟,分析降雨雨型与下垫面对晋城市片区内涝的影响;构建双层SWMM模拟马路行洪,分析金村大道和珏山路的淹没特征,并与ICM-2D模型模拟结果进行对比验证。结果表明:随着雨峰系数与降雨重现期的增大,地表洪水总量、淹没范围与水深增大,危险性等级提高;同一降雨重现期下的雨峰与洪峰间的时间间隔随雨峰系数的增大而减小;当52.53%的下垫面转化为不透水面时,同一降雨重现期下的综合径流系数约增加0.5;金村大道市委党校路段与珏山路水西村路段是主要易涝区,淹没面积分别为0.50hm²和1.31hm²;双层SWMM在识别易涝点与推求洪水淹没要素方面具有较好的适用性。     

基于数值模拟的深圳民治片区暴雨内涝风险评估

以深圳市民治片区为研究对象,建立了基于SWMM模型和二维水动力学模型的城市雨洪水文水动力耦合模型,并采用历史调研资料对所构建的城市雨洪模型进行验证,结果表明该模型具有良好的精度和可靠性。利用所构建的城市雨洪模型模拟分析民治片区内涝情况,根据致灾因子和受灾体情况建立民治片区内涝风险评估指标体系,利用ArcGIS技术和层次分析法对民治片区内涝灾害进行风险评价,风险评价结果表明城市内涝灾害风险主要受淹没情况影响,民治片区高风险区主要集中在民强社区、民治社区、新牛社区内民治河沿河下游区域,低风险区主要分布在远离民治河的民乐社区、民泰社区和大岭社区。     

SWMM在城镇排水规划设计中适用性研究

对我国城市现行的雨水排除规划设计中的原理、步骤进行了回顾,根据水力学以及国内外相关经验,指出了其计算过程中存在的问题。为解决这些问题,引入SWMM(Storm Water Management Model)模型。为分析其在城镇排水规划设计中的适用性,剖析了SWMM雨水排除计算原理,并就SWMM与传统雨水排除计算原理的异同进行对比分析。提出了在城市雨水管网规划设计中应用SWMM的步骤和降雨因子的构建方法,并介绍了其在某新城雨水管网规划设计中的应用。     

基于SWMM的暴雨模拟与LID效果评价——以西南石油大学为例

文章以西南石油大学成都校区为例,通过研究芝加哥雨型和当地暴雨强度公式构建出不同重现期的降雨过程线。利用SWMM模型,模拟分析在各个重现期降雨情景下增加LID措施前后地表年径流总量的变化,从而为评估海绵城市的建设效果提供参考。     

城市雨水利用工程技术研究

文章以郑州市为例,介绍了城市水资源开发利用现状以及存在的问题;通过效益分析,指出了城市雨洪水开发利用研究的经济、社会和环境意义;研究并给出了城市雨洪水科学利用的一套技术方法以及组合式的标准件方案;为发展建设城市雨洪水利用工程提供了参考价值;文章最后提出了若干合理化建议和意见。     

威海市小型水库雨水情自动监测系统研究

威海市小型水库众多,但均无雨水情监测设施,影响了水库防汛调度及用水管理。根据威海市小型水库的安装环境,充分考虑测量精度和系统运行稳定性等要求,对小型水库雨水情自动监测设施建设的多种方案进行研究。结果表明,小型水库雨水情自动监测系统的建设是可行的,既能提高洪水预报精度,保证水库安全,又能为洪水资源化提供准确的决策信息,促进水资源的可持续利用。     

设计暴雨洪水在防治山洪灾害中的应用

文章以淅川县历史洪水为研究对象,结合山区下垫面条件、历史洪水调查、实测水文资料、历史洪水暴雨图集等,利用山区暴雨洪水分析,研究山洪的雨洪特点,找出其暴雨洪水特性,根据暴雨图集,推求设计暴雨洪水,研究暴雨洪水的历史重现期,对山区暴雨洪水进行防治,为山洪灾害分析评价提供基础支撑,为防汛减灾综合分析提供参考依据。     

基于GIS与SWMM耦合的城市暴雨洪水淹没分析

针对暴雨导致的城市内涝问题,采用GIS与SWMM耦合的城市暴雨洪水淹没分析计算方法,对郑州市暴雨内涝淹没范围和淹水深度进行了模拟分析,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,构建了暴雨洪水淹没分析模型,对重现期分别为0.5、1、2、5、10 a设计暴雨情形下的管道节点溢流和积水深度进行了模拟。结果表明:郑州市区总体排涝标准较低,排涝能力严重不足;该模型能直观表现受涝区淹没范围和淹水深度,在城市排水管网规划、雨洪管理和灾后损失评估等方面具有一定的应用价值。