水力模型对实际改造项目合理性的校验

针对城市积水问题,以北京市知春桥改造项目为例,利用水力模型构建知春桥雨水系统,模拟流域内积水过程及管网中的流态变化,论证其项目改造的合理性.并逐步模拟城市雨水系统的运行情况,预警城市积水区域,提出改造方案,减少积水对城市建设及居民生活的影响.为今后建立城市防汛应急预警系统和城市排水系统科学管理起到探索和示范作用.     

基于复杂网络方法的既有雨水管段脆弱性判定

为减轻城市暴雨造成的洪涝灾害,找出影响既有雨水管段脆弱性的薄弱环节,介绍了城市雨水管网系统脆弱性及雨水管段脆弱性的概念,总结了既有雨水管段脆弱性所涉及的影响因素,综合分析了各功能模块之间的相关程度,并且在此基础上结合复杂网络拓扑模型,提出了一种利用节点的重要度来确定既有雨水管段脆弱性判定的方法。结果表明,该方法能够体现节点之间的重要性差异,使节点脆弱性的判定更加准确,为后续进行城市雨水管网改造、修建提供理论依据,为将来建设海绵城市建设重要分支之一的智慧排水管网系统提供事故管段预警,提高事故抢修和维修服务的效率。     

基于SWMM模型的西安地铁停车场海绵城市建设效果模拟

通过海绵城市建设缓解西北地区地铁停车场雨水利用不充分问题,实现地铁停车场园区雨水的渗透和净化,促进雨水资源回收利用.以西安市鱼化寨地铁停车场为研究对象,基于暴雨洪水管理软件SWMM构建模型,模拟分析海绵城市理念下利用LID设施进行改造与传统模式开发条件下雨水径流变化以及污染物负荷控制效果.结果 表明对比改造之前,海绵城...     

城市居住社区雨水径流面源污染控制潜力评价

针对城市居住社区海绵城市建设中对雨水面源污染控制能力分析的需求,采用物元可拓-层次分析的数学模型,构建适合城市居住社区的雨水径流面源污染控制潜力的评价指标体系和评价方法,并对上海浦东某已建居住社区的海绵城市改造方案进行了分析。结果显示,通过该设计方案的改造后,居住社区的雨水径流面源污染控制综合评价指数从55提升到82,对径流污染削减能力显著提高。这一评价方法可为城市居住社区等区域径流污染削减现状分析与相应的海绵化改造项目方案的比选与优化提供参考依据。     

SWMM模型在城市雨水排除系统分析中的应用

采用暴雨管理模型(Storm Water Management Model,SWMM),结合Huff方法生成的典型降雨情景对清华大学校园内的一个独立雨水排除系统进行了模拟计算,并对地表产流、排水口排水状况和管道负荷情况进行了分析讨论.基于真实测绘数据构建雨水管网模型,并利用实测流量数据进行参数验证,保证了计算和分析结果的可靠性.利用SwMM模型模拟和分析的方法,可全面反映研究区域雨水排除系统的服务性能,为区域防洪排涝和雨水管网的更新、改造与维护提供决策支持.     

基于GI措施的城市雨水管理模型评析

鉴于模型应用的广泛性以及软件升级的可能性,评析了国内外近些年较为流行的8个基于绿色基础设施(GI)的城市雨水管理模型。分别从GI雨水水质和径流量控制、GI经济效益分析、GI雨水管理及经济分析集成模型3方面对模型进行分类;从GI实践的典型性、空间尺度、模型的算法、数据的输入和输出、用户界面和工具应用几个方面对模型进行详细阐释;从模型支持的GI类型、模拟方法、输入参数、模拟精度、应用范围几个方面比较了模型的不同属性;总结了几个典型模型在中国的应用情况,指出亟待解决的问题。针对目前模型的优缺点,提出未来雨水管理模型研发的方向和趋势。通过本研究,帮助城市雨水管理者和研究人员了解不同的基于GI措施的雨水管理模型的特征及用途,有助于他们在实践中根据自身需求恰当选用模型。     

国外雨水管理对我国海绵城市建设的启示

介绍我国海绵城市建设的背景,分析海绵城市建设的必要性,讨论海绵城市建设与雨水管理之间的关系,认为可借鉴日本、美国、澳大利亚以及欧洲一些国家的"低影响开发技术"、"水敏性城市设计"、"绿色基础设施建设"等理念和技术,以及一些雨水管理法规与奖励政策,因地制宜地进行城市排水系统改造、雨水管理信息系统建设等,推进我国海绵城市的建设。     

基于海绵城市理念的北京永定河文化新区雨水系统规划研究

以"海绵城市"建设理念为指导,将内涝防治和污染负荷控制作为目标,开展北京永定河文化新区低影响开发(LID)雨水系统、雨水管道系统和超标雨水径流排放系统等规划;利用SUSTAIN软件对地块和道路层面LID雨水设施进行布局规划和规模计算,采用传统方法开展雨水管道规划;利用Micro Drainage Windes软件在对LID雨水系统和雨水管道系统暴雨模拟分析基础上,确定超标雨水径流排放系统中道路坡度调整及调蓄设施规划方案。通过案例分析,旨在介绍基于"海绵城市"理念的雨水系统规划内容和方法,为同行提供借鉴。     

城市雨水系统维护管理模式及关键问题的思考

维护管理是保证城市雨水系统正常运作、发挥效能,进而保障海绵城市建设可持续发展的重要环节。海绵城市建设中应用了大量绿色与灰色的雨水控制利用设施,对城市雨水系统的维护管理也提出了更高的要求。针对城市雨水系统各子系统的维护要点进行了总结,提出了我国城市雨水系统的维护管理模式;并对运行维护过程中的重要关键问题进行了分析,提出了解决对策和建议,旨在为我国海绵城市建设的可持续发展提供保障。     

西安市小寨区域城市雨洪综合模拟与解析研究

为有效评估城市雨洪管理效果,以西安市小寨区域为例,搭建耦合管网模型和地表漫流模型的绿-灰-蓝雨洪系统综合模拟模型,从径流控制、管网排水与城市防涝等方面解析城市雨洪管理现状。研究表明：小寨海绵城市改造区年径流总量控制率基本可满足要求;2 a一遇、3 a一遇降雨排水瓶颈的管网长度分别为145.02、181.91 km; 20～50 a一遇暴雨条件下,海绵城市改造区无明显积水,大环河北岸、南三环中段和雁展路局部积水深度大于15 cm。该模型能够直观表现地表雨水漫流和管道水流运动过程,科学评估城市排水防涝与生态海绵城市建设效果。     

深圳城市两级排水系统设计暴雨重现期的衔接关系

城市内涝防治采用市政排水与水利排涝两级排涝模式,针对城市两级排水系统标准无法衔接的问题,以深 圳市大空港区为例,考虑城市两级排水系统可能遭遇的两类衔接风险,通过构建雨量结构关系分别得到以短历时 暴雨为主和以长历时暴雨为主的设计暴雨重现期衔接关系。同时利用芝加哥雨型和珠江三角洲雨型分别推求市 政排水与水利排涝设计暴雨过程,以探讨城市两级排水系统设计暴雨雨峰之间的衔接关系。最终通过 Spearman 相关系数评估截留河流域各条支流的衔接关系与地理参数之间的相关性。结果表明,水利排涝与市政排水设计 暴雨重现期的衔接关系受降雨强度和降雨历时共同作用,且设计暴雨雨峰衔接关系存在地区差异性。以德丰围 涌为例,在市政排水设计暴雨重现期为 X 年一遇时,水利排涝设计暴雨重现期应至少设计为（2~3）X 年一遇才能 实现城市两级排水系统的衔接。     

基于城市雨洪模型的市政排水与水利排涝标准衔接研究

针对目前存在的市政排水与水利排涝两个标准的衔接仍无规范统一方法的问题,以广州市东濠涌流域为研究区域,采用城市综合流域排水模型Info Works ICM建立东濠涌流域管道、河道及地面二维耦合模型,分析计算市政排水1年一遇与水利排涝5年一遇以及市政排水1年一遇与水利排涝10年一遇两种情况下的标准衔接关系,为城市排水防涝规划设计提供技术支撑。结果表明:1年一遇市政排水标准与10年一遇水利排涝标准的组合能够满足流域涝水顺利排除的要求,但管道排水口底高程距河底高程的距离过短也会对管道的水位顶托产生一定影响,故建议城市排水管网的规划建设应至少保证排水口底高程高于河道底高程0.5 m以上。     

北京城市雨水利用发展思路

近年来,北京市城区局地性、短历时、冲击型暴雨对雨水排水系统、防洪除涝和雨水利用工作提出了新的挑战。通过总结北京城市雨水利用的现状和存在问题,参考国外的先进经验,指出了北京城市雨水利用发展的方向:建立精细化、智能化、高效率、高水平的城市雨水管理体系,并以此为基础,最大限度地消除城市暴雨内涝,安全利用雨水。     

城市市政排水与区域排涝水动力耦合模型研究

针对有些城市(特别是沿海地区城市)遇大到暴雨容易出现内涝的问题,经分析,主要是没有将城市排涝与城市的自然地理位置及其周边江河洪水的特性结合考虑,城市排水设计方法上的滞后性是城市内涝的原因之一。为解决这一问题,应用圣维南方程组,对明渠、雨水管道及田面汇流等多个排水系统的关键组成部分进行表达,通过彼此之间的联接关系,建立了城市市政排水与区域排涝的水动力耦合模型。实例应用表明,该模型能客观反映承泄区河道水位顶托及长历时暴雨对城市排水的影响,可广泛应用于城市排水的规划设计工作中。     

城市水文模型原理刘家宏

城市水文过程因强烈的人类活动影响而发生了深刻变化,科学精细地模拟城市区域的产汇流过程是解析城市水问题机理的科学基础。在系统剖析城市水文模型原理的基础上,将城市复杂下垫面根据其透水特性划分为不透水单元、透水单元、半透水单元、伪透水单元、强透水单元、水域单元等六类基本单元,并构建了不同类型城市水文响应单元的水文特性曲线,基于圣维南方程组和Navier-Stokes方程提出了城市管网与河湖水系水动力学模拟的技术方案。在耦合城市水文响应单元的降水—截留—蒸发—入渗—产流模块、地表汇流模块、管网汇流模块、水系一维水动力学模块等基础上,以水循环过程为主线,将水文模型的径流输出作为城区一维管网、河道水动力模型的输入边界,实现水文模型与一维管网、河道水力学模型的集成。将单元水文模型通过城市管网和河湖水系等连接方式集成到城市水文模型系统中,弥补了现有城市雨洪模拟在水文学机理上的不足,可为城市排水防涝和海绵城市建设提供科学基础。     

河道边界水位对管道排水能力的影响分析

为保证城市排水安全,缓解城市内涝,针对河道排涝水位对管道排水的动态影响问题,选用宿迁市马陵河排水片区为研究区,基于SWMM模型,模拟2、3和5 a重现期暴雨条件下出水口管道分别为自由出流、半淹没出流和完全淹没出流3种情形的管道相对排水能力变化,并在此基础上探求马陵河各分段控制水位。结果表明:管道水流主要受河道高水位作用,即管道完全淹没出流时,排水能力随水位的升高而不断减小,减小程度与末管道高差和水位动态顶托管道水流有关。此结论可为城市排水管网改造及河道调控水位除涝提供科学参考。     

1892-2010年间重庆主城降水变化趋势分析

 针对近年来普遍存在的城市雨洪灾害问题,利用重庆市沙坪坝气象站1892—2010年的逐月降水量资料,采用线性倾向估计和方差分析法（ANOVA）分析了119 a来重庆主城不同统计时段的降水量及不同等级的降水频率,探讨了近百年来重庆市主城区域降水变化的趋势,以期为城市雨洪灾害防治及城市排水规划的决策提供科学指导。结果表明：119 a来,全年及汛期降水量稍有增加的趋势,年降水量增长向汛期趋于集中;此外,近30 a来,主城区域降水量年际变化幅度有明显的扩大趋势,较大等级降水的发生频率也明显增加;特别是最近10 a,该变幅更加剧烈,连续时段内灾害性气候的发生频率有增长趋势,加剧了城市汛期排水系统的压力。     

城市雨洪综合模拟方法及应用

为综合模拟城市雨洪和分析其对区域内涝的影响,在Open MI异构模型集成平台上动态耦合河网水文水动力模型和城市排水管网水力模型,以上海14个水利分片之一的淀北片为例,建立了淀北片雨洪耦合模型,并应用此模型分析了不同雨潮组合对淀北片区域内涝的影响。淀北片雨洪综合模拟计算结果表明,雨洪综合模拟较真实地反映了感潮河网城市地区的内涝情况,可为城市防洪除涝工作提供参考。     

区域降雨径流水质特性及控制对策探讨

探讨了降雨径流对城市内涝和区域水环境的影响,分析了径流污染和洪涝灾害的原因,提出了降雨径流污染控制措施。分别从控源截污、暴雨径流污染控制、海绵城市建设、防洪排涝体系建设和完善管理措施等方面,探讨了降雨径流污染控制对策,为区域洪灾预防和水环境治理提供科学依据。     

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。