基于SWMM的铁心桥实验基地内涝防治效果模拟

基于南京水科院铁心桥实验基地的地形、下垫面条件等数据构建了SWMM,模拟了实验基地象目湖观景平台和水上餐厅两个监测点在不同降雨重现期、低影响开发措施、溢流孔设置和水泵强排条件下受淹情况。结果表明,初始水位较低(25.1 m)时,象目湖遭遇500年一遇的降雨事件时水位并未抬升至水上餐厅。初始水位较高(25.6 m)时,200年一遇和500年一遇的降雨事件中水上餐厅受淹持续时间分别为7 h和11 h。采用集水池、雨水花园和生物滞留池3种LID措施对象目湖水位峰值影响模拟结果显示,在5年或10年一遇的降雨事件中雨水花园和集水池可以分别降低象目湖峰值水位0.06 m和0.02 m,生物滞留池没有削减峰值水位。在降雨量为218.5 mm的20160707次降雨事件中LID措施削减象目湖水位效果不明显。水泵抽排流量越大,象目湖水位越早回落到观景平台以下。LID在应对造成城市内涝的低频次、短历时强降雨方面作用有限,铁心桥实验基地象目湖内涝防治应以加强水文气象预测和水位管理、加大溢流孔尺寸和采用水泵强排等措施为主。     

基于SWMM的节制闸影响研究

针对南水北调中线长距离输水明渠,节制闸众多,难免遇到闸门启闭过程,采用SWMM模型模拟明渠在闸门启闭过程中断面各时刻的渠段内水深、流量、流速变化情况,研究了闸门不同启闭速度和闸门不同开度下断面水力参数及水面线变化规律。结果表明闸门调节速度和开度变化越快,对渠道内水位波动影响越明显,渠道响应时间会缩短。     

分流制雨水管网滞留污染物的估算研究

为了定量研究降雨时分流制雨水管网滞留污染物占总污染物的比例,对某研究区域雨水管网中的滞留污染物定期取样检测,并根据研究区域的基础数据建立SWMM模型。同时,提出了一种雨水管网滞留污染物的计算方法,即以检测到的雨水管网污染物浓度及充满度计算滞留污染物质量。将滞留污染物数据输入SWMM模型中,分析对比有无滞留污染物的管网排放口污染物浓度的变化情况。模拟结果表明,在1年一遇的降雨条件下,雨水系统内的滞留污染物对COD、NH3-N、TP总污染负荷的贡献率分别为43. 30%、92. 75%、58. 83%,雨水管网滞留污染物占雨水管网总污染物的比例较大。     

Development and application of an automated subcatchment generator for SWMM using open data

An open source subcatchment generator program was developed for the Stormwater Management Model (SWMM) to automate tedious stages in the model construction process. The generator divides the investigated area into subcatchments using a uniform computation grid and connects the grid cells together and to the underlying stormwater network. The system was tested by applying it to two small urban catchments with different fractions of impervious surfaces in Helsinki, Finland, using mostly openly available data. The simulated discharge results were compared to measured data and to results obtained from manually built models. The proposed system significantly accelerated the setup of a SWMM modelling project, as the routing between the subcatchments as well as the subcatchment slopes and flow widths were directly derived from the computation grid. Automatically generated and manually constructed SWMM models produced discharge results that differed only slightly from each other.     

Assessing the mitigation effect of deep tunnels on urban flooding: a case study in Guangzhou,China

ABSTRACT

There are growing demands of deep tunnels to mitigate the severe urban flooding by providing a large storage capacity for excess storm runoff. This study aims to assess the flooding mitigation effect of a deep tunnel system proposed in the old downtown of Guangzhou, China, and to quantify the flooding volume difference by two storm hyetographs, the Chicago curve and the Improved Huff curve. Results show that the flooding volume is significantly reduced by a minimum of 19% and a maximum of 42% under design storms of 10- and 0.5-year return periods, respectively, when the deep tunnel system is constructed. There is a distinct spatial pattern for the mitigation effect. The best mitigation is in the west and the immediate north of the main tunnel, whereas the east does not show significant mitigation. Moreover, the actual flooding risk is likely underestimated when the Chicago curve is employed to design the storms.     

LID组合措施在杭州低影响开发区项目中的应用研究——基于SWMM模型

结合杭州市低影响开发区对雨水控制的要求,运用SWMM模型模拟常规开发模式、组合LID设施、组合LID+蓄水池对雨洪控制的效果.研究结果表明,组合LID设施可以有效降低场地内洪峰流量、径流系数,并使场地在50 a重现期以下的降雨情况无溢流节点;组合LID+蓄水池可以控制杭州市100 a重现期2 h短历时降雨量的94.3％...     

水质模型在武汉水环境管理中的应用

武汉水质模型项目是在亚行支持下,通过在东湖、长江等试点水体建立水质模型,科学准确地反映武汉市水环境质量实际变化情况和未来发展趋势,指导污水处理厂的建设及运营,从而提高水环境管理的技术水平.简要介绍了武汉水质模型的基本构架及原理,并对武汉水质模型在国内水环境管理中进一步的应用提出了深入构想.     

多尺度海绵城市系统雨洪控制研究

雨水的开放性与流动性使城市洪涝灾害的产生具有多尺度特征,海绵城市系统中也存在多种规划建设层级与尺度,且各层级尺度下的规划建设内涵与雨洪控制目标各不相同。本文基于SWMM模型,以位于广州市的三个不同空间尺度区域(局域集水单元、城市汇水区、城区小流域)为研究对象,通过现状解析、海绵改造方案设计与模拟的方式,对不同尺度海绵系统雨洪控制措施的合理设置,以及实现城市排水治涝与海绵城市建设的综合控制目标进行系统性实例研究。研究结果表明：在小尺度海绵系统中应通过微观控制措施实现系统径流、出流要素控制,在中、大尺度海绵系统中应通过兼顾绿色与灰色基础设施、管渠与调蓄设施、源头与终端结合的控制措施,分别实现流量峰值的控制与积水情况的缓解。研究可为海绵城市的统筹规划建设及不同单一尺度区域的海绵城市规划设计与研究提供明晰的参考。     

基于SWMM模型的LID措施年SS总量去除率计算

由于SWMM(storm water management model)模型在进行污染物模拟时并未考虑LID(low impact development)措施的净化作用,致使计算年SS总量去除率时存在较大误差,为弥补该误差,本研究提出了一种基于SWMM模型并考虑LID措施净化作用的年SS总量去除率值计算方法。以深圳市玉田河流域为例,构建SWMM模型,结果表明,年SS总量去除率值不考虑LID措施净化作用时为23. 2%,考虑LID措施净化作用时为30. 1%,后者为前者的1. 3倍。同时论述了年径流总量控制率和年SS总量去除率的概念差异,指出两者之间并无确定比例关系。因为LID主要截留初期中小降雨,在考虑初期雨水冲刷效应的情况下,典型地块年SS总量去除率值可能大于年径流总量控制率值。     

“灰绿”协同措施对银川市合流制溢流污染的影响EI北大核心CSCD

针对合流制管网系统在雨天溢流污染严重,造成城市水体黑臭现象的问题,以银川市某高密度城区合流制管网系统为例,基于SWMM模型,在短历时设计降雨和长历时设计降雨两种条件下,模拟分析了合流制溢流(CSO)调蓄池、雨污管道混错接改造、绿化带海绵化改造等“灰绿”协同措施对CSO污染的影响。结果表明:CSO调蓄池、雨污管道混错接改造、绿化带海绵化改造及“灰绿”措施结合4种方案在短历时、长历时设计降雨条件下,随着降水量的增加,溢流水量及溢流污染物负荷均增加,溢流削减率均逐渐减小,其中“灰绿”措施结合方案对溢流污染的削减效果最为显著;重现期小于5 a时,溢流水量削减率与溢流污染物负荷削减率基本达到80%;降雨条件为中雨时,污染物负荷削减率基本达到75%;重现期为20 a时,溢流水量削减率及TSS、COD、TP、NH^(+)_(4)-N负荷削减率分别达到64%、70%、70%、70%、70%;降雨条件为大雨时,溢流水量削减率及TSS、COD、TP、NH^(+)_(4)-N负荷削减率分别达到28%、32%、26%、31%、33%。