地表径流速度对城市内涝影响规律

为分析地表径流速度对城市内涝的影响,采用一维地下排水管网与二维城区地形的动态耦合模型,选取大连市某排水区块作为研究区域,设置4种地表径流速度10种设计降雨场景,模拟分析在不同重现期设计降雨及不同地表径流速度下研究区的内涝积水特性。结果表明:随着地表径流速度降低,管道排水压力变小,管道排水达标率最高可提升48.05%,且降雨重现期越短,地表径流流速对管道排水压力的削减效果越明显;地表径流流速对检查井溢流量影响显著,随着地表径流速度降低,检查井溢流量峰值最高可减小2 750 m~3,峰现时间最长可滞后56 min,同时随着降雨重现期增长,地表径流流速对检查井溢流量的削减效果减弱;研究区低、高风险区淹没面积随地表径流速度降低,最高可分别减小1.64万、8.37万m~2,但中风险区淹没面积变化反复。     

基于低影响开发理念的雨水控制设计计算

文中介绍了某电影文化综合体项目采用的集中雨水控制利用技术:透水性地面铺装、屋顶绿化、下凹式绿地、微生态雨水处理回用一体机。通过合理划分汇水面积,结合项目实际情况,计算给出了在限定年径流总量控制率的条件下,合理采用多种手段联合,使项目符合《绿色建筑评价标准》(GB/T 50378—2014)中的场地生态设计要求,实现了海绵城市的控制目标,也为类似工程提供了参考思路。     

基于径流污染控制目标为目的的分流制初期雨水调蓄池容积确定

鉴于初期雨水污染为地表水体的主要污染源之一,以儒乐湖初期雨水调蓄池容积确定为例,采用调蓄池工程措施进行截流,以V类水体标准为径流污染控制目标,在《室外排水设计规范》中控制径流污染的分流制初期雨水调蓄池计算公式的基础上,应用模型法模拟得出控制目标下的初期雨水径流累积深度及调蓄池容积。结果表明,截留径流累积深度为7mm,初期雨水调蓄池容积分别为9 250、5 850m^3时,研究区域内能够满足在管网重现期下排水水质达到V类水体标准。研究成果可为初期雨水截流工程实施提供建议及参考。     

年径流变化的BP神经网络预报模型研究

针对现有基于线性方法的年径流预报模型预报精度不高的问题,利用乌江洪家渡1963~2016年径流系列资料,以5~10月月平均流量作为预报影响因子,构建以年径流量为预报对象的BP神经网络模型,形成6-11-1的网络结构,并选取泛化能力强的贝叶斯规则法TRAINBR为训练函数。模拟结果表明,模型预报效果良好,对于年径流预报具有实用价值;BP神经网络模型相比逐步线性回归方法能更精确表达年径流预报因子与预报对象的映射关系;采用的训练函数TRAINBR能有效改善模型的泛化能力。研究成果可为径流预报提供参考。     

呼兰河流域河川径流年内分配变化特征分析

掌握河川径流年内分配变化特征对优化区域水资源利用具有重要意义。基于呼兰河流域兰西站1952~2014年逐月径流资料,分析了流域径流年内各季、各月分配情况,运用不均匀系数Cu、集中度Cd、绝对变化幅度ΔR和相对变化幅度Cm等指标分析了流域径流年内分配特征,并采用累积滤波器法、Mann-Kendall法和R/S分析法分析了径流及其特征指标的历史、未来变化趋势。结果表明,呼兰河流域各季年代、年际径流量相差较大,各季径流量均呈减少变化;径流年内分布呈"单峰型",主要集中在4~10月,该时段平均径流量占到全年的94%以上;未来一段时间内,年、各季、1、5、6、8~12月径流量将表现为减少变化,其余时段呈增加变化;Cu、Cd、ΔR和Cm分别以-0.007/10a、0.004/10a、-0.511×108 m3/10a、-42.727/10a的趋向率变化,现在和未来的年内各月径流差异逐渐减小,径流年内分配趋于集中。流域内农业迅猛发展,尤其是灌溉用水的急剧增加,在一定程度上改变了流域河川径流年内分配特征。研究成果可为呼兰河流域水资源规划管理提供参考。     

1958～2017年右江出口径流量演变特征分析

为了分析右江1958~2017年出口径流量演变特征，选用线性趋势法、累积平距法、Morlet小波分析法、Mann-Kendall突变检验法等多种方法，从全年、汛期、枯水期三种情况分析了右江出口径流量的变化趋势性、周期性、突变性等特点，并探讨了不同情况演变特征差异的原因、水利枢纽建设的影响、近期变化的趋势。结果表明，年均径流量和汛期平均径流量序列整体呈下降趋势，枯水期平均流量序列整体呈上升趋势；年均径流量和汛期平均径流量序列第一主周期均为37年，枯水期平均径流量序列第一主周期为10年；由于金鸡滩水利枢纽施工建设，年均径流量序列在2004~2007年持续突变，汛期平均径流量序列在2007年发生突变，枯水期平均径流量未发生突变；三种情况演变特征存在差异性主要原因是人类对径流量的利用主要在枯水期；近期年均径流量将继续处于偏多状态，汛期平均径流量将由偏少状态转为偏多状态，枯水期平均径流量将持续保持偏少状态。     

蝗虫优化相关向量机模型在径流预测中的应用

针对径流序列不稳定导致预测精度不高的问题,提出一种基于变分模态分解(VMD)和蝗虫优化算法(GOA)优化相关向量机(RVM)的组合径流预测模型。首先对原始非平稳的径流序列采用VMD得到若干个相对稳定的分量序列,再分别建立RVM预测模型,并采用GOA优化RVM中核函数的参数,最后累加所有分量的预测值得到径流序列的预测值。实例结果发现,较传统的BP神经网络、支持向量机及基于经验模态分解的支持向量机等模型,该模型预测精度更高,预测结果能为水电站的经济运行、水资源的有效利用等提供决策依据。     

梧桐河流域上游径流时序变化特性及趋势

为掌握梧桐河流域上游径流时序变化特性以指导流域水资源开发利用,基于梧桐河上游宝泉岭水文站1951～2013年天然径流序列,采用累积距平法、非参数检验Mann-Kendall法和Morlet小波分析法研究了年、季节径流量的趋势特征、突变特征及周期特征,探讨了引起天然径流量发生变化的主要原因。结果表明,梧桐河流域春、冬两季径流量分别以0.005×10~8、0.004×10~8 m~3/10a平均速率呈增加变化,夏、秋两季径流量分别以0.144×10~8、0.243×108 m~3/10a平均速率呈减少变化,仅秋季径流量减少趋势显著,在季节径流量综合作用下,年径流量以-0.379×10~8 m~3/10a平均速率呈不显著减少变化;年及季节径流量丰枯转变频繁,突变多发生于1960年代中期以前;年及四季径流量存在显著周期特征,第1主周期依次为12、14、12、11、11年;降水减少引起流域径流量减少,使得两者呈基本一致的时序变化特性。研究成果可为流域水资源开发利用及规划管理提供依据。     

海绵城市雨水花园水文水质过程模拟

以宜兴市中心某区域为例,通过参数率定及模型验证,构建了研究区域的SWMM模型,研究了不同重现期(3、10、50、100年)下,雨水花园水文、水质变化情况。结果表明,重现期3～100年条件下,平均径流量、峰值流量、平均径流系数、入渗量、污染物SS负荷总量、COD负荷总量、TN负荷总量、TP负荷总量分别降低11.65%～12.66%、6.82%～8.46%、21.33%～23.26%、22.42%～22.81%、8.98%～10.08%、8.73%～9.84%、7.83%～9.09%、6.36%～8.33%,雨水花园可有效降低平均径流量、峰值流量、平均径流系数,增加入渗量,对污染物SS、COD、TN、TP的负荷总量也有较好的控制效果,为一种有效的海绵措施,且不受降雨重现期大小的影响,呈较为固定的范围。