基于SWMM的市政道路低影响开发雨水系统设计

低影响开发(LID)市政道路能解决传统道路排涝压力大、面源污染严重等问题。国内LID理论体系尚不成熟,其在市政道路的应用缺乏技术指导。以深圳市国际低碳城启动区市政道路设计为例,探讨了采用SWMM水文模型进行市政道路低影响开发雨水系统设计的技术方法。研究结果表明,SWMM水文模型能有效评估LID设施的水文效应,并计算确定设施的设计参数,为设施的工程设计提供依据。研究结果及采用的技术方法可为其他类似项目提供参考。     

基于SWMM模型的低影响开发雨洪控制效果模拟

介绍了SWMM模型中低影响开发(LID)模块的模拟原理,通过案例介绍了场地LID雨水系统规划过程,并运用SWMM模型对传统管线设计进行了校核,对LID场地径流的控制效果进行了评价。对设计场降雨事件及连续降雨事件的模拟表明,场地LID雨水系统规划可实现峰值流量及年径流外排率恢复到开发前的状态,LID设施对污染物削减效果显著。     

镇江市老城区典型径流控制与模拟研究

针对近年来镇江老城区严重的内涝形势,基于SWMM模拟分析现状排水管网及LID组合措施在不同的降雨重现期老城区的地表径流情况,评估LID设施对城市雨洪控制的作用。结果表明,LID设施可以推迟峰现时刻,有效控制地表径流,对缓解城市内涝有着积极的作用。     

低影响开发设施组合的水文模拟及不确定性分析

在海绵城市建设中,通过多种低影响开发(LID)设施的组合应用可实现对城市雨水径流的调控。针对LID设施组合的水文模拟存在高维参数估值不确定性分析的难题,以深圳环保产业园LID示范区为例,构建LID组合设施的暴雨洪水管理模型(SWMM),结合Morris筛选法与DREAM算法,对不同降雨条件下模型中不同设施、不同类型参数的灵敏度和不确定性进行分析。结果表明,位于下游的设施参数灵敏度普遍高于上游设施,排水及导水相关参数灵敏度相对较高;下游设施的排水参数后验分布峰值明显,参数不确定性小;中等强度降雨事件模拟结果的不确定性比高强度降雨事件要小。     

基于SWMM的海绵城市道路雨洪控制效果评估

为量化评估LID措施在市政道路中的雨洪控制效果,探讨海绵城市理念在市政道路设计中的应用,以昆明市官渡区241路为研究对象,通过建立海绵城市道路的SWMM模型,围绕汇水区概化、降雨条件设计、模型参数选择、率定及验证等方面探讨海绵城市道路雨洪控制效果.研究表明,海绵城市道路能够有效地削减场降雨的峰值流量、径流总量及年降雨径...     

基于SWMM的已建区海绵化改造设计研究——以南开大学老校区为例

以可实施性和现状问题为导向,在《海绵城市建设技术指南——低影响开发雨水系统构建（试行）》基础上提出适用于已建区的海绵化改造设计方法,包括目标设定、汇水分区划定、LID设施规模积计算、LID设施选择与布局及SWMM模拟校核优化。之后通过南开大学海绵化改造进行实践验证,结果表明,改造方案合理可行,年降雨和场次降雨事件模拟结果均能达到海绵城市建设目标,可以为相关改造类项目提供参考。     

建筑外环境经济型低影响开发设计模式研究——以南阳一中校园为例

建筑外环境低影响开发(LID)是实现城市高效径流控制与雨水资源利用的重要途径,但目前在LID设施布局时存在设施规模过大、径流利用效率低等建设浪费问题。基于建筑外环境径流特点,依据不同LID设施功能特征,耦合了SWMM模型与NSGA-II算法,构建兼顾径流控制、雨水资源利用率及LID设施成本的建筑外环境经济型低影响开发设计模式,以南阳一中校园为试验对象,运用该设计模式,获取其LID设施优化布局方案,并以2021年降雨模拟验证其径流控制与节水效果。模拟结果表明,在2021年降雨情景中实验对象LID设施优化布局方案的年径流控制率达82.0%,年可节约用水成本5.19万元。研究结果细化了LID设施布局应用场景,弥补了传统低影响开发设计方法对雨水资源利用、LID设施成本量化的缺失,有助于优化LID设施建设投资,推进我国“海绵城市”的高绩效、高质量建设。     

道路LID改造对城市雨洪控制效果研究

以湖北省武汉市某道路为研究对象,对下凹式绿地、透水砖和透水路面3种低影响开发(LID)措施单独布设及其组合布设,得出3种改造方案,并运用暴雨洪水管理模型(SWMM)模拟连续降雨和不同重现期(2、10、100年)设计下海绵城市道路出口的径流过程和污染物(SS、COD、TN、TP)削减过程,分析了道路LID改造方案对城市雨...     

基于SWMM的城市道路LID设施雨水调控效果研究——以武汉市工业路为例

该文分析了城市道路径流规律和适用的LID设施,以武汉市工业路为例构建SWMM模型,探讨不同降雨强度下的生态滞留设施、植草沟、透水路面以及组合模式下的城市道路LID设施雨水调控效果。结果表明:(1)各等级城市道路应采用不同的雨水调控策略,LID设施对城市道路雨水调控作用显著,可有效减少径流量、降低峰值流量、推迟雨峰时间;(2)采用LID组合设施模式的城市道路,在0.5年一遇到10年一遇降雨下,LID设施对城市道路雨水径流量的削减率为34.8%～44.2%,对峰值流量的削减率为66.0%～83.6%,雨峰时间稳定推迟15min。(3)各类LID设施的径流削减量和峰值削减量随着降雨强度增大而提高,削减率呈总体下降趋势。LID设施一般对中小雨情(二年一遇及以下)的城市道路雨水控制作用更明显。城市道路景观设计时应更重视透水铺装材料的应用,降低道路绿地的雨水调控负荷。     

景观指数评价小区LID设计方案效果的适用性研究

构建某小区SWMM模型,基于年径流总量控制率计算小区低影响开发(LID)设施总调蓄容积,并按不同比例分配至LID设施,形成多套LID设计方案,模拟计算设计方案在不同降雨情景下的场次降雨径流控制效果。选取6种景观指数,分析其与设计方案场次降雨径流控制率的相关关系,探讨景观指数评价LID设计方案效果的适用性。结果表明,香农多样性指数、香农均匀度指数与场次降雨径流控制率有较强的正相关性,斑块密度、分割度、最大斑块指数、斑块面积变异系数在特定情形下与场次降雨径流控制率有相关性,该结论可为小区尺度LID设计方案径流控制效果的简易预测提供参考。     

子汇水区分割对SWMM低影响开发模拟的影响研究

低影响开发(LID)设施在我国海绵城市建设中被广泛使用,在规划和设计阶段利用雨水管理模型(SWMM)评价其效果是工程界普遍做法。SWMM可以采用两种方法实现LID设施的模拟,一是在子汇水区内添加一种或者多种LID设施,取代等量的子汇水区内非LID面积,二是用单一的LID设施占据全部的子汇水区。基于SWMM地表径流演算原理,通过分析单个子汇水区在不同情况下分割形成的子面积几何属性差异所造成的水文过程变化,发现前一种方法的子汇水区分割会影响到整体水文效应,进而干扰对LID设施效果的定量分析。后一种方法不存在子面积调整的问题,但也应确保LID添加前后模型网络结构不变,排除由于子汇水区调整可能带来的不利影响。     

基于SWMM模型的萍乡城市道路LID措施组合模式研究

以江西省萍乡市武功山大道为例,通过在城市道路绿化带内布置不同规模和组合方式的低影响开发LID(Low Impact Development)设施,利用暴雨雨洪管理模型SWMM(Storm Water Management Model)软件模拟短历时芝加哥设计雨型条件下,所设置的低影响开发设施对道路雨水径流总量及污染物总量的控制效益。并以各LID设施的下凹深度为主要研究参数,对LID设施的参数进行模拟分析与优化,探索最佳参数阈值,以期为萍乡市其他城市道路海绵城市设计提供理论研究支持。结果表明,LID组合模式能够起到削减径流量和污染物含量,滞后洪峰的作用;下沉式绿地+透水铺装组合、雨水花园+透水铺装组合中下沉式绿地与雨水花园的下凹深度分别到达200mm、150mm时可满足萍乡市雨水控制目标需求。     

利用SWMM进行低影响开发模拟的模型误差分析

利用雨洪管理模型(SWMM)对低影响开发(LID)设施进行效果评估已经成为一种普遍的技术方法,但在向子汇水区添加LID设施时,若LID设施未占据整个子汇水区,则会引起子汇水区的渗透子面积、洼地蓄水不渗透子面积、无洼地蓄水不渗透子面积的重分割,随之产生模型误差。利用SWMM子汇水区等效分割基本原理,研究向汇流方式为Outlet的子汇水区中添加LID设施的模拟误差特点。结果发现,所添加LID设施状态为出流不进入渗透子面积时,随着子汇水区重分割而产生的模型误差较小,这种误差随着子汇水区的最大地表漫流路径长度属性以及LID设施面积比例的增加而增加。     

基于SWMM的低影响开发城市道路雨洪控制模拟研究——以萍乡市武功山大道为例

低影响开发设施作为能够有效消减、利用和延缓城市道路雨水径流以及控制径流污染的分散性单元,正逐渐应用于道路排水系统建设中。该文以海绵城市试点——江西省萍乡市武功山大道为研究对象,运用雨洪管理模型(SWMM)模拟不同重现期(一年一遇、三年一遇、五年一遇以及十年一遇)3小时降雨下生物滞留设施、透水铺装等单一低影响开发设施以及低影响开发组合模式对于道路雨水径流削减效果。结果表明,采用LID雨水系统的城市道路在不同重现期下对径流总量的削减率为34.5%、28.2%、26.1%、24.3%,径流峰值削减率分别为37.4%、27.3%、23.5%、19.5%。同时,对于单项LID设施而言,生物滞留设施在径流总量以及峰值削减上均优于渗透铺装,具有良好的雨洪调控效果。     

基于SUSTAIN模型的LID设施成本效益分析

以深圳市某低影响开发(LID)示范区为研究对象,利用SUSTAIN模型分析LID措施在削减峰值流量方面的成本效益。构建研究区域排水系统的现状模型,并利用实测降雨数据进行率定,在现状模型的基础上构建LID方案,以雨水排放口的峰值流量为控制目标,以LID设施的规模为决策变量,设置不同重现期设计暴雨作为边界条件,对多种组合的LID设施进行模拟,得到各情景下的优化方案以及成本-效益曲线。结果显示,相同的LID设置方案在不同强度的降雨条件下的成本-效益曲线有较大差异,LID设施在高强度降雨下的径流控制效果较差。该研究方法可为相关规划与设计中控制目标的制定与建设方案的优化提供参考。     

LID技术在市政道路中的应用研究

近些年国家对水生态、水环境的保护日益重视,以LID设计理念指导市政道路设计成为建设海绵城市的重要实践。详细介绍了下沉式生物滞留带、植草沟、路缘石等不同LID设施的特点以及适用性,并结合实际工程总结归纳了市政道路工程设计中LID技术的应用。     

基于GIS和SWMM的精细化水文表征方法

SWMM是模拟城市降雨径流响应的动态模型，其汇水区的空间元素细分方式和水文表征直接影响模拟结果。为此，提出了基于GIS对汇水区的土地利用进行精细化分类的方法，并将下垫面信息通过物理水文定义，反馈、模拟到SWMM的汇水区水文表征和低影响开发（LID）模块描述中，直接影响水文汇流过程。与常规水文构建方法相比，精细化模型中增加的缓冲渗透区可以接收来自间接不透水区的径流，更符合实际径流走向，提高了模型精度。在相同降雨重现期下，精细化模型模拟得到的径流总量、径流峰值和溢流总量均比常规模型要小。同时，该方法可以更合理地模拟LID措施的水文作用，可为LID措施提供因地制宜的布设空间和比例。     

基于SWMM的绿色街道优化设计研究

"绿色街道"是生态化雨洪设施在街道层面的应用,针对绿色街道提出基于SWMM的绩效模拟与设计优化过程。具体过程包括:确定初始降雨与生态化雨洪设施参数,确定设计目标,根据场地条件和经验值初步设计生态化雨洪设施的组合方案,并通过SWMM模拟场地综合径流系数、场地污染物浓度,不断调整生态化雨洪设施的规模与组合,直至设计方案达到设计确定的初始目标。     

基于SWMM模型与成本效益的LID布局优化方法研究——以嘉兴某住宅小区为例

在低影响开发的过程中,成本效益是影响方案制定的重要因素。以嘉兴市某住宅小区为例,构建了一种基于SWMM模型和最小成本原则的优化方法。首先在历年实测降雨条件下,选择了4种LID设施,在单独布置和全布置情况下进行暴雨径流量和污染物的削减效果模拟;然后结合成本得出各种LID的成本效益排名,分别以径流总量、TN、TP为指标进行了LID的类型、位置和百分比的优化,最终得出最优的LID组合方案。研究的方案可得出最佳条件下LID布局的有效性及相应成本,能为低影响开发建设规划提供决策依据。     

基于低影响开发的寒地高密度住区空间布局模拟优化研究

梳理国内外低影响开发(LID)理念的发展及应用,选取哈尔滨市辰能溪树庭院作为寒地住区典型案例,通过调研分析研究区域特征建立SWMM模型,设计重现期为0.5、3、5、10、50年的降雨情景,对比分析LID空间布局优化方案的径流削减效果。提出寒地住区LID优化策略,以期对我国未来寒地住区LID的发展提供有价值的建议与参考。