基于SWMM模型的城市化区域LID设施优化配置方案研究

低影响开发(LID)设施多组合优于单一设施布设,为科学地选择不同组合设施占比下效益—经济组合的最优方案,以典型城市化区域——常州商务城为例,基于SWMM模型计算典型降雨频率为80%下的3组组合设施的径流总量,根据经济成本的函数计算不同情境下的经济成本,采用线性归一化法和最优化目标函数确定不同设施占比的最优化方案。结果表明在降雨频率为80%时常州商务城的最优占比下的透水铺装—下凹式绿地—生物滞留网格的占比率为46%—49%—46%,此时的径流量控制率为83%。耦合SWMM模型与最优化目标函数能计算出城市化区域不同低影响开发设施占比的经济—效益最优解。研究成果可为低影响开发设施优化配置提供思路,可为当地政府和决策者在低影响开发建设规划中提供技术参考。     

南京市鼓楼区LID空间配置与雨洪调控效益研究

低影响开发(LID)能够实现源头径流控制,已成为缓解城市内涝的重要策略。以南京市鼓楼区为例,运用GIS和SWMM模型构建LID的空间配置方案,并在城市尺度上模拟分析5个降雨事件下LID组合方案的雨洪调控效应,最后基于费效比方法定量评价成本效益。结果表明:研究区LID的适建面积占总面积的16. 33%,其结果可为LID规划建设所参考; LID建设后地表径流系数平均可减少0. 26,但随降雨重现期的增加径流削减率总体呈递减趋势; LID的雨洪调控效应受诸多降雨特征及LID自身属性特性的多重交互影响;屋顶绿化+透水铺装组合的成本效益最好,包含生物滞留池的方案成本效益相对偏低,综合来看屋顶绿化+透水铺装+生物滞留池+植草沟方案建设潜力最大。研究结果可为城市尺度上LID的空间规划、海绵城市建设和城市雨洪管理提供决策参考和案例借鉴。     

基于 SWMM 的 LID 设施分区布局及减排效益

为探讨低影响开发（low?impact?development,LID）设施对缓解城市洪涝灾害以及削减污染负荷的效果,选取绿色屋顶、雨水花园、透水铺装和雨水罐 4 种 LID 设施,通过构建暴雨洪水管理模型（storm?water?managementmodel,SWMM）,并根据实际地形和管网走向将研究区汇水面分为不同分区,分析 LID 设施组合在 7 种布设方案下对径流控制和雨水污染负荷减排的影响。结果表明：对于 7 种布设方案,LID 设施组合均能有效削减径流量和雨水污染负荷,且分区布设时,LID 设施组合在上中游分区对径流量的控制效果较好;在相同设计降雨重现期下,各布设方案的削减效果依次为全区>上中游分区>中下游分区>上下游分区>下游分区>中游分区>上游分区;LID设施组合布设在下游分区时的径流量削减率较布设在上游分区提升 5.19%～6.82%,布设在上中游分区较布设在上下游分区提升 1.87%～3.62%,较布设在下游分区提升 16.48%~18.97%;LID 设施组合全区布设较布设在下游分区提升 29.60%～31.17%,较布设在上中游分区提升 12.20%～13.12%。因此,在海绵城市规划建设之前建议全区按需布设 LID 设施,在进行老旧小区改造时可着重考虑将 LID 设施布设在上中游分区。     

机井计量设施优化配置的研究

取水计量装置是实行计划用水、节约用水，实现水资源科学合理配置的重要设施。在计量设施的应用过程中，计量精度和计量方式受到了大家的关注，在平原井灌区研究推广合理的机井计量设施和计量器具，优化计量设施配置是当前发展农业节水灌溉、落实总量控制和定额管理制度的重要基础。     

LID设施在机场中的应用研究

随着我国民用机场的数量增加,人们逐渐意识到机场雨水利用的重要性.分析了如何将低影响开发理念应用于民用运输机场中,通过源头削减、中端转运、末端调蓄等多种手段,实现机场良性水文循环,提高机场雨水系统对雨水径流的渗透、贮存、净化、利用和排放能力.同时,研究了机场飞行区、航站楼区和公共区低影响开发技术的设计路线,得出适用于机场...     

基于参数敏感性和径流调控的LID优化设计方法

以上海中心城区某区域为研究对象,基于SWMM模型和Morris筛选法确定典型低强度降雨下LID(Low impact development)参数优化设计方法。研究结果表明,5种LID优化调控径流及污染的参数各不相同:透水铺装为调蓄层渗透率和厚度,调蓄层渗透率30mm/h时径流和SS负荷调控效果最优(削减率分别为91%和89%);生物滞留设施为调蓄层渗透率和可蓄水深度,且上层土壤渗透率是影响调控效果的关键因素;雨水桶为高度700mm时能够调控区域全部径流;绿色屋顶为厚度,但受屋顶承重限制当厚度较小时,对径流及SS负荷的调控效果不大;植草沟的植被覆盖率达到95%时,对径流峰值和SS负荷调控具有较好地促进作用。在实际工程中,应针对不同LID类型选择关键参数进行优化设计。     

白河县生态修复措施优化配置和效益调查

本文以白河县自然生态情况为切入口,调查分析了生态修复措施优化配置和开展情况,探讨了生态修复工作产生的经济、生态和社会效益,总结了生态修复在白河水土保持工作中起到的重要作用,为陕南土石山区大面积治理水土流失起到了示范作用。     

区域供水水源与设施优化配置模型研究

针对供水基础设施无法共建共享的问题,提出了区域供水水源与设施优化配置的经济、社会及环境效益的多目标规划模型,并通过Matlab拟合费用函数,利用建模求解软件Lingo进行求解,从而实现区域范围内水源与设施配置最优化。以苏南某市为例,根据优化结果提出了两种优化配置方案并进行比选,最终确定了新增2处水源地和1处水厂的优化方案。该方案在保障用水安全可靠的前提下,实现了经济、社会及环境效益最优化,同时提出了应对突发性水污染事故的措施。     

基于净效益最大的水资源优化配置模型与方法

本文分析了现有水资源配置理论的优缺点,提出了水资源净效益的新概念及内涵。从生态环境保护、水权转让、利益补偿、水价形成和集中控制等方面探讨了基于水资源净效益思想的水资源配置机制,确立了包括生存条件、承载能力、用水公平性和可持续性约束的水资源开发利用约束准则。构建了基于水资源净效益最大的水资源优化配置模型,该模型包括水资源配置方案生成模型和水资源配置合理性评价模型。经郑州市郑东新区龙子湖地区水资源优化配置实证分析,取得了实用性成果与结论。     

变电站LID设施的雨洪调控碳排放强度研究

为了定量分析LID设施单位雨洪调控能力的碳排放量,提出了生命周期径流总量控制量的碳排放强度和碳减排效益的概念,并以甘肃省某新建750kV变电站为对象进行了研究。结果表明,生物滞留设施和透水铺装的组合方案的年径流总量控制率为85.11%,5年重现期下的径流峰值削减率为70%,对变电站雨水有着较好的径流总量控制以及径流峰值削减作用。30年生命周期碳排放强度为0.94 kg CO₂/m³径流总量控制量,说明LID设施在30年生命周期内控制的径流量越多,产生的碳排放量越少。碳减排效益为0.34 kgCO₂/元,具有较好的经济价值。     

耦合NSGA-Ⅱ算法与高精度水动力模型的LID设施优化设计方法研究

目前LID设施优化设计方法中常采用水文方法进行模拟计算,而该方法存在模拟精度不高等问题。基于NSGA-Ⅱ算法并利用城市一、二维耦合水动力高精度数值模型提出了LID设施优化设计成本效益方案的自动寻优方法。将该优化设计方法应用于西安市西咸新区海绵城市建设,分别对单项及组合LID设施优化解集中 3 种不同建设成本方案进行了分析。结果表明：随着建设成本的增加,单项及组合LID设施的建设效果也随之增加;在相同建设低成本的方案中,组合LID设施建设效果会低于某单项LID设施建设效果,但随着建设成本的持续增加,最终组合设施的建设效果会优于单项设施;决策者可以基于此种方法得到LID设施建设成本与建设效果间的规律,选择满足实际工程需求的设施建设最优方案。     

基于SWMM的老城区LID布设比例优化研究

老城区因建筑密度高等特点,是内涝的高发地带。针对这一问题,基于SWMM模型中的LID(低影响开发Low Impact Development)模块,研究选取渗渠、渗透铺装、雨水桶和生物滞留网格4种措施,在不同重现期设计暴雨情景下,对不同布设比例(0.1%~15%)的LID措施进行模拟分析,寻找最佳布设比例。最后将几种最佳比例组合,对组合优化进行初步探索。模拟结果表明,几种LID措施布设在达到某一比例后,对不同重现期设计暴雨的削减作用会减缓,此时的布设比例即为所求最佳比例;而组合方案由于受到措施间的相互作用等因素影响,不能直接套用单项措施最佳比例,其优化仍有待研究。     

基于单元优化配置方法的陕西省关中地区水资源配置研究

水资源问题已经成为制约陕西省关中地区经济社会发展的瓶颈。为此,建立了省内南水北调受水区水资源单元优化配置模型,采用遗传算法求解该模型,并建立了该地区水资源单元优化配置系统。单元优化配置和常规配置的结果对比表明：在保证各供水保证率前提的基础上可以减少总缺水量9 875万m³。这一结论可为陕西省关中地区合理配置水资源及确定引汉济渭工程调水量提供借鉴。     

降雪对乌鲁木齐市海绵城市LID设施的影响

为研究冬季降雪对海绵城市LID(low impact development)设施的影响,以乌鲁木齐市某城市主干道为例,借助SWMM模拟软件建立海绵化改造模型,讨论模型各重要参数的取值方式,进行降雪及融雪模拟,分析降雪在不同模拟环境下对道路海绵化改造的影响。结果显示:在冬季降雪期,蒸发速率对模型的影响较大,在没有当地准确的蒸发速率资料时,推荐使用基于Hargreaves方程的公式法进行模拟分析。利用SWMM模拟冬季融雪期径流过程,各汇水区域的积雪处理方式对模拟结果影响很大,应合理分析并结合当地实际情况进行设定。模拟结果表明:若乌鲁木齐市冬季降雪全部堆积在道路两旁生物滞留设施上,可利用融雪量达10.6万m~3,能够减轻乌市的水资源压力。研究成果对积雪量较大而水资源短缺地区海绵城市的建设具有工程上的参考价值。     

优化水资源配置加强环境生态建设

从资源水利和水资源可持续利用出发,阐述了水资源系统规划、统一优化管理的基本理念,说明全面建设节水型社会,加强生态系统建设和水环境保护的必要性。     

基于多目标优化的施工机械设备优化配置方法研究

工程施工系统是一个由各个作业环节组成的复杂系统。如果各作业环节中的施工机械设备配置不合理，就会延误施工工期，增加施工费用。通常所采用的基于灵敏度分析的施工机械设备优化配置方法不能自动寻优，需要人工对计算结果进行比较、分析，过程较繁琐，并且受人的主观影响。基于多目标优化的施工机械设备优化配置方法，使施工机械设备优化配置问题有了统一的评价目标、评价准则，实现了施工机械设备优化配置方案在程序设计中的自动搜索，提高了寻优的效率，具有广泛的应用价值。     

三峡工程右岸重件码头设施的配置及优化

为节省工程投资，充分利用已建成的三峡工程左岸重件码头，发挥西陵长江大桥调节坝区两岸运输的作用，简化右岸重件码头设计，提出在坝区右岸设实体斜坡式重件码头，并推荐采用斜坡道结合军用气囊使重件和驳船整体上下水、汽车起重机装卸重件的简易型式。