北京市管网排水流域雨洪模型研究

本文针对北京市管网排水地区特点,将流域简化戎完全不透水铺面和透水铺面来模拟地表净雨过程.降雨损失计算主要考虑雨期蒸发、洼地蓄水和土壤下渗。地面洼地蓄水随次降雨量增加而逐步累积至流域最大洼蓄量,可用林斯莱公式描述;下渗仅发生于透水面积,采用霍顿下渗公式计算。在汇流计算中,分地面汇流和管网汇流两个阶段。地面汇流是根据地面集流时间采用线性水库模型模拟;模型管网汇流采用一般水库调蓄演算方法。通过对地处市区的太平湖流域雨洪过程模拟和验证结果表明,这一模型对北京市管网排水流域是适用的。     

耦合地表水动力过程的管网排水模型研究

现今防洪排涝已成为城市发展亟需解决的重要问题之一,排水管网是支撑城市防洪排涝的重要基础设施,准确模拟其不同条件下的排水过程有助于检验管网排水能力。该文建立了地表水动力和排水管网的耦合模型,并采用了树状和环状两种典型管网结构作为验证算例,探明模型的计算效率及其适用性。模拟结果表明,所开发的模型对树状管网的流量过程模拟效果最好,环状管网次之。树状管网模拟结果与文献值的相关系数R~2为0.99,NSE为0.98,峰值流量计算误差小于1%;环状管网模拟的R~2为0.96,NSE大于0.9,环状管网模拟结果优于文献值。该文同时将模型应用于某小区排口流过程线的计算,模拟的三场降雨排口流量过程NSE值分别为0.79、0.92和0.72,表明该模型能够良好运用于城市管网排水过程的模拟。     

基于SWMM的城市社区尺度管网排水模拟——以福州市某排水小区为例

基于福州市晋安区某典型居民区实测的管道液位数据,利用遗传算法对SWMM(storm water management model)参数进行优化率定,并利用Morris法对影响产汇流计算的主要参数敏感性进行分析.在此基础上,利用不同重现期的降雨驱动模型,比较分析在不同情景下小区排水管网的排水能力.结果表明:基于遗传算法对...     

基于SWMM的城市社区尺度管网排水模拟——以福州市某排水小区为例[H

基于福州市晋安区某典型居民区实测的管道液位数据,利用遗传算法对SWMM（storm water management model）参数进行优化率定,并利用Morris法对影响产汇流计算的主要参数敏感性进行分析。在此基础上,利用不同重现期的降雨驱动模型,比较分析在不同情景下小区排水管网的排水能力。结果表明：基于遗传算法对研究小区SWMM的参数率定取得了较好的效果,模型参数的拟合度较高;20180531场次降雨计算得到纳什效率系数0.82,20180620场次降雨计算得到纳什效率系数为0.81,实测最大水位、峰现时间等参数误差均在2%以内。通过对参数进行Morris敏感性分析,该居民小区SWMM的最大下渗率、最小下渗率、衰减系数以及管道糙率是比较敏感的模型参数。在不同重现期降雨情景下对排水管网排水能力分析可知,在降雨历时增加时,流量、节点平均超载时长、节点溢流数、满管时间等指标受降雨重现期的影响较大,节点超载数、满流管道数受降雨历时影响相对较小。研究结果可以为城市社区尺度下的管网排水系统模拟及评估提供一定的借鉴。     

城市雨洪模型在天津市区排水分教计算中的应用

针对天津市城区产汇流特性，在充分论证和经过验区检验的基础上，引进美国雨洪管理模型（SWMW），详细地进行了市区二级河道的排涝模拟与计算，并计算了市区有关控制断面的出流过程。     

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。     

广州市花都区城区防洪排涝规划综述

随着城市化进程加速,极端天气的频繁出现,暴雨对城市危害日益严峻。在此对花都区防洪排涝体系现状进行了系统分析,由于特殊的地理及气候因素,城市基础设施及管理落后等原因造成洪涝灾害严重。针对现状问题,提出了上蓄、下排,完善基础设施,提高管理水平等综合治理措施,从而形成完善的防洪排涝体系。     

广州市花都区城区防洪排涝规划综述

本文对花都区防洪排涝体系现状进行了系统分析,由于特殊的地理及气候因素,城市基础设施及管理落后等原因造成洪涝灾害严重。针对现状问题,提出了上蓄、下排,完善基础设施,提高管理水平等综合治理措施,形成完善的防洪排涝体系。     

基于复杂高密度管网结构优化技术的银川城区排水过程高效模拟方法

为高效高精度模拟大尺度城区的排水过程,掌握城市地表径流机制和管网排水规律,以银川市约310 km²的城区为研究区域,应用耦合地表径流及城市地下管网排水过程的GAST模型,结合当地污水处理厂、管网、地形和土地利用等特征,基于普适性的数字地形高程DEM数据处理、土地利用类型划分、合流制排水管网和污水处理厂概化等技术,提出了一种基于复杂高密度管网结构优化技术的城区排水过程高效模拟方法。采用理想地形和实际地形对该方法模拟的精度和效率进行了验证,结果表明：对一级支管做删除概化处理对实际的管网排水过程模拟结果影响较小,20.46 km²区域内一二维耦合节点数可削减27.8%,模型计算效率提高12.18%,且研究区域越大,计算效率提升越明显;模拟结果与实测值误差在6%以内,在保证模拟精度的同时大幅提高了计算效率。     

城市雨洪模型在天津市区排水分析计算中的应用

针对天津市城区产汇流特性 ,在充分论证和经过验区检验的基础上 ,引进美国雨洪管理模型 (SWMW) ,详细地进行了市区二级河道的排涝模拟与计算 ,并计算出市区有关控制断面的出流过程     

城市排水管网脆弱性变权评估研究

为使"海绵城市"与城市排水管网融合发展,协同作用缓解城市内涝。以天津市为例,从"暴露度-敏感性-适应能力"三个维度构建了城市排水管网脆弱性评价指标体系;采用惩罚型变权综合评价模型进行城市排水管网的脆弱性"诊断";利用MATLAB实现GM(1,1)模型对城市排水管网的脆弱性综合指数预测。研究结果表明:在2008-2017年期间,天津市城市排水管网脆弱性指数在0. 442～0. 652之间波动,总体呈上升走势。由预测结果可知,该趋势一直延伸至2018-2020年,脆弱度稳步于"轻度";通过变权评价结果与常权评价结果的对比可知惩罚型变权综合评价模型能够消除常权评价结果中的泡沫,提高评价结果的客观性。     

城市排水系统集成模拟研究进展

在回顾城市排水系统集成模拟研究发展和现状的基础上,结合可持续性城市排水系统理论,分析了现阶段城市排水系统集成模拟研究的局限和面临的问题。为了适应城市排水系统结构和功能的演变,实现系统的可持续性,今后城市排水系统集成模拟的研究应当完善对系统结构的描述,在集成模拟的过程中考虑不确定性因素对系统的影响,并构建高效能计算平台,解决城市排水系统大规模计算问题。     

城市排水管网明满交替非恒定流数学模型的研究

该文针对城市排水管网系统存在的明满流共存的计算难点,从一维水流的圣维南方程组的物理意义入手,推导了适用于有压管流的方程组表达形式,提出了当量宽度的概念和计算方法,修正了Preissmann窄缝假定方法中的窄缝宽度公式,将明渠和有压管道两种情况下的方程组写成统一的形式,实现了对明满过渡流的有效数值模拟。通过数学模拟,与经验数据和SWMM模型的对比验证,揭示了当量宽度法的合理性、可行性及其实际应用价值。     

城市洪涝仿真模型地下排水计算方法的改进

为了增强对城市地下排水的模拟能力,获取更为详细的计算结果信息,提高城市洪涝分析水平,对现有洪涝仿真模型的地下排水计算进行了改进,提出在同一模型中对排水管网采用简化和细化相结合的计算方式。简化计算采用等效体积法实现,细化计算采用建立真实管网的一维动力波方程实现,并在特殊道路通道和网格上实现地上、地下水流交换。同时,在降雨产流计算中考虑地面透水性,形成了面向城市降雨产、汇流和排水的洪涝全过程模拟模型。改进后的模型对地下排水的模拟适用性更强,计算结果更为丰富,提高了区间暴雨导致的城市洪涝模拟能力。文中以上海市蕴南控制片洪涝分析计算为例,说明改进模型可获得较好的应用效果。     

精准滴灌农田排水过程数值模拟

因精准滴灌农田土壤水分运动、再分布和时空稳定性有别于传统地面灌溉农田,造成排水过程和排水量也不相同,为了准确模拟精准滴灌农田排水过程,在监测土壤墒情指导滴灌灌溉条件下,根据农田土壤水分的分布特征,利用有限差分法建立基于Richards方程的精准滴灌农田排水过程系统模型,并通过滴灌农田排水过程田间观测,对系统模型进行识别验证。结果表明:在灌溉周期内,农田各点潜水水位随时间逐渐趋于稳定,潜水水位模拟值与实测值的绝对误差在-13～21 mm范围内,潜水水位模拟值与实测值吻合效果较好;在降雨后农田排水过程的模拟中,NO101、NO501和NO505观测孔潜水水位模拟值与实测值的绝对误差分别为-27～47 mm、-27～-76 mm和-27～-79 mm,潜水水位模拟值与实测值在时间和空间上变化趋势一致,两者差异较小,吻合较好;系统模型能较为真实地反映精准滴灌农田的排水过程,可为大面积应用滴灌技术的现代灌区排水系统规划设计和改造以及灌排信息化管理提供参考依据。     

降雨空间分辨率对城市内涝模拟敏感性研究

为研究降雨空间分辨率对城市内涝模拟的影响规律以及一、二维耦合的城市雨洪模型的敏感性降雨空间分辨率,本研究选取西安市小寨片区为研究区,以西安市气象局提供的3场降雨为基础,采用空间插值算法获取5种降雨（0.2、0.5、1.0、2.0和4.0 km）空间分辨率,引入洛伦兹曲线、基尼系数判断不同降雨空间分辨率的不均匀程度,驱动一、二维耦合的城市雨洪模型进行模拟分析。结果表明,3场降雨0.5 km降雨空间分辨率对应的基尼系数分别为0.163、0.201、0.165,评价结果均为均匀分布。随着降雨空间分辨率的降低,基尼系数逐渐减小,峰值积水面积相对误差、内涝积水水量相对变化范围、内涝淹没水深相对变化范围均逐渐增大。对于这3个水力要素评价指标,降雨空间分辨率为0.5 km对应的模拟误差最小,且该降雨空间分辨率为敏感性降雨空间分辨率。     

流域水文时空数据模型初探

简要分析流域水文过程模拟方法;在面向对象的GIS水文数据模型的基础上,讨论了水文时空数据模型的时间域表达概念和方式;应用水文时空数据模型显示降雨数据的时空变化过程。     

Uncertainties and trends in extreme rainfall series in Tuscany,Italy: Effects on urban drainage networks design

Sound basin management at urban or greater scale needs reliable design storm definition. A statistical analysis is carried out on extreme annual rainfall series for durations of 1, 3, 6 and 12 hours occurring at two gauges in Tuscany, Italy. Kendall's test is applied to the extremal series to detect a definite increasing (or decreasing) trend. A special form of an ARIMA model is also fitted to the series to quantify possible linear trends and their respective significance. Results show a clearly increasing trend at shortest duration at both gauges, no trend at longer ones. Time evolution of design storms for all durations and return periods up to 25 years is derived and analysed based on Gumbel distribution. Applications are presented concerning impacts of uncertainties for the design of urban drainage networks.     

城市排水设施科学化养护管理

根据对国内城市排水设施运行现状和养护管理中存在问题的分析,提出"提高养护认识、完善养护管理、创新养护手段"的科学化管理方法,并指出需要加强信息化管理和提高科学技术在排水设施养护管理中的运用.