基于SWMM模型的LID措施不同布设方式对径流削减作用

利用暴雨雨水管理模型(storm water management model,SWMM)中的低影响开发(low impact development,LID)模块模拟了西安理工大学金花校区现状下以及下沉式绿地、透水路面和2种LID措施组合的布设情况在不同降雨重现期下管道出口径流过程,并评估了该区域排水管网的有效性和内涝状况。结果显示LID措施的布设对于推迟洪峰出现时间、减小洪峰流量、减小洪流总量和削减径流系数方面有着明显的效果,同时,其雨洪控制效果在低重现期降雨中更加明显。     

基于InFoWorks ICM模型的城市片区排水防涝方案优化研究

以天府新区某中央商务区作为研究对象，利用InFoWorks ICM模型模拟100年一遇最不利1 h降雨时，该区域现状城市水系排水能力以及内涝分布情况。根据模拟结果，对区域排水防涝系统进行优化。通过调整“规划待建河道路径+局部区域排水方向”的优化方案实现城市排水防涝的综合性系统解决方案。优化方案减小了规划待建河道的规模和埋深，最大程度地利用现状湖泊的调蓄空间并发挥了现状排水管网的调蓄和排泄能力，使得极端降雨条件下的区域排水防涝风险可控。     

基于低影响开发模式的南方内涝城市防治研究

我国城镇化的快速发展增加了城市的不透水面积,导致很多城市尤其是南方城市在夏季汛期容易出现内涝灾害.为有效降低我国南方城市内涝灾害的负面影响,依托广东省某市的中央公园区域水环境治理项目,基于SWMM模型对区域降雨情况展开分析,对比包括下凹式绿地、透水路面、绿色屋顶和LID组合3种方案对降减小区域洪峰总量的应用效果.结果表...     

海绵城市低影响开发措施综合效益评价体系及应用

为对低影响开发(LID)措施综合效益进行量化评价,综合考虑生态、经济及社会等因素,选取径流量削减率、污染物削减率、成本投资、运行效益、雨水利用、生态价值等16项LID措施评价指标,采用层次分析法和熵权法确定指标权重,基于云模型构建了 LID措施综合效益评价体系.将评价体系应用于南京一住宅小区的4个LID措施初步设计方案...     

基于SWMM模型的城市工业园区低影响开发效果模拟与评估

以重庆市渝北区花朝工业园为研究对象,分别设计单一生物滞留池、渗透性路面、绿色屋顶控制方案以及生物滞留池-渗透性路面-绿色屋顶组合式方案,构建SWMM模型模拟不同方案对研究区域的径流、洪峰削减影响效果。模拟结果表明,LID措施的径流削减效果在重现期为2年、10年时更显著;单一方案中渗透性路面的径流控制效果与洪峰削减效果更显著;组合式方案的径流控制效果优于单一方案的和值,表明彼此间相互产生正影响。组合式方案的洪峰削减效果低于单一方案的和值,表明彼此间相互产生负影响。     

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SWMM的银川市金凤区雨洪模拟及LID效果评估

针对城市内涝及非点源污染问题,从海绵城市建设的角度出发,以银川市金凤区作为研究区域,采用SWMM建立雨洪模型,选取设计雨峰系数为0.4的5种降雨重现期和降雨重现期为0.5 a的4种雨峰系数共9场降雨,评估研究区在下凹式绿地、透水铺装、雨水花园、下凹式绿地组合透水铺装及雨水花园组合透水铺装5种LID方案下对径流及4种污染物的控制效果。模拟结果表明：随着重现期的增大,5种方案的径流控制率及污染物负荷削减率均有所减小;下凹式绿地组合透水铺装方案的削减效果最为显著,重现期为0.5～5 a时,该方案径流控制率均大于65%,污染物负荷削减率均大于45%;重现期为10 a时,径流控制率及TSS、COD、TP与TN负荷削减率分别为61.38%、42.86%、58.23%、44.03%和55.95%;重现期为0.5 a时,随着雨峰系数的增大,5种LID方案的径流控制率及污染物负荷削减率的变化均不明显。LID方案对中小重现期降雨有较好的控制效果,但因组合方案各措施间受到相互作用及不透水面积等因素的影响,并未达到“1+1>2”的叠加效应,最优方案还需深入研究。     

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。     

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。     

基于联系数的大型灌区水资源空间均衡评价与优化调控

区域水资源空间均衡评价与调控是水资源开发利用与经济社会协调发展的重要技术基础和科学管理手段。可供水量与需水量是区域自然资源条件和经济社会活动对水资源系统的综合体现指标,二者之间的平衡关系可以直观地揭示水资源系统的单元供需均衡和空间均衡程度。针对水资源空间均衡研究现状,首先以供需差占供需总量比定义并计算水资源系统的单元供需均衡度;再以各单元面积、人口和经济占比确定单元的系统权重,并运用七元联系数将各单元均衡度综合为系统空间均衡等级并识别均衡状态;以淠河灌区现状及远景规划年为例,对有无水量调配下水资源空间均衡状态开展评价计算与对比分析,最后针对性地提出提高灌区水资源空间均衡状态的优化调控方案。研究结果表明:现状水平年灌区水资源空间均衡状态经系统内水资源调配后有明显提升;远景规划年不同来水情景下,水资源供需矛盾较为尖锐,只有在充分节水基础上借助系统内、外多水源调配方能使灌区水资源系统达到基本均衡;单元供需均衡度能同时表达缺水型失衡和余水型失衡而更有普适性;改进的七元联系数评价模型可更加细致地刻画复杂水资源系统的不确定性,为准确判别区域水资源系统所处空间均衡状态提供了新思路新途径;大型灌区内部...     

基于正交试验法的平原圩区排涝泵站优化调度

为提高排涝泵站的防洪除涝效率,通过构建圩区排涝泵站的优化调度模型,制定对应的正交试验方案,运用遗传算法对试验方案进行优化求解,得到圩区排涝泵站在“等功耗下排水量最大”的优化调度方案。结果表明,正交试验法可缩短优化调度方案的制定周期,其优选出的泵站调度方案可有效提高排涝泵站的防洪除涝效率。     

库区防护区排洪涝工程布局及规模研究

针对不同防护区的位置、耕地和房屋高程以及防护区内现有水系、水利工程情况,拟定不同防护区工程布局方案,经过方案比较,确定推荐方案。根据各防护区地形特点,综合考虑水利工程,分别采用不同方法确定防护区排洪涝工程规模,可供类似工程设计参考。     

基于关键参数耦合效应的城市排涝设计方法EI北大核心CSCD

为破解城市排涝规划设计中难以选择蓄涝水面率、暴雨历时的问题,提出了基于蓄涝水面率和暴雨历时2个关键参数耦合效应的设计方法,针对常规的平均排除法在部分工况下失效或得出的排涝流量偏小问题进行了改进。该方法能够协调较短历时暴雨及其后续降水过程中的排蓄关系,快速确定蓄涝水面率与暴雨历时耦合条件下的设计指标成果表,进而合理确定关键参数与设计指标的大小。以南昌市沙井电排区为例,借助MIKE模型分析改进前后排涝进程的差异,验证该方法的可靠性;该方法可以弥补常规方法的2个缺陷,实现关键参数耦合条件下的设计指标快速计算,解决其计算结果偏小、难以适应短历时集中强降雨的问题。     

水资源优化配置方案综合评价的模糊熵模型

由于水资源优化配置方案具有多目标性和模糊不相容性的特点,在模糊理论分析的墓础上,结合欧氏贴近度的概念,建立了基于欧氏贴近度的水资源优化配置方案综合评价的模糊优选模型。模型中基于信息熵建立了专家自身权重模型来修正层次分析法得到的指标主观权重,得到的指标融合权重减少了权重确定的主观性。以天津市水资源优化配置方案综合评价为例介绍了该模型的具体运用,该模型为水资源优化配置方案综合计价提供了一种新的决策方法。     

胶东地区跨流域调水优化配置研究

胶东地区是严重缺水地区,近年来随着城市人口不断增长,工农业生产和经济快速发展,缺水问题越来越突出。以胶东地区缺水较为严重的潍坊、青岛、烟台、威海四个地市为研究区域,结合引黄济青工程和南水北调东线工程实施跨流域调水,缓解供需矛盾,以2020年和2025年为规划水平年,基于水量平衡分析,构建以缺水量最小和调水工程效益最大为目标的多水源多目标优化配置模型,确定调引不同水源(黄河水,黄河水和长江水)时的水资源优化配置方案。配置结果表明:只调引黄河水,受水区不同规划年的缺水量分别降低14%~83%、10%~31%;同时调引黄河水和长江水,受水区不同规划年的缺水量分别降低28%~81%、19%~53%。可见优化配置方案可以有效缓解胶东地区水资源紧缺状况和供需水矛盾,为胶东地区的可持续发展奠定基础。