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。     

海绵机场雨水径流仿真模拟

针对极端暴雨天气下机场内涝严重的问题,将海绵城市的理念应用于机场,结合低影响开发设施,模拟添加新型透水铺装设施在降雨重现期分别为1、3、5、50年的径流控制效果.通过SWMM模型模拟得出添加占子汇水区面积30％左右的透水铺装设施后,渗入损失明显上升,地表径流深度显著下降.在重现期为1年时,采用透水铺装设施后的管道过载比...     

基于SWMM模型的住宅区层级式雨水系统构建

为研究层级式雨水系统的排水效果,以江西省南昌市某住宅小区为例,构建了由基本单元入渗系统、庭院逐级削减系统、地块层层滞蓄系统和小区末端调蓄系统组成的层级式雨水系统。利用SWMM模型模拟层级式雨水系统方案与传统方案在不同重现期降雨条件下对径流总量、峰值流量和节点溢流的控制效果,并进行整体性分析。结果表明,采用层级式雨水系统后,降雨重现期为0.5、1、2、3、5、10a时的径流总量削减率分别增加了63.20%、58.02%、52.43%、49.61%、44.46%、39.17%;径流峰值分别削减了56.44%、57.79%、58.65%、59.12%、59.36%、59.72%;径流峰值时刻分别延迟了9、8、6、4、3、1min。层级式雨水系统具有较好的径流控制效果,能减少径流总量,削减峰值流量,延缓峰值时间,改善节点溢流,保证研究区域5年一遇降雨不发生积水,有效缓解城市排水问题。     

基于SWMM的住宅区多LID措施雨水系统径流控制

为分析不同的LID措施对雨水径流的控制效果,以江西省南昌市某住宅小区为例,利用SWMM模型模拟了多LID措施串联的不同方案在不同重现期降雨条件下的削峰减排效果。结果表明,采用下凹式绿地、渗透铺装、植被浅沟的小区雨水系统,在降雨重现期为1、2、5、10、20年时总径流量、洪峰流量分别减少13.9%~25.1%、31.6%~47.9%;在此基础上分别串联屋面雨水桶、绿色屋顶、绿色屋顶+雨水桶的设计方案均能得到更好的径流控制效果;雨水桶相比绿色屋顶对总径流量有更强的削减作用,而绿色屋顶比雨水桶有更好的洪峰控制效果,尤其是在高强度降雨条件下单用雨水桶不能发挥削峰效果;绿色屋顶与雨水桶串联相比单独使用能发挥更强的削峰减排效能,且在高降雨强度下串联优势更明显。研究成果可为住宅区雨水系统的径流控制提供参考。     

基于SWMM的老旧小区海绵化改造适用技术研究

为了解决老旧小区内涝问题,针对不同类型的老旧小区提出了海绵化改造的适用技术,以萧山区某老旧小区为例,利用SWMM建立雨洪径流模型验证了该技术的可行性和有效性。针对该小区基础设施差、下垫面硬化率高等特点,选择适用的LID设施对其进行海绵化改造并模拟其在不同降雨重现期下的雨洪调控效果。结果表明,超载节点数量得到有效控制,可保证在最大20年一遇的降雨强度下该小区不发生长时间积水。应用该技术选用LID组合设施进行改造后,研究区域径流总量显著降低,区域排涝能力得到极大提升。     

基于SWMM的初期雨水调蓄池容积确定及截污效能模拟

雨水调蓄池通常借助经验公式确定容积,可信度略显不足。对此,选用模型法即通过模拟典型降雨下调蓄池的工作过程,结合排放目标确定调蓄池容积。将此方法应用于以南昌市儒乐湖流域为研究区域的非点源污染物控制过程中,模拟结果表明,该方法确定的调蓄池容积可有效受纳初雨冲刷带来的污染物,达到削减非点源污染物的目的。研究成果可在实际工程中推广应用。     

基于SWMM模型的兰州交通大学校园区城市雨洪模拟及LID效果评价

为解决城市内涝问题,从海绵城市视角出发,利用美国暴雨管理模型(SWMM)建立兰州交通大学校园雨洪径流模型,针对研究区水资源短缺和城市内涝的矛盾,选择适合研究区的LID措施,模拟研究区在不同LID措施下不同重现期时的雨洪调控效果.结果 表明,LID措施组合布置时对研究区径流的消减作用最好,其中径流总量消减率和径流峰值消减...     

排水模型在海绵城市建设效果评估中的应用

海绵城市建设是一种新型的城市建设模式,以某市海绵城市建设试点区为研究区域,根据区域基础物探数据和其他相关信息,建立综合排水系统模型,实现水文水力及相关水质指标的模拟。为保证模型准确性,基于已获取监测数据对模型进行相关参数的率定和验证,在纳什效率系数均大于0.5的前提下,对区域径流控制水平和面源污染控制水平进行模拟评估。结果显示,径流控制方面,年径流总量控制率模拟结果为79%;面源污染控制方面,污染物SS负荷总量削减率模拟结果为80%。因此,该市海绵城市的建设效果能够满足规划要求。     

沙漠高温干旱地区海绵城市雨水调蓄池渗流分析

为解决沙漠地区城市所存在的“雨季看海,旱时无水用”的问题,基于常规地区海绵城市的理念,结合某沙漠地区的实际气候地质情况,根据实地N5-1区域土层渗透试验所得到的试验数据进行计算,得出地下深度5～50 m土层的渗透系数,建立若干雨水调蓄池渗流分析方案,并对不同方案进行建模计算。结果表明,在雨水调蓄池周围填充高渗透材料及底部增设垂直回灌井相结合的结构方案可较好解决雨水无法有效渗透到地下含水层中的问题。     

基于SWMM的透水铺装系统的水文效应研究

为分析透水铺装对城市水文循环的影响,以河北农业大学校区内某2.02ha的区域为研究区,分别建立研究区现状和加入透水铺装措施的暴雨洪水管理模型(SWMM),采用纳什效率系数法对模型进行率定和验证,定量分析不同重现期降雨情景下,透水铺装对研究区现状产汇流的影响。结果表明,模型率定和验证期的纳什效率系数分别为0.87、0.83和0.89、0.81,构建的研究区雨洪模型模拟效果良好。不同重现期(2、5、10、50、100年)降雨条件下,透水铺装对研究区现状产流时间推迟1～15min,径流总量削减23%～51%,洪峰流量削减28%～56%,峰现时间滞后1～10min。研究成果有利于透水铺装设施的进一步开发应用。     

基于GIS的城市雨洪模型SWMM二次开发研究

以广州市新河浦社区为例,采用双层排水系统,利用SWMM模型的开源数据接口,实现了在VisualBasic 6.0平台下SWMM模型与ArcGIS的集成,构建了基于GIS平台的内涝模拟模型,并分析了不同暴雨重现期下的淹没情况。结果表明,该模型具有较好的精度和可靠性。     

基于SWMM模型的城市道路LID设施设计参数优化研究

以深圳市光明新区为例,运用SWMM模型研究了生物滞留设施、透水沥青道路、透水铺装三种LID设施对区域内道路综合径流总量和污染负荷总量控制效果的影响中7个设计参数的优化,模型中水文水力、水质参数通过典型降雨过程进行率定。结果表明,ENS、R2值基本在0.77和0.80以上,SWMM模型模拟与实测水量水质过程趋势线基本一致,精度较好;7个设计参数中,DA和DC对径流总量和污染负荷总量控制呈负相关,其余参数呈正相关,且影响最大是DC;BH、ST1和ST2的设计优化值分别为0.15～0.3、0.6～0.8、0.5～0.7 m,DC的设计优化值为0.5～1.5,HA和DA应在10%范围内予以优化。     

SWMM模型在深圳市民治河流域的应用

以深圳市民治河流域为研究区域,对组成排水系统的排水管网、道路和河道水系进行合理概化,构建了基于ArcGIS的排水系统数据库。利用流域DEM、街区和道路分布图在ArcGIS中对民治河流域进行子汇水区划分。由此基于双层排水系统思想构建民治河流域SWMM模型,并采用6场实测降雨资料对该模型进行验证,所得内涝淹没位置与实际调研情况基本相符,表明所建模型具有良好的精度和可靠性;分别对重现期为1、2、5、10、20年的设计暴雨情形下管道超负荷、节点溢流等情况模拟表明,该模型较好地评估了该流域排水管网的排水能力,为区域防洪排涝管理、调度、规划和雨洪资源利用提供了决策依据。     

海绵城市建设技术对地下水污染的影响评价

为避免海绵城市建设技术的实施造成地下水污染,采用层次分析法和聚类分析法评价海绵城市建设技术对地下水污染的影响。结果表明,22项海绵城市建设技术对地下水的影响分为3个等级,一级技术共11项,增加了地表径流进入地下水的概率,但对雨水径流的净化效果有限;二级技术共7项,有一定的概率使得地表径流进入到地下水中,同时具有一定的净化雨水径流的能力;三级技术共4项技术,能降解或净化雨水径流中的大部分污染物。结合海绵城市建设技术对地下水潜在影响的评价结果,可为不同风险区域的海绵城市选取适宜的海绵城市建设技术提供科学依据。     

基于系统动力学的水价调节供需模型与仿真

针对目前水价研究中的不足问题,借助系统动力学原理,结合水资源需求、水资源供给、水价调节理论,构建了水价供需平衡调节模型,并比较了榆林市2000、2005年部分统计数据和模拟数据,提出了基于榆林市社会经济和水资源开发利用现状按维持现状、增加供水、价格调控三种方案进行仿真分析。结果表明,模型描述的系统行为与实际系统行为基本相符,价格调控方案最终可实现水资源供需平衡。     

系统优化的GM(1,1)模型在大坝位移预测中的应用

针对传统灰色GM(1,1)模型的缺陷,以陈村大坝为例,根据最小二乘原理提出了以GM(1,1)的一次累加生成建模序列所有分量的拟合误差平方和最小为约束条件,求得新灰色GM(1,1)预测模型的最优初始值,改进了原GM(1,1)模型的背景值及灰度值,并与传统GM(1,1)模型做了比较.数值仿真结果表明,新模型精度较高,预测效...     

乌鲁木齐市水资源供需优化决策的系统动力学仿真

随着干旱区城市水资源与生态环境—社会经济复合系统的矛盾日趋恶化,水资源配置倍受重视,系统性也成为决策的重要原则。以乌鲁木齐市为例,基于我国干旱区城市水资源供需系统反馈机制,建立系统动力学模型,设定5种方案模拟水资源供需变化。结果表明,中高速经济增长下,产业结构升级不能保证用水结构优化,城市规模增长驱动水资源供需差额和废污水排放增加;保持城市经济和人口低速发展,并调整产业结构、加强节水和水利投资改善力度,引入水源可在2020年实现0.165×108 m3水资源富余,2030年人均GDP增加到17.26万元,城镇化率达到98.03%,废污水排放量为3.03×108 m3。