基于MIKE URBAN的城市内涝模型应用

针对日益突出的城市内涝问题,为了减少内涝灾害的发生、达到防洪排涝的目的,以成都市某小区为例,基于对小区排水管网的概化处理,雨量分配利用芝加哥雨型,应用MIKE URBAN软件模拟小区排水管网在不同降雨强度下承压运行情况及管点溢流情况,并通过设置小型调蓄池和扩增管径两种途径改善城市内涝状况。结果表明:改造后管网设计重现期由2年一遇提高到10年一遇,管段承压状况得到明显改善。在遭遇10年一遇降雨时,管道峰值流量明显降低,典型管道削峰率达62. 5%,管网过水能力大幅度增加。在今后排水系统改造中,应当使城市管网与雨水调蓄池等海绵措施相结合,实现削减峰值雨量,从源头上防止内涝的发生。该模型具有建模简单、运算精确的特点,对城市防洪排涝相关研究有较好的借鉴意义。     

固原海绵城市内涝削减效果数值模拟

以固原海绵城市建设核心示范区为研究区,采用考虑水文过程的二维水动力城市雨洪模型,通过模拟典型设计降雨过程下的海绵城市建设前后研究区的内涝积水情况,对固原海绵城市内涝削减效果进行分析。结果显示:在2年一遇降雨条件下,研究区内9个重点内涝点得到明显改善,积水量峰值降低59.54%,积水面积峰值降低62.50%;当降雨重现期为30年一遇时,研究区内重点内涝点内涝有所缓解,内涝风险等级降低,积水量峰值降低60.37%,积水面积峰值降低69.88%。     

基于SWMM的片区雨水管网改造新方法的研究与应用

基于排水数值模型提出一种雨水管网改造新方法，该方法以管道排水能力等级图为导向，并结合水力坡降和问题管道纵断面分析内涝具体成因，从而进行针对性、系统性管网改造，以缓解小区级别易涝片区的内涝问题。以深圳市矮岭片区和马峦创谷片区为例，来验证片区雨水管网改造方法的可行性和有效性。结果表明，片区雨水管网改造方法对区域内涝缓解有较为明显的效果，矮岭片区和马峦创谷片区内超Ⅲ级的管道均转为安全和较安全状态，最终能达到10年一遇降雨下无积水的目标。     

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。     

关于城市排涝问题的探讨

暴雨后引发的城市内涝及造成的生命财产损失,越来越引起人们的关注及思考。防洪、排水、排涝三者的关系是紧密相连的,是城市发展的安全保障,是城市的命脉,缺一不可。北京依据防洪规范确定了防洪的体系,排水系统是依据室外排水设计规范确定了相应的排水系统,但没有相应的排涝标准及排涝规划。排水管网的设计标准大部分重现期是1年一遇的,当超频率降雨时,只有靠应急抢险。     

短历时雨型对城市排水管网运行状态影响研究

管网过流能力不足或老化会导致城市内涝问题日趋严重,借助水力模型辅助城市排水管网改造尤为必要。考虑到设计雨型是影响管网设计标准的重要因素,以广州市猎德涌排涝片为研究区域,分析两种短历时设计雨型对管网运行状态(包括溢流和充满度两方面)的影响。研究表明：芝加哥雨型雨峰系数为0.35,降雨集中在雨峰附近,P&C雨型降雨波动分布在前半时程,主雨峰系数为0.16;芝加哥雨型下的满流管段数与溢流检查井个数大于P&C雨型的,对于管道的设计标准要求更高;而P&C雨型下的溢流总水量及单个检查井溢流水量大于芝加哥雨型的,对于地表积水影响更大;10 a一遇设计情景下,两个雨型模拟结果差距最大。通过量化分析溢流与管段充满度对雨型的响应,以期为城市管网设计与改造提供参考。     

南京市管网排水标准与水利排涝标准衔接关系研究

城市地区管道排水标准与水利排涝标准缺乏有效衔接已成为形成内涝的主要原因,有必要深入探讨两者之间的关系。本次引入破坏率概念,选取南京市南京站作为雨量代表站,采用年最大值选样方法,深入考虑河道水位顶托对管网排水的影响,研究管网排水与水利排涝之间的重现期衔接关系。结果表明,在破坏率影响下,管道排水设计标准2a、3a、5a分别对应河道排涝标准10a、15a、20a,在压力流下可适当提高。     

调蓄池提高已建系统排水能力的水力模拟研究

以上海市典型排水系统真如的改造规划为例,分析了调蓄池在提高城市雨水系统排涝能力上的作用。利用水力模型估计了不翻排现有管道、不增加现有泵站规模条件下,提高系统局部排水标准所需调蓄容积,以及利用调蓄池进行系统改造在降低工程费用方面的作用。结果表明,调蓄容积在60m3/hm2时,真如局部地区排水标准能从1年一遇提高到3年一遇,且比翻排管道节省造价50%以上。研究成果可为采用调蓄池提高已建排水系统排涝标准提供参考。     

基于InfoWorks_ICM模型的山地城市老旧建筑小区海绵化改造方案设计及评估

为解决山地城市老旧建筑小区内涝积水问题,以重庆市万州区某老旧建筑小区海绵化改造为例,基于InfoWorks_ICM模型,提出一套海绵化改造方案和效能评估的方法。采用万州区典型年实测5 min降水数据序列对改造前后的年径流总量控制率和年径流SS污染负荷削减率进行模拟分析,采用芝加哥雨型2h设计暴雨过程线分别对改造前后1年一遇、3年一遇、5年一遇、10年一遇、30年一遇、50年一遇暴雨过程进行内涝积水风险模拟分析,结果表明,改造方案满足规划指标要求,能够显著改善小区内涝积水问题。     

基于SWMM-MIKE11耦合模型的桐庐县内涝风险评估

通过构建SWMM-MIKE11耦合模型评估现有管网系统排水能力,预测桐庐县遭遇5年、10年、20年一遇暴雨时的城市内涝情况并依此绘制内涝风险图。结果表明:桐庐县发生城市内涝的风险较高;SWMM-MIKE11耦合模型在桐庐县具有良好的适用性,在城市内涝风险评估中具有应用价值。     

基于海绵城市的市政街道雨污分流综合改造提升实践

许多老城区给排水管网在长期的运营过程中出现各类问题，如管网溢流等，可能会造成雨污管网正常使用功能受影响，影响排污造成内涝，因此建设海绵城市与雨水分流改并举改造非常重要。结合济宁任城区南北晁家街某雨污分流改造工程，项目新建道路污水主管道，实现排水单元达标改造。将片区域内道路的现状合流制排水体制完善为雨污分流制，实现区域河涌流域内清污分流，在一定程度上减少了峰值流量，与海绵城市的基本要求一致，同时提出雨污分流建设中的管道建设关键技术。     

城市感潮河网应对内涝的水位控制可行性研究

针对感潮河网城市现状防汛排涝的迫切需求,基于EPASWMM模型,通过对评估城市河网排涝能力,探索性提出可应对城市内涝的水位控制条件。结果表明,控制水位设为1.80~1.90m,除局部边界节点外,河网水系的排涝能力可由不足以承受10年一遇提高至50年一遇,复核计算结果也表明降雨基本可实现6h内顺利排出,表明以1.80m作为当地河网控制水位基本可行。     

深圳城市两级排水系统设计暴雨重现期的衔接关系

城市内涝防治采用市政排水与水利排涝两级排涝模式,针对城市两级排水系统标准无法衔接的问题,以深 圳市大空港区为例,考虑城市两级排水系统可能遭遇的两类衔接风险,通过构建雨量结构关系分别得到以短历时 暴雨为主和以长历时暴雨为主的设计暴雨重现期衔接关系。同时利用芝加哥雨型和珠江三角洲雨型分别推求市 政排水与水利排涝设计暴雨过程,以探讨城市两级排水系统设计暴雨雨峰之间的衔接关系。最终通过 Spearman 相关系数评估截留河流域各条支流的衔接关系与地理参数之间的相关性。结果表明,水利排涝与市政排水设计 暴雨重现期的衔接关系受降雨强度和降雨历时共同作用,且设计暴雨雨峰衔接关系存在地区差异性。以德丰围 涌为例,在市政排水设计暴雨重现期为 X 年一遇时,水利排涝设计暴雨重现期应至少设计为（2~3）X 年一遇才能 实现城市两级排水系统的衔接。     

浅谈滨江平原区城市治涝体系构建

针对滨江平原区城市特点,深入分析城市内涝发生的原因,并针对不同雨情,科学地提出城市在雨水源头、管道排水系统、城市水系排涝系统、超标准情况下内涝防治措施,制定出了"源头控制—排水管网—城市水系—应急对策"为一体的城市内涝防治体系。     

西安市小寨区域城市雨洪综合模拟与解析研究

为有效评估城市雨洪管理效果,以西安市小寨区域为例,搭建耦合管网模型和地表漫流模型的绿-灰-蓝雨洪系统综合模拟模型,从径流控制、管网排水与城市防涝等方面解析城市雨洪管理现状。研究表明：小寨海绵城市改造区年径流总量控制率基本可满足要求;2 a一遇、3 a一遇降雨排水瓶颈的管网长度分别为145.02、181.91 km; 20～50 a一遇暴雨条件下,海绵城市改造区无明显积水,大环河北岸、南三环中段和雁展路局部积水深度大于15 cm。该模型能够直观表现地表雨水漫流和管道水流运动过程,科学评估城市排水防涝与生态海绵城市建设效果。     

平原区城市典型区域内涝问题研究——以湖南省华容县为例

随着我国城市化进程不断加速,城市内涝问题也逐渐突显。为此,对湖南省城市内涝的情况进行了调查,同时初步分析了内涝形成的原因;并采用MIKE FLOOD建立了城市排涝耦合模型。在此基础上,选择平原区的华容县河西片作为典型区域,进行了排涝模拟计算。结果表明:(1)华容县排水管网排涝能力不足;部分设置不合理,致使管道过水能力有限。(2)实验小学和老烟草局两处易形成内涝,且涝水在24 h内无法排除。(3) 61%的管道最大充满度在2～4之间,容易出现满负荷的状态,对管道的寿命有较大影响。(4)依靠现有的麻浬泗泵站进行排水,能保证护城港不受洪涝威胁;同时通过扩大田家湖的调蓄容积,可以提高研究区域的排水能力。根据分析结果,提出了城市排涝工程建设、管理等方面的建议及措施。     

北京市典型积水点金安桥内涝原因及治理措施效果分析

【目的】为了明晰内涝致灾机理，精准识别影响内涝的关键因素，诊断积水内涝原因并提出治理措施及优化比选方案，【方法】选取北京市典型积水点金安桥为研究对象，基于InfoWorks ICM构建精细化洪涝模型开展内涝模拟分析。【结果】结果显示：在1 a、3 a、5 a、10 a四种设计暴雨情景下，模拟得到金安桥最大积水深度分别为0.903 m、1.317 m、1.528 m、1.660 m,在10 a一遇设计暴雨情景下桥区积水将漫溢至金安桥站地铁口，出现地铁倒灌风险。【结论】基于模型模拟诊断分析得出，金安桥片区内涝原因主要为管网排水能力不足，局部地形地势低以及规划建设因素导致。模拟分析了管网提标、地形抬填、规划建设调蓄泵站及排水渠等四种内涝治理措施，治理效果依次为：地形抬填>规划建设排水渠>管网提标>规划建设调蓄泵站，设置了4种联用组合方案模拟内涝改善效果，其中方案四(管网提标+设置调蓄泵站+设置排水渠)效果最佳，区域排水能力达10 a一遇。研究结果可为精细化、系统化治理城市内涝问题提供技术支撑。     

无资料城区管网排水过程概化模拟研究

许多城市地区都没有可用的排水管网数据,从而降低了城市雨洪模拟的准确性,因此需要一种新的方法来表征管网的排水能力。提出了雨水井等效排水法(RIA)和仅在道路上等效排水法(CIR)两种表征管网排水能力的方法,采用高效高分辨率的城市雨洪模型,以西咸新区为研究区域,模拟了城市内涝积水过程,并与实测数据进行了对比。通过实际降雨与设计降雨条件下的内涝结果发现,较原有的模拟方法,该方法可以精准的表征管网排水能力,提高模型的准确性。     

基于InfoWorks ICM模型的北京市东城区海绵城市改造效果分析与研究

以北京市东城区为研究区,基于InfoWorks ICM模型开展海绵城市改造效果分析研究,通过2018年8月11日、12日的场次降雨实测流量过程、积水深度来验证模型的适用性,对研究区降雨重现期为1 a、3 a、5 a和10 a的管网排水能力评估发现,引起研究区内涝频发的主要原因有:研究区管网排水能力普遍偏低、不透水下垫面面积占比高、局部微地形低凹等因素。通过模型模拟发现,当研究区内的新建、改建项目按照《雨水控制与利用工程设计规范》(DB 11685-2013)中要求实施后,排水能力不足1年一遇管网长度比例减少12%,1年一遇至3年一遇、大于10年一遇管网长度比例提高了2%、10%。"2016.7.20"场次暴雨的内涝积水模拟结果显示,改造后内涝最大积水深度减小了0.31 m,积水范围减小了8.67 hm~2,积水总量减少了3.22万m~3。     

基于SWMM和ICM模型的城市内涝模拟分析

随着城市化的不断推进,极端水文事件如汛期强降雨、迅猛的暴雨导致的快速涝情,以及涝旱交替等现象,其发生频率和强度正迅速增加。本文以北京市某地区为例,在此基础上建立了城市一维雨水管网模型和城市二维地表淹没模型,进而制作城市内涝淹没图。通过分析内涝的影响因素并进行风险评估,深入了解内涝现象。研究结果显示,北京市的排水情况不容乐观,绝大多数排水管段的排水能力在10 a内仅能满足一次。这一状况不仅涉及管段数量,还包括管线长度,超过90%的管段排水能力均未达到10 a一遇的水平,约50%和40%的管段聚焦在1 a一遇和2 a一遇的降雨情景;伴随着降雨重现期的延长,峰值流量出现的时间变化较小。积水的起始时间和积水持续时间的演变趋势基本相同,在降雨重现期从1 a一遇到3 a一遇时表现出较大的变化,而在3 a一遇到100 a一遇时,变化渐趋稳定;随着降雨重现期的延长,积水深度和积水面积的变化强烈。在重现期为100 a一遇的情况下,积水面积占了总面积的45.22%,而积水深度则高达1.25 m。