排水系统应对暴雨内涝能力评估方法研究

在暴雨特征改变和防涝标准提高等诸多背景下,对排水系统应对暴雨内涝能力进行评估可以重新认识内涝发生的风险水平,为雨水系统改造升级、淹涝预警和制定应急措施提供重要的参考意见。通过Mike Flood和暴雨强度公式修编资料评估了暴雨特征改变对雨水系统应对暴雨的能力的影响,评估不同暴雨重现期下服务区域的淹涝程度,评估指定暴雨重现期淹涝区积水深度和面积,评估雨水排放口河道水位的改变对雨水系统应对暴雨能力的影响。     

镇江市主城区排水能力与内涝风险评估

针对近年来发生暴雨时镇江市区内涝积水现象频发的问题,采用城市排水管网模拟系统(Digital Water Simulation)构建镇江市主城区排水管网模型,并对不同降雨情景下的排水管网进行动态仿真模拟。基于模拟结果分析排水管网水力负荷,评估主城区排水能力;根据积水深度、积水范围和淹没时间等信息,采用情景评估法,计算内涝风险指数,进行主城区内涝风险评估与区划,为城市防涝综合规划和防涝管理提供参考。     

基于1D/2D耦合模型的排水系统内涝重现期校核

耦合一维(1D)管网/二维(2D)地表漫流模型可以准确描述城市地区的暴雨积水过程,特别是超设计标准暴雨造成的城市内涝的演进全过程。以合肥市杏花排水系统为例,构建1D/2D耦合模型,通过实测数据完成模型的率定验证,在50年一遇的极端暴雨条件下,模拟杏花系统的内涝演进。结果表明,该排水系统内地形起伏较大,道路调蓄涝水的能力差,且不能配合市政排水系统行泄涝水,在极端降雨条件下形成了严重的局部涝灾。本研究为根据内涝设计重现期校核城镇排水系统排除积水能力规定的实施提供了参考。     

城市化对排水系统的影响及自适应改造研究

分析了城市化对原有排水系统的影响,并提出提高城市排水管网设计标准的改造方案。以呼和浩特市W排水系统为研究对象,应用SWMM工具,结合Arc GIS,对其排水系统进行动态仿真模拟计算。在不同降雨情景下,分析与比较了研究区域在不同管网设计重现期改造方案下的溢流量等信息,计算内涝风险指数。结果表明,城市扩张增大了原有排水管网的负荷;提高管网设计重现期可以降低内涝灾害的风险系数。另外,借鉴经济订货批量(EOQ)模型的评价方法,依据工程性与经济性评价选取最优自适应改造方案。以上方法可用于其他地区城市化自适应改造措施研究,为城市排水系统规划和防洪排涝提供理论依据和决策支持。     

巨型城市内涝片区排水管网排水能力分析评估研究

暴雨与内涝是我国城市遇到的普遍问题,管网病害是导致城市内涝的重要因素。为了评估排水管网对城市内涝的的影响,本文以广州市一典型内涝区作为研究对象,采用SWMM模型,将研究区内排水系统进行概化,模拟不同强度暴雨情景下的节点积水和管渠过流量。模拟了管道不同病害情形下的内涝情景,考察不同强度雨量下内涝点数量、积水程度和管网负荷。研究表明内涝的原因是原有管道设计标准偏低、淤积和管道堵塞。对排水管实施清淤、局部加大管径后,可基本防治1年一遇暴雨,显著改善3~5年一遇暴雨的排水状况。     

城市雨水管网与地面流的一、二维集成模拟研究

采用MTKE n00d集成模型,以北京市亦庄经济技术开发区为案例,针对现状和未来建设人工湿地两种情景,对1年、5年、10年暴雨重现期下的淹没特性进行了雨水管网和地面流的一、二维集成模拟.模拟结果表明,在现状条件下,3种暴雨重现期都会产生淹没区域,尤其是在5年以上重现期时整个区域的10%都会被淹没;未来建设人工湿地可比现状减少20%左右的淹没面积,但其作用范围是人工湿地上游区域,对其他区域则没有明显作用.利用这些结果可进行暴雨危害的风险评估,并对各种工程方案进行比较分析,以寻找减轻暴雨淹没损失的最佳途径.     

InfoWorks ICM在排水管网问题诊断及改造中的应用

对建成区现状排水管网存在问题的诊断和改造方案的评估是排涝改造工程实施的前提和基础。采用Info Works ICM构建F市某建成区的排水管网系统,对不同重现期下管网的排水能力进行评估;针对区域存在的内涝风险,借助模型找出现状管网系统存在的瓶颈问题,明确积水形成的主要原因。在此基础上,提出排涝改造措施,并用模型评估改善效果,以期为改造工程的实施提供参考及数据支持。     

基于SWMM模型的雨水管网优化

利用SWMM模型模拟所选区域排水系统的运行现状,分析得出其"瓶颈制约",并提出改变节点高程和增大管径这两种管网改造方案。在两年重现期下,两种改造方案分别使整个排水系统的溢流量减少了44.78%和81.62%,明显缓解了节点溢流和管道过载情况。进一步模拟两种改造方案下管道的淤积情况,发现增大管径这一方案缓解节点溢流和管道过载的效果比较理想。这为城市排水管网优化设计、管网改扩建和管道养护提供了技术支持。     

基于SWMM的大型双曲屋面雨水径流模拟

以国家速滑馆为例,提出了一种基于暴雨洪水管理模型（SWMM）构建大型双曲屋面雨水径流模型的方法。对研究区域屋面虹吸雨水排水系统在设计暴雨重现期（P）为10、50、100 a情景下的运行状态进行了模拟分析,并结合现场实测数据对模型的可行性进行验证。模拟结果显示,在各重现期下虹吸系统的启动比例均达到了预期,屋面局部积水点比例较小且积水深度处于可控范围内,不会对屋面整体安全性构成威胁,并可根据模拟结果设置挡水板、天沟溢流口等技术措施,对屋面进行雨水系统设计。     

上海市中心城区积水原因分析及改善建议

从地理、气象、设计、建设、管理等方面分析了上海市中心城区的积水原因。最后有的放矢地从短历时暴雨强度公式、暴雨重现期、径流系数、合理划分排水系统、完善工程组织、做好管网日常养护、建立等级预警机制等方面,提出可行的改善建议。