城市屋顶降雨径流过程单位线模型研究

城市屋顶按透水性质可分为不透水与绿色(渗透)屋顶.对于绿色屋顶,基于土壤水饱和下渗理论,考虑基质土壤层厚度有限性及表面积水深影响,推导建立了降雨径流过程的单位线模型,再联合不透水屋顶降雨径流过程单位线模型,共同构成城市屋顶降雨径流过程的单位线模型,并建立了统一的数学方程表达形式,参数包括响应速率与径流(产流)起始时间....     

简易式绿色屋顶对雨水径流控制效果研究

随着海绵城市建设的全面推广,源头绿色设施建设的数量也大幅度增加.绿色屋顶作为一种对雨水水量可以有效控制的设施,同时兼具景观和节能保温等功能,被广大设计师所接受.开展对嘉兴市简易式绿色屋顶成效的研究与分析,获取对雨水径流控制的实际效果,可为海绵城市源头绿色设施推广应用提供技术支撑.     

基于城市洪涝径流和积水特征的绿色屋顶空间布局优化研究

【目的】绿色屋顶等LID设施的空间布局差异会对城市洪涝灾害的削减效果产生不同的影响。为解决绿色屋顶在城市规划中具体空间形态的优化问题,【方法】通过设置随机分布、沿道路分布和沿积水点分布等3种绿色屋顶空间布局方案,利用SWMM模拟其对洪涝径流和积水特征的影响,并利用熵权-TOPSIS法综合评价出最优方案,实现绿色屋顶的空间布局优化。【结果】结果显示：(1)在相同绿色屋顶覆盖率下,不同空间布局的绿色屋顶对地表径流都具有较好的削减作用,对径流总量和峰值的最大削减率能够达到23.99%和39.12%。(2)不同空间布局对洪涝积水的影响差异明显,其中沿积水点分布布局的削减效果总体上要优于其他方案,该方案平均积水时间最多削减15.18%,积水节点最多减少69.19%,最长积水时间最多缩短10.98%,严重积水节点最多减少48.08%。(3)沿积水点分布布局的TOPSIS评分在多种情景下的总得分分别为0.663、0.685、0.526和0.594,均为得分最高的方案。【结论】结果表明：不同空间布局的绿色屋顶方案对地表径流总量的影响差距不明显,差值在2%以内,难以据此进行布局优化;凭借空间位置差异,沿...     

气候变化对流域径流影响的水量平衡模型

研制了与计算潜在蒸散发的Ｐｒｉｅｓｔｌｅｙ－Ｔａｙｌｏｒ方法相结合的水量平衡模型，有么模拟流域对潜在气候变化的响应。该系统使用可视Ｂａｓｉｃ语言在Ｅｘｃｅｌ５．０系统环境下设计而成。模型使用简便，并使用ＩＩＡＳＡ的月平均水文数据库，介绍了模型环境及２个研究事例。     

城市雨洪径流模型研究概述

近年来,我国城市化进程加快,城市遭遇极端暴雨引发严重内涝灾害呈现加剧态势。欧美等发达国家很早就通过建立数学模拟模型,研究城市雨洪产汇流和径流排泄过程,评估区域淹没损失风险,并进行城市排水管网设计优化和内涝预警预报等工作。通过综合国内外城市雨洪径流模型研究文献和应用实例,归纳模型概念,结构和分类,对比分析典型模型特点和应用,得到模型不足和应用局限性,尝试给出解决思路,并指出模型发展具有多技术融合和模块化商业化的趋势,对于借鉴和指导模型应用有重要意义。     

基于SWMM模型的成都市降雨-径流响应研究

随着大型都市城市化进程的不断深入,城市内涝的情形也日益频繁,解析城市降雨-径流响应规律是进行城市雨洪管理的重要手段。文章以成都市二环路以内区域为主要研究对象,利用SWMM模型,通过构建成都市雨洪模型,模拟多种重现期条件下的降雨径流过程。结果表明,同一透水率的子汇水区在不同空间分布下的径流系数和峰现时间未见明显差异,而峰值系数则表现出差异性和随机性。在同一设计降雨条件下,透水率的减小使得径流系数逐渐增加,峰现时间逐渐减少,部分研究结果可为成都市城市防洪提供参考。     

基于出流管控与径流分担的内涝治理模式探讨

城市化快速发展和极端天气频发导致内涝风险加剧,给流域水安全、水环境、水生态带来了严重负面影响。在借鉴国内外出流管控和径流分担研究进展基础上,提出基于出流管控与径流分担的内涝治理模式,以我国北方某城市流域为例,探讨了该模式的适用性及径流管控效果,分析了该模式对流域内峰值流量削减率、峰值延迟时间以及径流总量削减率等关键指标的调控能力。结果表明：基于出流管控和径流分担的内涝治理模式在50 a一遇、100 a一遇洪水模拟情景下,流域末端控制点的峰值流量分别由449.2、616.6 m³/s降低至205.5、341.5 m³/s,且均不超过控制点的管控阈值,峰现时间分别延迟了27、22 min,此外,径流总量削减率分别达到61.9%、48.9%。该模式对保障流域内部及下游地区水安全可发挥重要作用。     

基于SWAT 模型饶河流域土地利用变化对径流的影响

为了研究饶河流域土地利用的变化对径流的影响,构建饶河流域的SWAT 模型,通过输入2000、2005、2010、2015和2020 年的土地利用图和极端土地利用图对径流结果进行分析。结果表明：2000—2020 年间,占比面积大的耕地、林地和草地的面积都处于下降趋势,相反城镇用地面积的扩张最为明显;模型经率定与验证,渡峰坑和虎山水文站率定期及验证期结果R2 和ENS 均不小于0.85,相对误差|Re|均小于20%,表明该模型可用于饶河流域;比较流域总出口断面的年均径流量,表现出先下降再缓慢上升的趋势,这与耕地、草地和林地的面积转移到城镇用地有关,且土地利用的改变体现在汛期的影响比非汛期更明显。通过设置极端土地利用情景,表明耕地面积的增加对径流量是正反馈,会导致径流量的增加,而林地和草地面积的增加对径流量则是负反馈,会降低径流量。     

怀柔水库流域径流与水资源管理

通过对怀柔水库流域地表水资源统计和水库运行资料分析,为怀柔水库充分利用雨洪资源进行洪水管理提供科学依据,适当抬高水库正常水位,对库区水环境治理是有利的.水库长期低水位运行,造成库区水环境管理难度加大.流域河道水环境随着开发旅游业使工程功能性质发生变化,政府和水环境管理部门应有相关政策,要形成水资源管理长效机制,利用宣传媒体提高和加强公民保护水资源意识.     

海绵城市建设的径流控制指标探析

城市化引起的诸多水生态、水环境及洪灾问题均与天然水文条件的破坏紧密相关;水文控制指标是海绵城市建设中的关键控制指标。在调研国际城市雨洪管理的演变及目前城市水文控制指标发展趋势的基础上,提出海绵城市建设所必需的水文控制指标体系概念。该体系包括维持河湖湿地基流与地下水补给的入渗控制指标,减少雨洪面源污染的水质控制指标,防止河道侵蚀的水土侵蚀控制指标,以及避免小量级洪涝和减轻极端洪涝灾害的洪水控制指标。在此基础上,分析了我国在海绵城市建设中缺乏完整水文控制指标体系的现状,并提出了我国目前在建立城市雨洪管理水文控制指标工作中亟待开展的工作,为海绵城市建设中合理确定适合各地具体条件的水文控制指标体系提供研究思路与参考。     

下凹式绿地对地表径流的调节作用研究

下凹式绿地是城市低影响开发建设的手段之一,为评价下凹式绿地对城市地表径流的调节作用,通过对不同暴雨重现期下的下凹式绿地雨水渗蓄率、临界下凹深度、临界面积比例进行计算,设计研究区下凹式绿地建设方案,并对各方案的径流拦蓄效果和减峰效果进行对比分析。结果表明:当暴雨重现期为3、5和10 a时,在研究区实施两种不同下凹深度(0. 15、0. 2 m)和不同下凹式绿地率(20%～45%)的下凹式绿地建设方案,其拦蓄效果和减峰效果均能达到99. 92%以上。下凹式绿地对城市地表径流调控具有显著的调节效果。     

高渗透下凹绿地对城市降雨径流的削减作用研究

针对下凹绿地的蓄水、渗水能力有限的特点,为了进一步提高其蓄水、渗水能力,对内部结构进行优化改善,开发出水平高渗透、垂直高渗透、组合高渗透3种高渗透下凹绿地。通过模拟降雨产流中试系统,分析不同降雨重现期及降雨历时条件下高渗透下凹绿地径流削减作用及洪峰削减量,并与传统上凸绿地、普通下凹绿地进行比较。结果表明,在降雨重现期1～10年、降雨历时30～120 min的芝加哥设计暴雨雨型条件下,与传统上凸绿地对比,普通下凹绿地径流总量削减率为23. 14%～67. 04%,径流峰值削减率1. 41%～100%,径流系数0. 29～0. 69;组合高渗透下凹绿地径流总量削减率为39. 93%～89. 87%,径流峰值削减率为6. 54%～100%,径流系数0. 05～0. 55。研究成果可为高水平城市绿地以及海绵城市的规划和建设提供参考。     

初期弃流后板房屋面雨水污染物质量浓度衰减规律

为研究初期雨水弃流后不同降雨重现期条件下屋面雨水的污染物质量浓度变化规律,以板房屋面为例,采用3 mm的初期雨水弃流深度,基于暴雨径流管理模型(SWMM),构建了板房屋面径流模型,在采用雨水收集箱中污染物质量浓度实测值对模型验证后,模拟分析了不同降雨重现期板房屋面雨水的污染物质量浓度衰减规律.结果表明:雨水收集箱中污染...     

城区屋面雨水径流水文水质特征研究

研究城区屋面径流水文过程与污染物浓度变化特征,为有效利用城市雨水、控制非点源污染提供依据。通过体积法对新乡市城区屋面降雨径流进行采样,水质指标分析包括pH、SS、COD和DO。屋面径流系数为0.92~0.98间。研究结果表明:径流初期污染严重,后期COD、SS浓度分别在25 mg/L和30 mg/L以下。径流曲线形态与降雨过程线类似,两者波动幅度相对较小。径流中COD与SS之间的相关性较好,而DO与其之间的相关性较差。径流水质主要受降雨量、降雨强度、屋面材料、季节和气温等因素影响。     

典型LID措施对城市降雨径流过程影响

为探讨海绵城市建设中低影响开发(low impact development,LID)措施对城市降雨径流的影响,以深圳市光明区某居民小区为研究对象,通过建立区域SWMM模型,分析不同LID措施及其组合对城市雨洪过程的影响。利用研究区几场典型的降雨径流数据对模型校核验证,结果表明：构建的SWMM模型可以较好地模拟研究区降雨径流过程,纳什效率系数为0.868,峰值流量相对误差0.186,模型模拟效果较好;LID对径流峰值和总量都有削减作用,并在一定程度上延缓峰现时间,且LID布设面积越大,LID对径流的削减效果越明显;组合布设方案对径流的调控效果优于单独布设方案,单独布设方案中径流量削减效果最好的是透水铺装,峰值流量调控效果最好的是绿色屋顶,下沉式绿地的径流调控效果在三者中最差。因此,LID布设结构以及布设面积均对城市降雨径流产生影响,合理布设LID在一定程度上可以有效缓解城市内涝。     

城市地面产流的试验研究

采用室内模拟降雨试验，对各种城市地面，如土地面，草地，混凝土地面及其多种组合的产流特性作了系统试验，分析了降雨强度与历时，土壤湿度与密实度，地面覆盖，不透水面积比例与位置等因素对径流系数和产流过程的影响，为城市水文规律的研究和模拟计算了提供了可靠依据。     

广州市城市径流生态利用管理体系初探

城市内涝是城市化进程中困扰市民生产生活的难解问题。广州市为迎接第16届亚运会,两年间开展了500多项治水工程,水环境得到极大改善。结合城市降水径流污染成因分析及德国、美国、日本等国对城市降水径流的利用技术分析内涝成因．探讨广州在亚运后发展城市径流生态利用管理体系的做法。     

地表径流速度对城市内涝影响规律

为分析地表径流速度对城市内涝的影响,采用一维地下排水管网与二维城区地形的动态耦合模型,选取大连市某排水区块作为研究区域,设置4种地表径流速度10种设计降雨场景,模拟分析在不同重现期设计降雨及不同地表径流速度下研究区的内涝积水特性。结果表明:随着地表径流速度降低,管道排水压力变小,管道排水达标率最高可提升48.05%,且降雨重现期越短,地表径流流速对管道排水压力的削减效果越明显;地表径流流速对检查井溢流量影响显著,随着地表径流速度降低,检查井溢流量峰值最高可减小2 750 m~3,峰现时间最长可滞后56 min,同时随着降雨重现期增长,地表径流流速对检查井溢流量的削减效果减弱;研究区低、高风险区淹没面积随地表径流速度降低,最高可分别减小1.64万、8.37万m~2,但中风险区淹没面积变化反复。     

城区雨水管网径流污染特征研究

以新乡市城区屋面作为汇水区域,开展试验对雨水管网中场次降雨径流水文水质过程进行研究,可为有效利用城市雨水、控制非点源污染等提供依据。水质指标包括SS、COD和TN。结果表明:水质指标中SS、COD变化趋势基本一致,随着降雨过程的持续浓度逐渐降低并趋于一个稳定值;TN随着雨量的累积浓度逐渐降低,但在降雨结束前有反弹趋势;指标标准差率呈SS>COD>TN的趋势;径流初期屋面冲刷效应明显,初期径流量可定义为前1³mm的降雨量;径流中SS与COD、TN之间的相关性较好,在控制径流污染时可采取措施同时去除;径流污染物直接通过城区排水管网汇入受纳水体后对其水质影响较大,尤以SS、COD的变化最为明显。