基于暴雨洪水管理模型的海绵道路非点源污染负荷削减效果评估

为研究海绵道路对降雨径流过程的非点源污染负荷削减效果,以武汉市青山区某工业道路为研究对象,设计3组低影响开发（LID）措施方案:下凹式绿地（方案I）、下凹式绿地与透水砖组合（方案II）、下凹式绿地与透水砖和透水路面组合（方案III）。通过暴雨洪水管理模型对研究区的非点源污染负荷进行模拟研究,分析不同暴雨重现期下研究区降雨径流中污染因子悬浮物（SS）、化学需氧量（COD）、总氮量（TN）和总磷量（TP）的负荷迁移过程及削减效果。结果表明:3组方案在不同降雨事件中对4种污染负荷均有一定削减作用,SS、COD、TP、TN负荷削减率分别提高了21.28%~50.70%、15.31%~49.57%、11.61%~51.23%、13.13%~44.75%。LID方案在小降雨事件中对负荷削减率提升幅度最大,且方案II和方案III对污染负荷的削减效果明显优于方案I,但方案II和方案III对污染负荷控制效果接近,说明透水路面对污染负荷的控制效果较差。     

海绵城市建设太湖路公园示范区运行管护模式研究

在海绵城市低影响开发(LID)和最佳管理措施(BMPs)的基础上设计了天津市河西区太湖路公园示范区的两种运行管护模式,然后运用暴雨洪水管理模型(SWMM)软件在重现期为2,3,5 a的情况下分别模拟两种模式的最终汇水区中心湖的径流量以及污染物浓度,并与未设置LID设施的情况下进行比较分析.在未设置LID设施之前,对雨水...     

漓江支流小流域的非点源污染分析及削减策略

以漓江支流小流域作为非点源污染流域研究对象,应用简化的ＳＷＡＴ模型,模拟示范区流域非点源污染负荷量。根据模型模拟结果,预测流域内污染物的主要来源是当地农药化肥的施用。根据地表水环境质量监测标准,对流域内水质作出分析,提出减少污染负荷量的方案以及削减策略,为制订示范区内非点源污染的控制策略提供合理的依据。     

暴雨洪水管理模型的城市内涝淹没模拟

为解决暴雨洪水管理模型(storm water management model,SWMM)无法模拟城市地表淹没过程的问题,提出一种改进SWMM的内涝灾害模拟方法.该方法通过改进SWMM模型的构建方式,将城市地表数字高程模型(digital elevation model,DEM)数据概化为水池并输入到模型中进行模拟,使得溢流水体可以沿着水池底部地形流动,并依据模拟结果和DEM数据计算出城市地表的淹没过程.通过实例对此方法进行了验证.研究结果表明:通过本文方法可以利用SWMM模拟出城市地表的淹没深度和淹没范围,实现了内涝灾害模拟,为城市内涝防治研究提供了参考依据.     

基于海绵城市理念的低影响开发措施研究

我国传统的城市开发模式引起了一系列内涝、干旱、水污染等水环境问题,发展和建设海绵城市是我国当下的基本国策。而低影响开发措施是建设海绵城市的核心技术,是实现海绵城市的主要途径和手段。文章阐述了低影响开发中的渗透设施、传输设施、截污净化设施、储存与再利用设施的构造特点、作用及适用范围,并在此基础上提出了未来我国海绵城市的发展建议,为今后海绵城市的建设提供借鉴。     

基于SWMM模型与层次分析法的海绵城市LID设施布局评估研究

系统地总结了低影响开发模式(low impact development, LID)措施布局优化中使用的模型工具和评价方法,以西宁市海绵城市研究区为例,通过数据收集建立暴雨洪水管理模型(storm water management model,SWMM),对其参数进行率定检验。应用SWMM对LID布局方案进行模拟,以年径流控制率、建设成本和LID措施总面积为目标,运用层次分析法评估了LID布局方案。结果表明：3种LID布局方案的年径流控制率分别为88.2%、88.8%、90.1%,建设成本分别为93、71、90万元,LID措施总面积分别为125.6、120.0、132.4 hm²。研究为西宁市和其他大陆高原半干旱气候城市的海绵城市LID设施的布局提供了有益的参考与案例借鉴。     

基于水文水动力耦合模型的深圳市典型区域城市内涝模拟

以深圳市某典型区域为研究对象,基于暴雨洪水管理模型(storm water management model, SWMM)和二维水动力模型LISFLOOD-FP构建了研究区水文水动力耦合模型,模拟了典型暴雨下研究区的内涝时空演进过程,结合设计暴雨和设计低影响开发(low impact development, LID)情景,探讨了不同重现期设计暴雨情景下研究区内涝积水分布,分析了不同LID布设措施对内涝积水深度的削减效果。结果表明：典型暴雨情况下研究区最大模拟积水深度为0.57 m,与实测内涝验证数据基本相符,模型能较好地适应研究区的内涝模拟。随着设计降雨重现期的增大,研究区的最大内涝积水深度和积水范围也逐渐增大,不同LID设施对内涝积水的削减效果都逐渐减弱,在100 a重现期时仅有约10%的削减率,且组合式LID和绿色屋顶的内涝积水深度削减率大于透水道路和下沉式绿地。     

海绵城市建设理念在无为某城区改造中的应用

以无为某城区为例,通过分析当地气象、水文自然条件和建筑类型,结合低影响开发(LID)理念,灵活运用"渗、滞、蓄、净、用、排"六字方针,合理布局下沉式绿地、绿色屋顶、生物滞留网格、透水铺装等海绵设施,构建雨水下渗、蓄滞、传输系统,并建立暴雨洪水管理模型(SWMM),重现期取3年,对改造前研究区域和增加4种低影响开发措施的...     

基于PNPI与SWAT模型的非点源污染风险空间分布

为了明确流域非点源氮(N)、磷(P)营养物质污染风险空间分布特征,识别流域非点源关键污染源区,以伊洛河流域为例,采用输出系数法量化流域不同土地利用类型、居民生活和禽畜养殖所产生的N、P污染负荷,借助改进后的潜在非点源污染指数(PNPI)模型和SWAT模型,阐述流域非点源N、P污染风险空间分布特征,识别N、P污染关键源区;采用皮尔逊相关系数法计算两模型模拟结果的相关性,评价改进后的PNPI模型模拟结果的可靠性。结果表明：2020年伊洛河流域N、P非点源污染风险空间分布较为相似,均呈现出伊河、洛河两支流上游污染风险较低,中下游污染风险较高的空间分布特征,N和P的极低、低、中、高、极高风险区面积分别占伊洛河总面积的48.85%、14.61%、9.68%、14.64%、12.22%和55.48%、8.76%、11.14%、13.25%、11.38%;土地利用输出是流域产生N、P污染的主要源头,负荷量分别为20 643.62、3 033.31 t/a,不同的土地利用类型中耕地输出的N、P负荷量最大,分别为13 000.07、1 956.44 t/a,草地输出产生的N负荷量最小,为1 322.99...     

暴雨管理模型SWMM的应用现状

在海绵城市建设中,软件模拟发挥着重要作用。本文概述了SWMM软件的发展组成、对象参数以及在雨洪模拟和低影响开发两部分的应用现状。通过模拟预测暴雨径流对所研究区域的影响,仿真分析加入LID设施后水量、水质等问题,为海绵城市的发展建设提供了前期模拟具有重要的指导意义。     

深圳新城公园低影响开发改造工程效果

暴雨管理模型用于评价中国广东省深圳市新城公园低影响开发改造工程的径流控制效果．采用实测数据进行模型参数率定与验证,研究不同降雨条件下的场次径流总量削减率、径流峰值削减率、峰现时刻延后时间、年径流总量控制率及影响因素．模拟结果表明,当以2～50 a一遇的短历时设计降雨事件进行模拟时,改造后的径流过程线相对平缓,径流峰值削减率为30.4%～47.2%,峰现时刻延后了17～26 min;当以监测场次降雨事件和连续多年降雨事件作为模型输入时,改造后的径流总量控制率分别为70.7%～94.8%和79.8%．研究表明,深圳新城公园低影响开发改造工程对高频降雨条件下产生的径流总量、径流峰值具有良好的削减作用,对低频降雨条件下产生的径流总量及峰值削减效果有限,新城公园低影响开发设施长期运行工况下的雨水径流控制效果依然显著．     

流体加热道路融雪系统的设计热负荷

为了提高流体加热道路融雪系统设计的可靠性,开展了流体加热道路融雪系统设计热负荷的研究.基于自行开发的道路融雪系统融雪模型,采用数值仿真分析方法探讨了系统运行参数、环境参数等因素对系统融雪效果的影响;在此基础上,依据我国气候特点开展了流体加热道路融雪系统设计热负荷的探讨.研究表明:预热时间、单位面积输入热负荷、道路材料、埋设管材显著影响降雪开始时刻道路结构温度场、单位面积输入能量、沿程能量损失、热量传递到上表面所需时间及热量传递能力,因此,可通过调整系统运行参数及道路设计参数达到优化融雪效果的目的;另一方面,地点不同达到相同融雪效果所需热负荷不同.依据我国降雪分布特点及近30 a气象数据,提出了针对我国不同地区的流体加热道路融雪系统设计热负荷参考值,为今后我国流体加热道路融雪系统的设计提供依据.     

基于SWMM的多情境城市雨洪控制模拟

为解决城市雨洪问题,以某市老城区为研究对象,构建暴雨洪水管理模型(SWMM),模拟不同重现期下低影响开发(LID)、绿地景观格局优化等多种情境的雨洪控制效果。研究结果表明:不同重现期(2、5、10 a)降雨下,低影响开发和绿地景观格局优化措施均可不同程度地提升研究区的雨洪控制效果,两者的组合模式可以将径流总量和洪峰流量削减至60%以下;不同绿地景观格局优化措施下,平均地增加绿地斑块可以更显著地削减径流总量和径流系数,而在排水压力大的区域增加绿地斑块和绿色雨水廊道能更有效地削减洪峰流量。     

基于JACK的盾构机换刀作业人员工作负荷评估模型

针对盾构机换刀作业的工作负荷评估问题,引入民航管理员工作负荷评估标准作为工作负荷评估的基础,建立盾构机换刀作业人员工作负荷评估模型.应用JACK软件求解工作负荷初始值和影响因子修正值,并将其代入评估模型求解最终值,确定工作负荷等级,实现对盾构机换刀作业工作负荷的评估.以盾构机换刀作业过程中的伸缩油缸安装作业为例,进行了...     

基于可拓的道路立交部交通污染评价模型

为了定量评价道路立交部的交通污染状况,根据可拓学的理论和方法,选取当量空气污染、当量噪声污染、影响系数共3大类12个指标,建立了基于可拓的道路立交部交通污染评价模型.以黑龙江省鹤大立交为例进行研究,应用可拓学理论可以对道路立交部交通污染进行评价,为从环境保护角度优选立交方案提供定量依据.     

基于物元分析的道路立交部交通污染评价模型

为了定量评价道路立交部的交通污染状况,应用物元分析的方法,选取当量空气污染、当量噪声污染、影响系数共3大类12个指标,通过确定待评物元、经典域物元矩阵、节域物元矩阵、计算各指标权重、计算关联函数及隶属程度等过程建立了基于物元分析的道路立交部交通污染评价模型。以黑龙江省鹤大立交为例进行研究表明,应用物元分析的方法可以对道路立交部交通污染进行评价,能够为从环境保护角度优选立交方案提供定量依据。     

基于暴雨壤中流机制的山区水文模型研究与应用

近年来,学者们纷纷认识到暴雨壤中流机制是湿润山区小流域的重要产流机制之一,进一步探明暴雨壤中流机制对于山洪模拟至关重要。本文将暴雨壤中流的泄流过程划分为基岩贮水、快速泄流、地表泄流3个阶段：在基岩贮水阶段,基岩或暂态不透水层上的凹洼区尚未填满时,降水需先填洼,不产流,此阶段常出现“雨大水小”;在快速泄流阶段,基岩或暂态不透水层上的凹洼区已填满,暂态饱和区扩大,将土壤-基岩区的事件前水排出,此阶段常出现“雨小水大”;在地表泄流阶段,暂态饱和区进一步扩展到地面,此时形成地表径流。本文据此提出贮水泄流公式对这3个阶段进行定量描述,并构建了基于暴雨壤中流机制的山区水文模型（subsurface storm flow-based mountain hydrological model, SSFM）。以湖北省丹江口市官山河流域为典型,选取12场实测洪水过程,用SSFM模型进行模拟,并将其结果与TOPMODEL模型、分布式时变增益模型、新安江模型的模拟结果进行对比分析。从模型对比可以看出：1）时变增益模型（TVGM）、新安江模型、TOPMODEL模型及SSFM模型模拟结果的平均洪峰误差分别为-29.61%、-51.74%、-29.08%、-24.82%,径流深误差分别为-30.83%、-26.87%、-18.43%、-9.67%。2）“基岩贮水”和“快速泄流”可以解释官山河流域山洪过程中出现的“雨大水小、雨小水大”的异变特征。这些结果也表明,由于引入了3阶段暴雨壤中流机制,SSFM模型的模拟效果比其他模型有较为明显的改进,更加适合在湿润山区小流域进行水文模拟,在山洪预警预报方面具有深入发展和应用的价值。     

基于区域扇区复杂性因素的管制员工作负荷评估 模型研究

航空运输是一种重要的交通运输方式,近年来,随着我国经济的快速发展,航空交通运输量也在随之增加,因而给空中交通安全管制带来了更大的挑战.对空中交通运行秩序和运行安全来说,空中交通管制员的工作质量是至关重要.当前空管员往往具有较大的工作压力,一旦工作负荷过高,可能影响工作效率,进而对空中交通安全产生影响.对此,可以采用给予区域扇区复杂性因素的评估模型,对管制员的工作负荷进行准确、科学的评估,合理安排管制员的工作任务,更好的确保空中交通安全.