基于SWMM模型的低影响开发模式雨洪控制利用效果模拟与评估

以江苏省淮安市郦城国际小区为例,介绍了SWMM模型中的低影响开发（LID）模块,运用SWMM模型模拟了该区域现状用地场景及下凹式绿地、渗透路面、植被浅沟单独布设和3种LID措施组合布设场景在不同设计降雨重现期下的管道出口断面径流过程,评估了不同LID措施的雨洪控制利用效果。结果表明,各LID措施均具有减小径流系数、削减洪峰流量、推迟峰现时刻的作用,其雨洪控制利用效果在低重现期更显著,尤以组合LID措施的效果最佳。     

低影响开发措施综合布设条件下区域径流削减效果

低影响开发(LID)措施可有效缓解城市暴雨径流对地区的影响,但不同的LID措施综合布设时可能会相互影响。为研究不同子汇水区域内布设的LID措施之间的相互影响,选取张家港市老城区为例,以构建SWMM模型为研究手段,选取透水路面、雨水桶、下凹式绿地3种LID措施,对研究区域进行概化。分析了在遭遇2、5、10、20年一遇暴雨重现期情况下单独布设1种LID措施和LID综合布设情况下径流的变化情况。结果表明,这3种LID措施对径流系数的削减效果透水路面最好,雨水桶和下凹式绿地效果相当,而当不同方案组合布设时,它们之间相互影响,对径流的削减效果不是简单的叠加关系。     

基于HMCE-Urban模型的淮安市LID措施水量分析

为分析下凹绿地、透水铺装、蓄水池等LID措施对洪峰流量及洪水总量的控制效果,首先提出了HMCE-Urban模型,之后选用九龙和大陡门泵站验证了该模型的有效性,最后利用该模型分析确定了淮安市最佳LID措施。结果表明,当LID措施为35%的10cm下凹绿地,配合20%的透水铺装时,可有效将淮安市50年一遇降雨产生的洪峰流量降低到20年一遇降雨所产生的洪峰流量;受制作成本等限制,不宜在城区建设蓄水池。     

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LID的海绵校园设计模拟研究

以湖北交通职业技术学院新建园区为例建立SWMM模型,利用层次分析法对单项LID设施进行评价和判断,提供一套科学合理的雨水径流控制方案,并评估LID设施在不同重现期的降雨条件下控制水量和水质的效果。结果表明,透水铺装、下凹式绿地、植草沟为径流控制效果好、景观性好的LID措施;LID设施对小径流降雨作用较显著,1、2、5、10、20年重现期2h降雨情形下,径流峰值削减率分别为78.68%、71.73%、63.35%、32.69%、25.35%;2年重现期2h降雨情形下,COD、TN、TP、SS的削减率均可达50%以上。     

下凹式绿地的应用及影响

城市下凹式绿地是城市雨水利用和调蓄的生态型排水设施。介绍下凹式绿地的雨水调蓄原理、计算及其应用和影响。随着城市化进程推进,下凹式绿地应用越来越广泛。同时对用地、景观及环境等具有一定的影响。     

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率最高可达58.9%、57.0%;峰现时间最大可推迟12min。在小重现期降雨下,LID措施的雨洪调控效果更佳。     

雨洪滞留池与蓄水池模式下的雨洪过程研究

为研究雨洪滞留池和蓄水池对雨洪过程的不同影响,介绍了雨洪滞留池和蓄水池的特点及设计方法,构建了基于SWMM的雨洪模拟模型,并以济南市某小区为例,采用SWMM模型分别对雨洪滞留池和蓄水池模式下的城市雨洪过程进行了动态模拟。结果表明,雨洪滞留池和蓄水池对雨洪的控制作用及效果各有侧重,雨洪滞留池侧重于洪水调节,可通过不同高度的排水孔实时调节自身调蓄容积,对洪水的调节具有持续性,但并不能减小区域内的总径流量。而蓄水池利用自身容积对雨洪进行调节,其调节能力随自身储水量的增大而逐渐减小,当蓄水池水位较高时丧失洪水调节能力,相比雨洪滞留池其侧重于洪水利用。在实际应用中,应根据不同雨洪控制利用目标,结合区域水文特征、下游最大允许流量及工程经济等选择适宜的雨洪控制与利用模式。     

黄浦区北部子汇水区划分方法及暴雨内涝情景模拟

近年来,城市地区面临的内涝灾害风险与日俱增。为研究暴雨引发的内涝灾害,以上海市黄浦区北部为研究区,分别使用人工划分法和泰森多边形划分法建立管网模型,并利用InfoWorks ICM模型对不同重现期情景下研究区的淹没情景进行模拟。结果表明,利用泰森多边形划分法构建的城市雨洪模型更适用于研究区的暴雨内涝情景模拟;最大淹没面积和最大积水深度均随着重现期的增大呈现增加趋势,在降雨重现期为5、10、20、50、100年时最大淹没面积分别为1.15、1.63、1.87、2.02、2.06km2,内涝灾害明显加剧。研究结果可用于指导城市内涝灾害防治。     

基于SWMM模型的服务区降雨径流和非点源污染控制研究

为解决高速公路服务区降雨径流污染物控制问题，以铁山服务区为例，采用SWMM模型构建了服务区水文和水质模型，基于LID设施选取原则与服务区场地条件，研究了不同暴雨重现期条件下无LID设施、渗透铺装与绿色屋顶组合、下凹式绿地与绿色屋顶组合、渗透铺装与下凹式绿地组合4种方案下服务区雨水径流及污染物的控制效能。结果表明，3种组合LID设施对服务区降雨径流量、径流峰值、污染物浓度和污染物总负荷均有一定的削减作用，其中渗透铺装与下凹式绿地的LID组合设施方案截污减排效果最优；LID设施在降雨强度小时对降雨径流和污染物的控制效能较降雨强度大时更强。     

石家庄市不同类型下垫面措施下的空间抗涝效应

针对石家庄市受暴雨内涝灾害影响严重的问题,为分析比较不同透水材料铺装、不同下沉深度绿地、绿化屋顶等下垫面措施和因素对城市抗涝能力的影响,综合考虑城市地表产汇流特性和排涝系统能力,建立暴雨内涝水动力模型,模拟不同下垫面措施方案对应的100年一遇暴雨径流演进过程,并绘制相应的内涝风险等级分布图。结果表明,下沉式绿地对应方案的抗涝效果较好,其高风险区面积相比于现状减小了49.91%,而透水铺装和绿化屋顶方案相应高风险区面积的减小比例分别为21.61%、9.54%。研究成果对下垫面措施的选择和布设具有借鉴意义。     

SWMM模型中的低影响开发模块在排水防涝系统中的应用

针对近年来福建省龙岩市主城区内涝严重的问题,基于SWMM模型中的低影响开发模块(LID),模拟分析了现状条件及渗透路面、植被浅沟单独布设和两种LID措施组合布设场景在不同暴雨重现期时地面淹水状况,评估了不同LID措施对城市洪涝的缓解作用。结果表明,渗透路面、植被浅沟均可有效降低径流系数、推迟峰现时刻、减少溢流检查井个数和最大淹水深度,且对内涝的缓解作用在低重现期时更为显著,尤以组合LID措施对内涝的控制效果最佳。     

国内外雨水资源化利用分析

在全球面临水危机的严峻形势下,雨水资源化利用对缓解水资源短缺和维持可持续发展起着重要作用。沿着人类漫长的发展历史,阐述了国内外古代和近代的雨水利用,重点分析了现代国内外雨水的资源化利用,以及相应的法律法规和政策措施。最后根据我国雨水利用的现状,提出了我国目前应大力推进雨水资源化利用的一些建议,为缓解水资源危机和减少污染排放提供了科学依据。     

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。     

流量对单排插板透水丁坝促淤效果的影响

为研究流量对单排插板透水丁坝促淤效果的影响,确定插板透水丁坝促淤效果最优的流量条件,采用CCHE2D模型对单排插板透水丁坝坝后淤积区形状、坝后最大淤积长度、坝后最大淤积宽度、坝后最大淤积高度及坝后淤积面积随流量变化的规律进行数值模拟。结果表明,当流量为524~950 m3/s时,插板透水丁坝坝后淤积区平面及纵断面形状特点相似且促淤效果较其他流量条件较好;当流量在120.95~1 750 m3/s范围内,随着流量增大,坝后最大淤积长度、坝后最大淤积宽度、坝后淤积面积先增大后减小且均在流量为737 m3/s时达到最优。     

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。