改进的径流系数法在城市小流域设计洪水中的应用研究

为了探究城市化带来的下垫面不透水面变化导致的径流系数取值差异问题,根据城市不透水面水文效应实验,建立了径流系数（runoff coefficient, RC）-总不透水面积比（total impervious area, TIA）关系,提出了改进的径流系数确定方法,并与常用的面积加权法和SCS(soil conservation service)模型的径流曲线数模型进行比较。以深圳新和润小区为研究对象建立了产汇流模型,对不同方法在降雨径流模拟及设计洪水中的应用效果进行了比较研究。结果表明,构建的产汇流模型可以比较好地应用到汇水区较大雨量降雨事件的径流模拟中;改进的径流系数对于城市设计洪水的计算来说是适用的,并且较SCS模型更符合城市流域暴雨洪水的特点。     

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。     

城市水系统模拟理论与实践

明确了城市“自然-社会”二元水循环过程和基本要素,基于城市水系统5.0理论完善了以水循环过程为核心的城市水系统理论框架,构建了包含自然-社会水循环、社会水文、水生态模块的多尺度综合城市水系统模型（water system modeling and assessment tool-urban, WASMAT-URBAN),并应用于城市、小流域、汇水区尺度,模拟结果验证了模型的可用性和模拟精度。该理论框架和模型可为海绵城市建设的规划设计、建设改造、模拟评估提供理论基础和模拟方法。