多尺度海绵城市系统雨洪控制研究

雨水的开放性与流动性使城市洪涝灾害的产生具有多尺度特征,海绵城市系统中也存在多种规划建设层级与尺度,且各层级尺度下的规划建设内涵与雨洪控制目标各不相同。本文基于SWMM模型,以位于广州市的三个不同空间尺度区域(局域集水单元、城市汇水区、城区小流域)为研究对象,通过现状解析、海绵改造方案设计与模拟的方式,对不同尺度海绵系统雨洪控制措施的合理设置,以及实现城市排水治涝与海绵城市建设的综合控制目标进行系统性实例研究。研究结果表明：在小尺度海绵系统中应通过微观控制措施实现系统径流、出流要素控制,在中、大尺度海绵系统中应通过兼顾绿色与灰色基础设施、管渠与调蓄设施、源头与终端结合的控制措施,分别实现流量峰值的控制与积水情况的缓解。研究可为海绵城市的统筹规划建设及不同单一尺度区域的海绵城市规划设计与研究提供明晰的参考。     

珠江三角洲典型复杂河网区水系连通及调度研究

【目的】河流水系是城市重要的资源和环境载体,水系连通是保证河流系统健康完整和功能正常发挥的重要条件,而活水调度是提高水体流动性和改善水生态环境的重要手段。水系连通指标是分析和评价连通性的关键,【方法】针对珠江三角洲地区的复杂河网,首次提出将往复流河段和断头涌河段长度占比纳入水系连通评价指标体系,分析研究典型区域水系现存问题,提出水系连通与调度方案,采用数学模型评估方案效果,研究珠江三角洲复杂河网水系连通与活水调度工程问题。【结果】结果显示：现状良安水系水动力条件较差,存在往复流和水体交换周期长等问题,水质污染严重,通过清淤疏浚、水系连通和引水工程调度活水,使往复流变为单向流,将现状15.3 d的河道平均换水周期最小缩短至7.3 d,河道现状流速0.021 m/s最大增加至0.124 m/s,区域的水动力条件和区域水质得到明显改善。【结论】结果表明：珠江三角洲城市化程度较高地区的河涌常存在有复流河段和断头涌河段影响河道的水质,有针对性地提出水系连通评价指标体系,并采取合适的清疏引水工程调度等措施,加强水系内部循环,可以改善水系的水质,提升水系综合治理的效果。研究结果可为珠江三角洲复杂河网...     

面向区域尺度径流调控的调蓄池设置分析

雨水调蓄池作为海绵城市建设中发挥关键性作用的灰色基础设施中的重要部分，其形式和容积影响着海绵城市建设的雨水控制效果。以位于广州市南沙区某新建工程区为研究对象，概化区域并构建SWMM模型，模拟评估了布置的LID设施对区域径、出流的控制情况，并设置不同容积及形式的调蓄池，模拟其在不同重现期设计降雨条件下对峰值流量的控制效果，发现不同形式的调蓄池对雨水控制的效果不同，且各容积分流式调蓄池均存在一个使峰值流量削减率达到最大的“最优”偏移量。以控制系统出流量峰值为目标确定研究区在管网末端以380 m³/万m²硬化面积的设置标准布置截留式调蓄池，或以350 m³/万m²硬化面积、偏移量为0 m的设置标准布置分流式调蓄池为宜。     

西、北江三角洲洪水位对洪水归槽与河床下切的响应

受流域洪水归槽造成水位抬升和区域河床下切引起水位下降影响，珠江三角洲泄洪情势发生了显著变化。 为探明这种影响和变化，利用洪水、地形实测资料，分析当前洪水归槽和地形下切态势，基于河网二维水动力学模 型，分别量化洪水归槽和地形下切对西、北江三角洲泄洪能力的作用大小，并在此基础上评估现状主干河道过流 能力。结果表明：洪水归槽导致珠江三角洲防洪压力陡增，相对 20 世纪 90 年代，防洪控制断面思贤滘 50 年一遇 设计洪峰流量增幅达 11.7%，西江、北江相应洪水位最大抬升幅度分别为 0.67、0.56?m；河道大规模下切增加了河 道泄洪能力，1999—2016 年西、北江主干河道平均下切幅度分别为 2.54、1.21?m，相应的洪水位普遍降低，50 年一 遇重现期洪水位最大降幅分别西江为 0.76?m、北江为 0.67?m；除三角洲上部局部河段外，洪水归槽对三角洲洪水 位抬升作用显著大于河道下切的水位降低作用。现状三角洲主干河道 50 年一遇洪水位有近 900?km 河段超堤防 设计水位，超出河段主要集中在天河、南华、三善滘附近的三角洲腹部。研究成果可为后续珠江三角洲防洪体系 整体安全评估和提升提供依据。