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。     

基于SWMM的北京市典型城区暴雨洪水模拟分析

以SWMM为基础,选取北京市典型小区,计算不同频率设计暴雨下小区排水效果以及积水、道路坡面流等情况,同时进行不同情景下的暴雨洪水模拟并评价其影响,包括改凸式绿地为平式和凹式、设置蓄洪区等。模拟计算的结果显示,以上3种方式对入渗、径流、洪峰流量、坡面流等均有较大影响,作为城市防洪排水的重要辅助措施,可以极大地缓解排水管道压力,同时削减洪峰、增加入渗。     

基于SWMM模型的透水路面径流削减模拟分析

作为海绵城市建设的重要实现手段,透水路面铺装的设计与实施将极大地减轻城市洪涝灾害影响,因此对不同暴雨强度下透水路面径流削减特征的模拟分析具有重要意义。利用SWMM5.0软件对某研究区域内透水路面径流削减效率特征进行模拟,分析不同暴雨强度下的透水路面径流削减特征演化。研究结果表明：（1）随着重现期增加,暴雨强度会逐渐增大并在降雨末期趋于缓和,但雨型变化不明显;（2）本研究范围内,透水路面的铺装将极大地提高地表径流削减,但随着暴雨强度的提高,路面径流削减效率随之降低。研究结果对城市排水系统规划中不同暴雨强度下的透水路面径流削减工艺的选定提供了重要的理论指导。     

基于LID理论的透水路面雨洪控制模拟分析

为评估透水路面对提高科技园区防洪排涝能力的影响,助力海绵科技园区建设,本文应用低影响开发理论,通过建立沧州中欧绿色产业园SWMM模型,研究了透水路面对研究区域径流水量与水质的影响规律。结果表明,设置透水路面后,降雨设计重现期为1年时,径流总量、峰值流量以及TP和TN两种污染物浓度总量和浓度峰值削减率均较高,但是随着设计重现期的提高,径流量及污染物浓度的削减效果逐渐降低;路面阻塞对透水路面发挥渗透能力有较大影响,研究成果可为透水路面的设计及运维提供理论参考。     

暴雨随机模型研究：暴雨洪水流域系统随机模拟研究之五

暴雨随机模型是暴雨洪水流域系统随机模拟洪水过程的关键。本文论述了现行几种实用性暴雨随机模型，指出了它们的特点，并分析了各自的优缺点。总的说来，这些模型概念清楚，结构简单，计算方便。实测资料检验表明，有良好地随机模拟效果，可推广应用。     

下凹式绿地和蓄水池对城市型洪水的影响

以北京市奥林匹克公园为研究区,采用美国环保局开发的SWMM(Storm Water Management Model),对研究区内下凹式绿地和蓄水池两种措施条件下排水管道主要断面洪峰流量的变化进行了计算分析.计算结果表明,下凹式绿地和蓄水池可以有效地削减洪峰,推迟峰现时刻,减小径流系数,从而增加雨洪资源利用量.     

下凹式绿地对城市雨水径流和汇流的影响

建立产流模型,对北京市不同降雨频率不同硬化绿化比例面积,分析计算了下凹式绿地关于拦蓄雨水径流、补充地下水、滞后汇流的影响,得出下凹式绿地能有效的拦蓄雨水径流和补充地下水,并使降雨汇流明显滞后.     

基于暴雨洪水管理模型的低影响开发设施应用研究

海绵城市是针对解决我国水危机提出的新理念,而低影响开发(LID)设施是构建海绵城市的关键。为了分析不同降雨重现期、不同降雨历时、占地面积对单项LID设施径流控制能力的影响,以亦庄调节池一期工程为研究区域,利用暴雨洪水管理模型(SWMM)进行模拟计算,研究了不同占地面积下各LID设施对不同降雨过程的径流削减效果,分析了降雨重现期及降雨历时与占地面积影响作用的相关性。结果表明:随着降雨重现期由1年增加至10年,透水铺装径流削减率下降了13%～35%;随占地面积占比由25%增至100%时,其径流削减率增大了4. 8%～23%,且占地面积变化对低重现期降雨径流削减效果影响明显,生物滞留槽和植草沟呈相同规律。相反,下凹绿地占地面积变化对高重现期径流削减效果影响较大。绿色屋顶的径流削减率与土壤层厚度成正比,与降雨重现期成反比,且绿色屋顶厚度对低降雨重现期削减效率影响稍大; LID设施的径流削减率随降雨历时增加而增大(削减率增长区间为1. 7%～7. 7%),且占地面积越大,降雨历时变化对径流削减率的影响就越明显。各LID设施的性价比和适用情况对比计算表明,下凹绿地和透水铺装性价比较高,适于作为主控设施大面积应用,而植草沟、生物滞留池及绿色屋顶适于作为辅助设施部分应用。研究成果为选择效益最优的海绵城市建设模式提供科学参考。     

湖北汉北河流域复杂洪水综合模拟模型研究

2016年7月汉北河流域发生历史罕见的特大暴雨洪水,流域上游多处发生溃堤险情.为全面、科学认识汉北河流域暴雨洪水特性,分析现状防洪能力,构建了汉北河流域水文模拟与水动力计算相耦合的洪水综合模拟模型,选取汉北河流域1997年、2007年、2008年和2016年4场历史实测典型洪水过程,对模型洪水模拟精度进行验证.结果表明...     

从产流过程分析下凹式绿地对城市雨水径流和汇流的影响

建立产流模型,针对北京市不同降雨频率不同硬化绿化比例面积,分析计算了下凹式绿地关于拦蓄雨水径流、补充地下水、滞后汇流的影响,得出下凹式绿地能有效地拦蓄雨水径流和补充地下水,并使汇流明显滞后.     

SWMM模型模拟雨洪原理剖析及应用建议

通过对SWMM模型结构和参数的剖析,证明其对城市雨洪形成过程的描述是符合迄今为止人们对城市产汇流规律的认知的。采用的产流分析方法以水文学为基础,汇流分析方法以水力学为基础,其物理概念清晰。包含的参数大多具有几何意义或物理意义,但有些参数之间存在互补性或相依性,这就要求在率定这些参数时应设法减少"异参同效"的影响。汇水区出口的雨洪过程的复合采用同时刻叠加的方法,表明来自不同部分洪水的相互干扰是被忽略的。     

北京城市雨洪智能管理总体设计

在调研分析国内外城市雨洪管理现状的基础上提出城市雨洪智能管理的目标;建立城市雨洪智能管理的系统框架,并分析建成后的效果,提出构建降雨精确预报、基本资料数据库、管网与水系实时监控、雨洪排放与调控模拟以及雨洪管理决策等支撑城市雨洪智能管理的5大体系;指出建立雨洪智能管理系统需要研究解决的4项关键技术。     

城市暴雨管理模型应用研究进展

回顾了城市暴雨管理模型SWMM的发展过程,着重分析了模型开发关注的重点问题:子流域划分尺度、模型参数的选取和设定、参数不确定性及灵敏度分析、参数的率定、模型结构的不确定性分析、模型开发与耦合等,对模型在水文过程模拟、水动力过程模拟、水质过程模拟3个方面的应用进行了评述,并对模型未来的优化应用和开发提出了建议和展望。     

三亚市雨、洪、潮多元耦合精细化洪涝分析数值模型

三亚市作为典型的沿海城市,频繁遭受台风扫掠,暴雨和风暴潮常伴随而至,与内陆城市洪涝相比三亚市洪涝成灾因素更复杂、影响更严重。基于高精度DEM数据建立三亚市主城区暴雨、洪水与风暴潮多元耦合精细化洪涝分析模型,精细的还原计算区域内主要内边界,采用分区糙率体现不同下垫面的影响,利用干湿判别理论处理动边界,计算获得三亚市主城区不同重现期洪涝灾害易涝点、积水深度及其影响情况,研究成果对于科学指导三亚市洪涝风险分布特征及风险管理与规避具有重要的现实意义。     

基于Hydrus-1D模型的LID措施雨水径流控制效应研究

为探究LID措施在不同工况下的雨水径流控制效应,选取生物滞留池、下凹式绿地及透水铺装为研究对象,构建Hydrus-1D模型来模拟分析其雨水径流控制效应。结果表明：生物滞留池的径流量削减率与汇水面积比和蓄水层厚度为正线性相关关系,与种植土厚度(20～40 cm)为负线性相关关系;下凹式绿地的径流量削减率与汇水面积比、雨水口高度和种植土厚度为正线性相关关系;透水铺装的径流量削减率与降雨历时和透水砖渗透系数为正相关关系,与雨峰系数为负相关关系。建议生物滞留池的蓄水层厚度取值为30 cm、种植土厚度取值为30 cm;建议下凹式绿地的汇水面积比不小于15%、雨水口高度取值为10 cm、种植土厚度取值为30 cm;当透水砖渗透系数大于0.291 cm/min时,透水铺装产生的雨水径流较少。     

基于行洪除涝功能的适宜水域率确定方法研究

保障基于行洪除涝功能的适宜水域率是快速城镇化背景下,增强降水储蓄能力、降低区域洪涝灾害损失的重要手段。提出了考虑暴雨强度和下垫面条件,基于行洪除涝功能的适宜水域率确定方法,并以国家重点防洪城市安徽省蚌埠市为例,计算了不同行洪除涝标准下的各下垫面产流量,结合区域现有的排涝能力,通过减少水田面积和增加水体面积来提升区域行洪除涝能力,从而估算出适宜水域率。计算得到在50年一遇1日暴雨量和100年一遇3日暴雨量标准下,蚌埠市所需水域率阈值为12.5%~19.5%。该研究思路和计算方法可为全国其他区域适宜水域率的研究提供参考,对面向区域水安全的城市规划和生态环境管理具有重要意义。     

清流河流域场次洪水的退水特征及过程模拟

分析场次洪水的退水过程对水利工程的运行调度及水文预报方案的制定具有实际的应用价值。根据清流河流域102场暴雨洪水资料,系统分析了流域的退水过程特征,并采用指数型退水模型对退水过程进行了模拟。结果表明:清流河流域退水流量大小与场次暴雨洪水历时、洪峰大小等因素有关,起退流量介于12~303 m3/s;不同场次的退水系数介于0.01~0.0435之间,长历时暴雨洪水的退水系数相对较小;指数型退水模型能够较好地模拟退水过程。     

多孔介质上浅水流动的数学模型

采用有限元方法,建立了多孔介质上地下渗流和地表径流的数学模型以及相互耦合的数学模型,编制了有限元分析的计算程序,并分别对渗流模型和径流模型进行了验证。给出了实际降雨强度曲线条件下,坡脚的出流过程和入渗率变化过程的模拟结果,计算结果表明,该模型为分析降雨条件下滑坡的稳定性提供了更为精确的水荷载,具有一定的工程实用价值。     

基于“内涝点”的城市防洪排涝模式研究

为探究新的城市防洪排涝理念及防洪排涝模式,基于前人积水计算模型研究及城市洪涝灾害特点分析,在对"内涝点"重点治理的城市防洪排涝理念的基础上,建立基于"内涝点"的城市防洪排涝模式。以太原理工大学迎西校区为试验区域,以太原市某次典型降雨为算例,对所建积水计算模型进行验算。结果表明:使用模型计算得到的"内涝点"积水深度和积水历时均与实测资料符合,由此验证了模型的合理性。