城市雨洪模型研究

针对城市化地区水文特性变化和传统水文分析计算方法的不足，提出了用水城市化地区水文水力计算和模拟的城市雨洪模型，模型应用于天津试验区，效果良好。     

基于GIS的城市雨洪预报模型

针对目前我国城市化地区传统水文分析计算方法存在的不足和由于城市建设日新月异导致城市下垫面的水文特性情况变化比较频繁的特点，本文利用满宁公式和水量平衡方程建立雨洪预报模型的基本方程组，并结合GIS解决城市雨洪预报模型参数的实时确定问题，使模型具有实时预报能力。作为例子，本文结合蚌埠市的雨洪资料进行校验，获得了较高的预报精度。     

基于有效不透水面识别的城市雨洪过程模拟研究

城市化进程加快带来的不透水面积增加是城市洪涝灾害愈加频繁的重要原因.研究聚焦于不透水面的有效性问题,选取了位于北京市凉水河流域的大红门排水区,借助遥感影像通过实地勘察识别有效不透水面,有针对性地构建SWMM城市暴雨径流模型;通过设置不同重现期暴雨情景,定量分析不透水面空间组合方式对城市洪涝的影响.结果表明:考虑不透水面有效性后,率定期2场降水模拟结果的纳西效率系数较传统模式分别提升了13.51%、1.58%,检验期分别提升了9.79%、18.58%.情景分析的结果表明,当有效不透水面占比由100%降低到25%时,5a一遇暴雨的总径流深和洪峰流量能够削减74.6%和65.8%,100a一遇暴雨的削减率为62.9%和21.8%.因此,考虑不透水面有效性将有效提高雨洪模拟的精度,而改变汇流路径,减少有效不透水面是减轻雨洪灾害的重要措施.     

基于SWMM的城区雨洪模型模拟研究——以山西省孝义市城北区为例

为研究城市区域的雨洪规律以及城区下垫面透水面积的增加对于雨洪过程的影响,指导城市区域的防洪排涝工作,以山西省孝义市城北区为例,SWMM为工具,经过子汇水区的划分、管网概化、参数选择等过程建立了研究区的雨洪模拟模型,并利用该模型模拟了重现期为1、3,5、10a以及研究区下垫面不透水率分别为70％、60％、50％时的雨洪过程.结果显示：随着重现期的增加,城区雨洪径流峰值明显增加,但增幅逐渐减小;当下垫面透水面积逐渐增加时,径流峰值逐渐减小,但随着重现期的增大,其增幅减小.表明增加城区下垫面透水面积比率对于改善城市雨洪过程具有一定的效果.     

基于实地勘测的城市雨洪模型研究

针对目前内涝分析采用的计算模型缺乏实地勘测数据,准确性难以验证这一问题,将实地勘察结果与雨洪模型的建立过程相结合,以合肥高校校园为例进行了实地勘测、模型构建和模拟结果分析。通过构建基于实测数据的SWMM模型,模拟不同降雨重现期情景下的地表径流、节点溢流等情况,结合实地调查结果进行分析,找出了导致校园发生内涝的具体因素。可推广应用于城市其他易涝区的研究,具有一定工程意义。     

基于陆气耦合的城市雨洪模拟技术研究进展

对汇流时间短、暴雨时程集中且短期内降水强度大的城市区域而言,暴雨洪涝灾害预见期的延长可以为制定应急预案和实施防汛抢险争取更多的响应时间,降低城市暴雨洪涝事件带来的潜在危害．延长城市暴雨洪涝灾害预见期的有效措施之一,是采用基于数值天气预报技术和多源/高分辨率数据资料的陆气耦合城市雨洪模拟技术进行雨洪过程模拟和灾害预报．本文归纳总结了城市雨洪过程模拟和预报中常用的5类降水输入数据及各类降水数据的适用条件;总结了数值天气预报技术在区域强降水模拟方面的研究进展及存在的问题;梳理了城市雨洪过程模拟中采用的常见方法及优缺点;总结了数值降水预报技术应用于城市雨洪过程模拟和预报的最新研究进展．在此基础上,提出了基于陆气耦合的城市雨洪模拟技术需要解决的关键问题和应对之策,指出在当前城市雨洪模拟技术较为成熟的情况下,减小数值降水预报结果的不确定性和提高城市雨洪过程模拟的精细化程度是提高城市暴雨洪涝灾害预报准确性的主要手段．      

城市雨洪计算

城市雨洪计算是一项极为复杂的课题,它涉及的因素很多。本文仅就城市化后,根据城市小流域不透水面积的增加和排水管(渠)存在的这一特点,采用不稳定流和部分汇流的计算方法,建立了一套较完整的城市雨洪计算公式,最后通过模拟资料验证,该结果是合理的。     

基于雨洪韧性的荷兰城市水系统设计实践

 全球气候变暖所引发的雨洪灾害,严重地制约了城市与社会的发展,通过空间规划和基础设施建设,全面提升城市面对雨洪灾害的抵抗力是城市发展的重要议题。对城市韧性概念的起源和发展进行了梳理,将雨洪韧性作为韧性城市建设的主要关键点;结合国内外已有的水系统设计理论和设计实践,提出具有雨洪韧性的韧性城市建设应在进行水体间布局规划的同时,考虑如何在既有的城市格局、城市空间中进行增设与市政给排水结合的雨洪韧性基础设施;通过对荷兰城市、乡村空间格局、景观系统及基础设施实际案例的归纳总结,提出了雨洪韧性城市建设的建议。     

基于海绵理念的传统村落雨洪管理研究——以山西省晋中市后沟村为例

为了研究传统村落雨洪管理的方法与体系,探究中国传统村落水系统背后蕴含的智慧和经验,以山西省晋中市后沟村为例,从村落的地形及所处环境的特点出发,剖析了基于传统生态智慧引导下的与自然完美融合的古村理水系统。阐明了其“因地制宜、阶梯分布”的选址布局方式、“明走暗泄、分级排洪”的雨洪管理系统以及“就地取材,物尽其用”的排洪蓄存方法。通过实地考察与理论分析发现,后沟村现存的雨洪处理手法与当今海绵城市的理念不谋而合,也为今后传统村落的保护与振兴提供了宝贵的智慧和经验。     

S WMM模型在城市暴雨洪水模拟中的参数敏感性分析

城市降雨径流管理模型SWMM模型采用离散化的空间参数来描述区域的水文变化特性,从物理意义上描述了城市雨洪过程.但众多不确定的参数影响了模型的应用效果,有必要对其参数进行敏感性分析.研究将SWMM模型应用于北京市大红门排水片区,采用2000—2003年3场独立场次洪水资料对模型进行率定与验证.在此基础上利用Morris筛选法定量分析了模型参数对模拟结果的影响.结果显示,模型能够较好的模拟大红门片区的暴雨洪水过程,径流量相对误差皆在20%之内.在上述参数中,模拟洪峰和相对误差都对N-Imperv(不透水区曼宁系数)、Imperv(不透水率)及Slope(坡度)较为敏感,相关系数对N-Imperv(不透水区曼宁系数)和Slope(坡度)较敏感.     

基于暴雨雨水管理模式的海口市某地区雨水管网排水的动态模拟及优化

针对海口市某地区"逢暴雨必涝"的问题,结合该地区地质地理和自然气候特征,综合取定重现期、降雨历时、径流系数等参数,运用暴雨管理模型对该地区的雨水管网的设计参数进行了优化.模拟结果说明优化后的管网排水能力得到大幅度提高.     

基于SWMM的城市雨水管网排水能力分析

城市雨水管网实际排水能力对城市排涝和防洪起着重要作用.为了分析管网实际排水能力,采用暴雨管理模型（SWMM）对研究区域在设计暴雨重现期P=0.25 a0、.5 a1、a2、a、5 a1、0 a情形下的排水能力进行分析.在6种设计暴雨情形下,得出了满流时间较长和变化较大的管道,为实际的城市雨水管网改造提供依据.     

面向复杂情景的SWMM水质参数敏感性分析

为了研究多种降雨情景下不同下垫面类型的水质参数敏感性,采用修正Morris筛选法解析了SWMM的水质参数敏感性总体特征,阐明了不同降雨强度和下垫面类型对水质参数敏感性的影响程度,揭示了各水质指标的高敏感参数分异特征。结果表明:高敏感及敏感参数数量及敏感性随降雨强度增大而增加,暴雨条件下道路和绿地水质参数敏感性水平显著升高,而降雨峰现时间滞后会导致部分高敏感水质参数的敏感性降低,敏感性从高到低依次为径流指数、最大积累量、冲刷系数、速率常数、半饱和常数;下垫面类型对高敏感及敏感水质参数数量的影响程度高于降雨条件;屋顶的敏感性参数数量及其敏感性总体较大,主要受下垫面面积占比和透水性影响,农田氨氮的径流指数敏感性显著高于化学需氧量、总磷、总氮,与肥料水解及氨氮流失过程有关。     

城市居民小区SWMM降雨径流过程模拟——以营口市贵都花园小区为例

为克服没有实测数据校准SWMM（storm water management model）的难点,选用传统的径流系数法,从降雨径流总量以及降雨径流过程2方面来验证SWMM.结果表明,SWMM模拟的场次降雨径流总量以及年降雨径流总量与径流系数法估算的径流量的相对误差在可接受范围内,并且模拟的降雨径流过程与径流系数法推算的径流过程匹配结果也较好,说明SWMM能够较好地用于城市降雨径流总量以及过程的模拟,为后期进行降雨径流污染物总量及产生规律的研究提供了工作基础.     

基于SWMM的小区排水能力校核及低影响开发解决措施

以武汉市青山区某居住小区为例,对该小区的排水管网进行合理概化,构建基于SWMM的水力模型,以1 a、3 a、5 a为重现期校核排水管网系统的排水能力。通过模型计算,该小区排水能力不符合现行的武汉市排水设计规范。在1 a、3 a、5 a重现期下该小区溢流节点随之增加,不同重现期下溢流节点所占比为40%、52%、64%。针对该小区排水能力不足的问题,通过3种不同低影响开发(LID)组合方案的措施,对该小区进行了改进。结果显示,1 a、3 a、5 a重现期下无节点发生溢流,降低了管网排水压力,满足了现行排水设计规范。     

城市排涝体系优化规划研究

在分析我国城市特点和城市排涝理论研究现状的基础上,提出建立蓄、滞、排相结合的现代城市排涝体系,利用动态规划法建立城市排涝体系数学模型,采用离散微分动态规划法进行求解并用Matlab编制其求解程序．以沈阳市为例进行城市排涝体系规划,结果表明,城市排涝体系数学模型的建立为城市的发展及排涝体系规划提供了宏观指导和理论依据,为城市雨水资源的利用提供了决策支持．     

基于MIKE URBAN的典型北方城区防洪排涝模拟

由于气候变化及城镇化进程加快,城市内涝问题愈加严峻.为优化城市排水管理,有效减少内涝损失,以河北邯郸主城东区局部为研究区,计算了区域典型设计雨型,利用MIKE URBAN模型,模拟并判定了区域不同降雨情景下区域内涝分布情况,解析区域易涝点,进而模拟评估了不同管径排水管网负荷情况.结果表明:随着重现期增加,区域检查井溢流的数量、区域最长积水时间以及最大积水深度都有所增加,区域管网超负荷面积增大;并且在10、20 a重现期暴雨情景下,单纯扩增管径起到的径流缓解作用较少.研究结果可为极端暴雨下区域洪涝预警部署以及城市排水系统改造提供技术支撑.     

基于地理国情监测数据的SWMM模型优化

SWMM作为动态模拟的城市暴雨积涝模型,被广泛应用于城市积涝负荷估算研究,并在很多小尺度研究中取得了很好的效果。随着中国城市发展不断加快,城市积涝研究的空间尺度也随之变大,如何科学合理的构造模型,并且保证模型的精度成为研究中一个重要问题。本文基于地理国情监测数据分析了SWMM应用于城市区域暴雨积涝模拟时,地理国情监测数据对模型精度的影响,并在此基础上,在汇水区划分、管网概化、节点选取等三方面对其参数进行优化。以陕西省延安市为例,利用优化后的模型对三场真实降雨相关数据进行分析,给出了对延安市内涝风险的区域划分。实验表明：溢流节点和超载管段基本符合街道淹没情况,为延安市内涝风险防治提供了科学参考。