晋城市不同区域洪涝驱动要素分析

兼顾城市不同空间特征的内涝问题,是提升城市防洪排涝能力的关键.本文以晋城市主城区为例,针对不同开发程度的管网密集区与管网稀疏区2类下垫面,构建SWMM-ICM-WCA2D模型,模拟不同降雨情景下管网排水与地表淹没状态,分析城市内涝驱动要素.结果表明：管网密集区的内涝积水主要受降雨强度、管网排水能力和地形特征的影响,主城区现状管网设计标准较低,5 a一遇降雨条件下排水容量已趋于饱和;管网稀疏区高程≤751 m的淹没区水深较大,其余高程大的区域积水深度较小而流速较大;不同降雨情景下,管网指标与淹没要素间均表现出较强的相关性,特别在高水深（>1 m）时的联系更为密切,相关系数>0.78.     

浅析国内海绵城市建设现状及对策

目前,我国很多城市排水管网系统不够完善,很多城市在雨季降水量较大、较集中时经常会遭受内涝灾害。然而我国还面对着水资源短缺的问题。如何在降低灾害同时又能够实现雨水的资源化利用,为了解决这一问题,我国很多城市提出了"建设海绵城市"的理念。主要工作包括设计雨水过滤装置,充分考虑目标区域现有排水系统的现状、地理位置、气候条件、城市建设规划等基本情况。加快海绵城市的建设需要从多方面进行,首先从政策法规方面给予保障,建立严格的地面建筑排水标准;其次预先规划城市排水系统加强城市基础设施建设;第三加强雨水疏导,有条件的区域建立大型蓄水池,对雨水进行综合利用。     

基于环境整治视角下海绵城市排水系统优化设计

城市排水系统设计的科学与否与城市的安全程度紧密相关,随着社会的快速发展,原有的排水系统大部分都无法适应城市的发展需要,在分析我国内涝灾害的基础上,以江西省莲花县为研究对象,通过建立雨洪模型,分别确定了降雨模型、入渗模型、地表径流模型和排水管渠模型,通过对模型率定确定了水头损失系数、糙率及最大、最小入渗率等参数,分析了LID开发前后城市内涝现状,结果表明:模型模拟值和实测值误差在10%范围之内,LID开发前莲花县现有排水系统无法满足目前降雨径流量、大部分管网已超负荷进行,路面积水严重;进行LID开发后,研究区积水量、积水时间、积水点数明显减少,现状面临的城市内涝情况已明显减缓,但地表径流大时仍会有积水情况出现。研究结论可为我国在"海绵城市"建设中的排水系统优化设计提供参考。     

土壤初始含水量对黄土坡地水分运动与转化特征的影响

通过室内模拟降雨试验,研究了水蚀条件下初始含水量分别为1.3%、5.7%、9.7%、14.2%和18.9%时黄土坡地水分的迁移特征。结果表明随着土壤初始含水量的增加,坡面产流开始时间提前,坡地平均径流系数和径流量呈线性增加趋势;坡面径流含沙量与土壤初始含水量呈抛物线关系,在9.7%含水量左右存在最小值;土壤初始含水量越高,坡地累计入渗量越小,雨水转化为土壤水分的比率越小。在土壤初始含水量较高的雨季,建议采取保护性耕作措施,增加雨水入渗率,减少水土流失量。     

城市绿地对雨水径流污染物的削减作用

采用模拟城市绿地和降雨系统装置研究城市绿地对径流雨水污染物的削减作用,通过对降雨过程及降雨后装置内土壤微生物数量、生化作用强度及土壤性质的分析,初步研究了城市绿地对雨水径流污染物的削减作用机理.结果表明：在2 h的降雨过程中模拟绿地对雨水中COD_Cr、氨氮、硝态氮、总氮和总磷的平均削减率分别为41.3％,44.1％,38.5％,38.2%和39.0％.随着降雨时间的延长,削减率逐渐降低.绿地系统对径流污染物的去除是生物与非生物共同作用的结果.在降雨过程中污染物的去除主要依靠土壤及植物根系的吸附、过滤和截流作用,降雨后的5～8 d内土壤微生物的生化作用最强,并且土壤有机质、总氮和总磷含量逐渐降低,主要进行的是微生物对吸附于土壤颗粒表面的污染物的分解作用.两周后总氮和有机质在土壤中还有一定的累积,总磷含量基本达到降雨前的水平.     

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.      

城市雨水管网系统设计可靠性探析

随着城市化进程的高速发展,作为城市重要基础设施,雨水管网的建设取得了重大进展。但是,近年来诸多城市都不同程度地发生了内涝灾害,给人们造成了巨大的经济损失,其原因除了排水设施和管理制度相对落后外,目前仍采用的固定值设计方法,缺乏对排水管网可靠性的考虑,也是重要原因之一。     

城市排水管理及对策研究

城市排水系统就是将城镇的污水和雨水有组织地排除与处理的工程设施,是城市基础设施建设的重要组成部分,它通常由排水管网和污水处理厂组成。排水体制的选择应因地制宜,从全局出发,通过技术经济比较综合考虑确定;同时。要加强对城市水系雨水径流管理和污染控制的问题。     

基于层次-模糊分析法的城市内涝生态治理评价

近几年城市内涝在许多城市频发,由此导致城市人居环境质量显著降低;而且严重影响城市经济发展。由现浇网格生态护坡技术、透水植草地坪技术及生态围墙立体绿化技术构成城市内涝生态治理综合技术体系,重新构建城市生态环境,恢复城市雨水的自我吸收能力。通过试验对三种技术的绿化率、植物栽植6个月后的成活率和盖度、强度及降雨形成的地表径流量等指标进行了测定。结果表明:在实现城市生态绿化的同时,显著减少了降雨历时24 h、降雨强度分别为60 mm/24 h、70 mm/24 h、80 mm/24 h条件下的地表径流。采用层次-模糊分析法评价,城市内涝生态治理技术体系评价结果为"显著",与试验结果相吻合。研究从生态治理角度为城市内涝问题解决提供了新途径。     

降雨强度及降雨间隔对低影响开发雨洪控制的影响及分析

低影响开发(low impact development,LID)是一种采用微观尺度和分散式设施从源头实现雨洪控制的理念。以长沙市某居民小区为研究区域,基于城市排水管网模拟系统建立了现状无LID、绿色屋顶、下凹式绿地、渗透铺装、植被浅沟及上述四项LID设施组合的六种不同用地场景的排水管网水力模型。结合管道的承载能力全面评价各项LID措施在不同降雨强度、不同时间间隔多场降雨的雨洪控制效果。结果表明:渗透铺装、下凹式绿地、绿色屋顶措施的径流控制和削峰作用相对较好。降雨强度较低时,LID措施的雨洪控制较好,与排水管渠系统联用,可以有效降低内涝风险。绿色屋顶和下凹式绿地的径流削减能力对降雨强度变化较敏感,渗透铺装和植被浅沟相对稳定。连续降雨条件下各项LID的雨洪控制效果不佳,绿色屋顶和植被浅沟的削峰能力严重降低。随降雨间隔的加大,各项LID措施的功能缓慢恢复。     

上海市屋面雨水水质监测与处理利用方法研究

通过对上海市屋面雨水水质监测,及对其污染主要影响因素与污染程度的分析表明,屋面材料、降雨历时、降雨强度及降雨量等是屋面径流雨水水质的重要影响因素.根据雨水水质特性,提出了适宜屋面受污雨水的物化与生态化处理利用方法与工艺.为城市雨水资源的利用提供了依据.     

城市雨水入渗及排水系统试验研究

通过透水铺盖面的土柱雨水入渗和透水雨水管道模型试验，对渗透式雨水利用系统进行了试验研究，并对影响雨水入渗的主要因素进行了分析，得到了雨水入渗率和透水雨水管的稳渗量公式。试验结果表明，采用透水铺盖面及渗透式雨水管道系统，对削减径流、补充地下水源有显著效果。     

基于一二维耦合内涝模型的城市道路积水来源量化分析

为模拟道路地表径流和排水系统溢流对道路积水的影响, 对道路汇水区采用地表二维模型, 对其他汇水区和地下管网采用一维模型, 并构建基于PCSWMM的一二维耦合内涝模型, 提出以本地道路地表径流和检查井溢流对积水贡献比例为指标的积水来源定量分析方法。基于实测检查井液位数据和积水深度数据对模型进行验证后, 利用该模型对设计暴雨条件下深圳市南山区某排水片区的道路积水进行模拟, 得到如下结果。1) 研究区存在4个主要道路积水点(A, B, C和D), 在重现期为5年的暴雨下, 有两个积水点(A和D)发生溢流, 溢流在积水中的占比分别为24%和61%; 在重现期为50年的暴雨下, 有3个积水点(A, C 和D)发生溢流, 溢流在积水中的占比分别为49%, 62%和73%。随着暴雨强度增大, 检查井溢流对积水的贡献增加。2) 道路积水的动态变化受到积水来源、下游壅堵和局部地形等诸多因素的综合影响。3) 对于溢流在积水中占比较大的内涝点, 建议着重提高管网排水能力, 并对上游汇水进行海绵化改造; 对于本地道路径流在积水中占比较大的内涝点, 建议对本地进行海绵化改造, 适当地改造局部地形, 或增加排涝泵站等设施。     

城市立交桥洞内涝过程的精细化模拟研究

为科学地指导城市立交桥区的排水防涝改造,降低内涝风险,以深圳市某立交桥为研究对象,构建高分辨率城市内涝模型,采用地表积水实测资料进行模型率定及验证,模拟立交桥洞在雨水口防堵、下凹式绿地以及两者的组合措施改造前后不同降雨情景下的积水情况。结果表明,1)高分辨率城市内涝模型可以实现城市立交积水动态变化过程的准确模拟;2) 5年、20年和100年重现期降雨情景下,立交桥洞内涝严重,积水时空变化速率快,当降雨重现期为100年时,最大积水深度和面积分别高达1.52 m和1833 m2,积水深度随时间和空间的最大增长速率分别高达0.04 m/min和0.23 m/10 m;3)组合措施的内涝削减效果优于不同改造措施单独使用时的削减效果,100年重现期降雨情景下,单独采用雨水口防堵和绿地下凹措施,仍然存在0.6 m以上深度的积水,而组合措施可使内涝积水深度小于0.5 m,内涝持续时间缩短至30 min内,可有效地缓解桥洞内涝。     

太湖流域平原水文试验区降雨产流过程特征研究

为研究太湖流域平原地区降雨产流特征,选取金坛水文试验区开展降雨产流过程观测,提取影响次降雨产流的特征要素,剖析典型蓄满、超渗产流案例中的产汇流过程。结果表明：试验区以蓄满产流机制为主,超渗产流现象较少。长历时小雨强条件下试验区产流过程可分为补给土壤水、填洼和排水沟出流、全面出流、雨止消退4个阶段。排水沟出流阶段径流系数小,以排水沟面积承接雨水出流为主;全面出流阶段为蓄满条件下的超渗产流,雨强阈值约0.1mm/min,径流系数大。前两个产流阶段在短历时强降雨中同时发生。若全面出流阶段土壤尚未蓄满,则仍有较大比例雨水入渗,属传统意义上的超渗产流;若土壤已蓄满,则为蓄满条件下的超渗产流。     

基于SWMM的大型地下建筑绿色屋顶低影响开发应用研究

【目的】探寻海绵城市建设中大型地下建筑绿色屋顶蓄截雨水和减缓暴雨径流的调控依据与低影响开发应用思路。【方法】基于定性分析与定量计算相结合的方法,梳理了大型地下建筑绿色屋顶径流调控系统的核心影响因子并给出开发应用研究的思路,借助暴雨洪水管理模型(SWMM)软件建模,通过点式案例量化分析了不确定因子的调控效应。【结果】绿色屋顶率对径流调控具有决定作用,应对短期、中短期和中长期暴雨强度设计的临界指标分别为40%、50%和60%。土体厚度对短期暴雨灾害设计的径流削减效应更显著,该数值的增加会在一定程度上削减径流,但1年一遇与多年一遇暴雨强度设计对应的拐点数值存在差异,分别为300 mm和400 mm。土壤孔隙率对径流削减影响甚微,但在开发应用中应注意规避径流削减效应最低的土壤孔隙率(0.30)。【结论】种植植被、覆土属性和降雨强度是影响地下建筑绿色屋顶径流调控效果的主要因素,在实际开发应用中应妥善配置可控因子的安全设计及不确定因子的率定参数,以此作为提升大型地下建筑绿色屋顶径流调控性能的有效性和低影响开发应用实践的参考依据。     

城市内涝风险分析模型系统开发与应用

为了全面客观评估城市排水管网的排水能力、预防城市内涝灾害的发生,基于EPA SWMM 与 ArcEngine,结合等流时线法与水量平衡原理,开发了城市内涝风险分析模型系统(USRAMS)。阐述了USRAMS的原理与功能,说明了利用USRAMS进行管网排水能力评估与内涝风险分析的方法,并验证了USRAMS的适用性;对沧州市进行了现状管网排水能力评估和城市内涝风险分析,以主题图的形式准确直观地表达了瓶颈管段位置以及城市内涝风险的分布情况。实例证明,USRAMS地表产汇流模块只需径流系数与汇水时间2个参数,较好地适应了中国当前情况,二维地表淹水模拟采用水量平衡原理,计算稳定、快速,其模型结果可为城市内涝防治与雨水管网系统的规划改造提供一定参考。     

不同模式雨水调蓄池与低影响开发组合对雨洪控制的效果

摘要：随着雨涝灾害出现的频率越来越高,雨水调蓄池和LID措施的应用也越来越多。选择QD市某片区为研究对象,基于地理信息系统ArcGIS和SWMM(storm water management model)模拟雨水系统探究集中式调蓄池、分散式调蓄池及其与LID（low impact evelopment）措施联用后的水力状况,结果表明,分散式小体积雨水调蓄池相对于集中式大体积雨水调蓄池而言,不但可以有效削减洪峰流量,有效缓解上游节点压力,减小溢流量;同时对于管径过小引起的溢流能较好的缓解,也解决了大块建设土地紧缺的问题,控制雨水洪流的效果更全面更有效;LID措施 + 雨水调蓄池的组合措施能有效削减径流峰值、径流总量且可削减调蓄池容积,减小占地。     

密云水库流域径流变化特征及影响因素分析

利用1960-2003年密云水库流域降水及径流资料，分析年径流量的变化，建立流域降雨径流关系，讨论降雨径流关系的影响因素．分析表明，流域降水和土地利用类型的改变不是径流量减少的决定因素，而是土壤植被，上游截流和人口经济发展的综合结果．     

城市雨水径流水质监测及影响因素

实现城市雨水资源化利用是改善城市生态环境的有效措施,雨水水质控制是现代城市雨水利用的重要组成部分和主要特征.通过对城区屋面雨水、院区雨水、市区道路雨水3种下垫面下的径流水质进行监测,分析了径流污染物随降水的变化过程,并对其影响因素进行了简要分析,同时提出了院区雨水水质控制措施,为城市雨水利用提供了决策基础.