基于LID的SWMM模型在雨洪控制中的应用

为研究不同初始土壤含水量与LID(低影响开发)措施蓄水程度对径流调控效果的影响,以遂宁市体育中心为研究对象,构建暴雨洪水管理模型(SWMM),模拟分析了下垫面和LID措施在不同初始含水状态下LID和传统开发两种模式的径流控制与峰值削减效果。降雨重现期分别设定为1,2,5,10,20 a.结果表明:LID模式在自然状态、半饱和与饱和状态下的径流控制率分别为36%～76.3%,25.4%～56.8%,16.9%～38.1%;峰值流量分别为10.1～208.4,22.3～221.8,39.2～240.7 L/s;LID饱和状态的径流过程增长较快,峰现时间较为提前。与同状态的传统开发模式相比,LID径流控制削减率分别为6.5%～61%,3.2%～50.8%,2.1%～49.3%;洪峰削减率分别为10.8%～57%,5.4%～43.3%,0.7%～36.9%;LID措施对低重现期降雨径流影响效果远大于高重现期降雨。该研究为城市低影响开发措施设计方案和后期运行管理提供理论依据。     

SWMM模型在市政道路LID雨水系统设计中的应用

为解决传统系统雨水径流洪峰流量低的问题,设计基于SWMM模型的市政道路LID雨水系统,硬件中设计传感器以及模拟数字转换器;设定市政道路LID雨水SWMM模型模拟参数,计算雨水强度,动态模拟市政道路LID雨水径流.实例分析结果表明:设计系统雨水径流洪峰流量明显高于对照组,能够解决传统系统中存在的问题.     

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。     

基于GIS的校园道路监控点优化配置研究

针对校园道路监控设施点位设置不科学,导致部分路段信息无法收集不利于校园安防监控,而部分路段点位过于密集却造成资源浪费的情况,在ArcGIS的支持下,以湖南城市学院校本部为例,研究了校园道路监控点布置的合理性,设计了优化方案.     

基于SWMM模型的植草沟调蓄效果研究

针对敏感水域的公路改扩建工程,基于SWMM模型构建了渗蓄排评估模型.根据芝加哥雨型计算得到降雨过程线,通过软件模拟得出植草沟末端排水口的径流总量随降雨强度的变化规律,为局部路段海绵设施调蓄效果预测提供参考.     

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。     

基于海绵城市的厦门城市道路雨水LID系统研究

正引言目前,厦门正处在城市化快速发展的关键时期,城市建设规模和不透水面积急剧增加。城市道路作为城市主要不透水下垫面之一,占建设用地的比例甚至超过了20%。与此同时,传统管道排水方式导致道路排涝压力大、路面污染严重、雨水资源流失及生态环境破坏等突出问题,难以满足现代城市建设对生态和环境的需求。为了应对上述环境问题,美国提出了绿色道路概念,即模拟自然水文循环过程,应用不同低     

基于FHPN的道路交叉口交通流信号实时控制优化研究

为了合理控制道路交叉口的交通流,结合模糊时延Petri网、连续Petri网和模糊推理Petri网这3种Petri网的优势构造了模糊混合Petri网,以此来建立一个FHPN模型并把它用于道路交叉口交通流信号实时控制.通过实例仿真分析了FHPN模型的有效性,能够实时控制交叉口的运行情况,最大程度地利用道路资源且大幅度地降低了交叉口的停车次数.     

基于混合粒子群算法的道路网络优化研究

道路网络的优化是建立可持续发展交通运输系统的重要环节。从投资费用、可靠性和对环境的影响等3个因素综合考虑,构建了多目标道路网规划模型。将混合粒子群优化算法引入到道路网规划中,克服了传统优化方法易陷入局部最优和维数灾难等弊端,并应用微分进化算法确定混合粒子群的参数。通过算例求解验证表明了该方法的可行性和有效性,同时,与采用遗传算法所得结果进行比较,得知粒子群优化方法的搜索时间短而且优化结果更接近最优解。     

基于能值分析的LID可持续性评价

明确不同LID(低影响开发,Low impact development)的可持续性是实现LID优化配置的关键。选取2014年汉中市兴汉新区雨水管理系统工程采用的5种LID实践:雨水花园、生态草沟、屋顶绿化、人工湿地和透水铺装,采用能值分析方法,通过能值产出(Y)、可更新百分比(PR)、能值产出率(EYR)、环境负载率(ELR)和环境可持续指数(ESI)5项指标,分析其建设期和运营期的各种能值投入,评价其可持续性。结果表明,建设期所有LID的可持续性较差,运营期由于LID能够产生多种生态系统服务能值,增加了其持续性。比较而言,雨水花园和生态草沟的可持续较高,其次是屋顶绿化和人工湿地,透水铺装的可持续性最低。     

影响道路沥青路面平整度的施工因素及优化措施

路面平整度是衡量高等级公路使用性能的一项重要指标,要保证路面平整度的高标准,关键决定于施工。本文通过衡德高速公路沥青路面施工实践,对影响沥青路面平整度的因素进行分析,并提出施工中的防治措施。     

基于OPUT的城市LID设施防涝布设方法

近年来,极端暴雨增加导致城市内涝愈发严重,而合理布设低影响开发(low impact development, LID)设施可以有效地缓解城市内涝问题。该文提出了一种基于溢流点位上游追踪(overflow point upstream tracking, OPUT)的LID设施布设方法。运用暴雨洪水管理模型(storm water management model, SWMM)构建排水模型,模拟不同重现期管网溢流,采用OPUT方法确定需要布设LID设施的雨水子汇水区,与传统全范围等比例(traditional full range equal proportion, FREP)的LID设施布设方法结果进行对比。结果显示：从缓解内涝方面来看,OPUT方法和FREP方法节点溢流体积削减百分比在单位布设LID设施面积下均随着重现期增大而减小。从径流削减方面来看,在不同的重现期下,2种方法对径流体积和径流峰值流量的削减情况在单位布设LID设施面积下是不同的,OPUT方法对径流体积的削减在重现期较大时效果更好,对径流峰值流量的削减随着重现期的增大呈上升趋势并接近FREP方法。从经济方面来考虑,当...     

基于LID的沈阳市径流污染控制及对策

目的研究土地利用方式的改变对径流污染负荷输出的影响,提出控制屋面径流和路面径流污染的低影响开发(LID)技术措施,为沈阳市水环境质量的改善和海绵试点城市的申报提供技术支持.方法根据沈阳市2005年、2010年和2014年的土地利用分类数据,利用线性模型,分析了不同土地利用方式污染负荷输出情况,识别土地利用方式的改变与径流污染负荷的关系,识别不同土地利用方式径流污染负荷的贡献程度.结果在降雨量相似的条件下,径流污染物TN、TP、COD和SS的输出量在逐年增大,2014年COD的输出量是2005年的1.11倍,TN、TP和SS的输出量为2005年的1.12倍.结论农业用地、城市用地、林业用地和未利用地4种土地利用方式中城市用地径流污染贡献最大,径流污染物中COD、SS的污染物输出量最高.2005年到2014年沈阳市城市用地和农业用地在增加,林业用地和未利用地在逐年减少.     

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。     

基于道路工况分析的HEV控制策略优化方法

以某并联式混动公交车为研究对象,建立了四种典型工况模型,采用蚁群算法优化了最小等效燃油消耗控制策略中四种工况的充放电等效因子;分析了路面坡度与电池荷电状态(state of charge,SOC)目标值域调整之间的对应关系,设计了相应坡度自适应模块;提出了基于道路工况分析的混合动力汽车(hybrid electric vehicle,HEV)控制策略优化方法.典型工况下的仿真对比分析表明,该方法具有良好的工况适应能力,燃油经济性明显优于几类典型HEV控制策略.     

基于免疫拉马克的道路洒水车路径问题优化

高效节能地完成道路洒水作业对改善城市环境、节约资源有着非常重要的意义.将道路洒水车路径问题转化为带容量约束的弧路径优化问题,并建立相应的数学模型.根据问题的NP难特性,提出了一种拉马克免疫算法进行求解.算法有效利用了免疫算法全局优化和拉马克学习局部搜索的优势;设计了适合问题求解的锦标赛选择法、顺序交叉法、自适应变异等免疫算子,并设计了拉马克局部搜索策略,避免算法陷入局部最优.实验结果表明,所提算法能得到代价最小的洒水路径.     

基于SWMM的城市排水系统虚拟仿真实验教学设计

为了提高城市排水管网课程教学效果,运用SWMM排水模型软件,构建城市排水管网虚拟仿真实验教学系统.在教学中,应用虚拟仿真实验系统模拟不同降水条件下的城市地表产汇流过程,再现城市排水系统各单元的运行流程,达到了与真实实验相同的教学效果.通过虚拟仿真实验,学生掌握了SWMM模型原理和软件基本操作,加深了对复杂的排水管网设计...     

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.     

基于SWMM的山丘城区防洪排涝能力分析

为了科学分析山丘城区防洪排涝能力及其提升措施,以江阴市敔山湾地区为例,运用SWMM建立了可考虑山洪和管网排水的山丘城区水文水动力模型,通过调查溢流点和综合径流系数法实现了无资料地区模型校准。将截洪沟离散化为10 m一段的计算单元,以泰森多边形法对截洪沟控制区域进行划分,实现对沿程变断面和多出水口的截洪沟模拟,计算的最大1 h洪峰流量平均值处于规范值建议范围内。采用整治后的截洪沟尺寸对下游核心规划区的防洪排涝能力进行了复核,提出了适当增加金井河泵站抽水能力并适当降低敔山湖控制水位来增加调蓄库容排涝能力的提升方案。