城市雨洪径流模型研究进展_秦语涵
城市雨水管网暴雨洪水计算模型研制及应用的开题报告
城市雨水管网暴雨洪水计算模型研制及应用的开题报告一、选题背景和意义在城市化进程不断加快的今天，城市的雨水管网系统得到广泛关注。
暴雨和洪水灾害频繁发生，给城市的生产、居民生活带来了很大的危害。
而城市雨水管网系统作为城市基础设施的重要组成部分，对于城市的防洪排涝和城市环境保护都具有重要的作用。
因此，建立城市雨水管网暴雨洪水计算模型，对于加强城市防洪排涝和城市环境保护，具有重要的实际意义。
二、研究内容和方法本研究的主要内容是建立城市雨水管网暴雨洪水计算模型，并在实际中进行应用。
其中，涉及到的具体问题包括：1. 雨水管网的建模和分析：对于城市中的雨水管网系统进行建模和分析，分析管道的大小、长度、坡度、材质等特性，确定系统的水力计算方法。
2. 暴雨洪水的计算方法：综合考虑城市的降雨数据、地形特点和雨水排放设施的特点，建立暴雨洪水分析模型，并计算暴雨洪水。
3. 城市雨水管网系统的优化设计：基于计算结果，对管道系统进行优化设计，减少管道系统的压力和流量，提高系统的稳定性。
本研究采用数值模拟和实际测量相结合的方法，通过计算模型的建立和实际数据的采集，对城市雨水管网暴雨洪水计算模型的准确性进行验证，并最终得出优化设计结果。
三、研究的预期结果通过本研究，预期得到以下的结果：1. 建立城市雨水管网暴雨洪水计算模型，准确评估城市雨水管网的水力特性和暴雨洪水的情况。
2. 分析城市雨水管网所面临的压力和问题，提出相应的优化措施，从而提高系统的效率和稳定性。
3. 对城市防洪排涝和城市环境保护等方面提出建议，为城市的可持续发展做出贡献。
四、进度安排本研究的进度安排如下：2022年6月-2022年8月：对城市雨水管网系统进行建模和分析，确定系统的水力计算方法。
2022年9月-2022年11月：建立暴雨洪水分析模型并进行计算。
2023年1月-2023年3月：基于计算结果，对管道系统进行优化设计，减少管道系统的压力和流量，提高系统的稳定性。
城市雨洪径流模型研究概述_朱冬冬
前者指每次降雨预报的产流量 （ 净雨量 ） 扣除渗透 截蓄的部分， 又称为扣损计算； 后者是将产流量演算 成出口（ 排水管道 ） 汇流断面的流量。 如果不计管 网汇流过程损失， 降雨量损耗于地面储蓄 （ 植被截 留、 地面填洼、 雨期蒸发等） 及土壤下渗。
3
模型分类
目 前 应 用 较 多 的 城 市 雨 洪 径 流 模 型，有 SWMM， STORM， HSPF， TRRL 等， 概括起来， 根据建 模基础理论不同主要有概念性水文模型和数学物理 ［10 ～ 12 ］ 。 水力模型两类 3． 1 概念性水文模型 概念性水文模型， 是根据水量均衡原理， 利用模
流， 并估算了肯尼亚铁路的蒙巴萨 － 内罗毕干线通 道结构的洪水过程， 模拟结果与已知的洪水历史记 录基本符合， 但与实际情况仍有一定差距， 特别是预 测高峰值不被历史记录结果所支持， 分析主要是由 于各种参数选定的主观性所带来的正常计算误差 。 4 ． 2 伊利诺伊城市排水模拟模型（ ILLUDAS） 1974 年， Terstriep 和 Stall 对 TRRL 进行了修正 发表 了 著 名 的 伊 利 诺 伊 城 市 排 水 模 拟 模 型 升级， （ ILLUDAS） 以及伊利诺伊雨水管道系统模拟模型 （ ISS） 。模型根据给定的集水区产流特征 、 设计暴雨 和管网布局， 通过模拟城市降雨径流的主要过程 ， 得到排水系统中各段管渠的设计洪峰流量及流量过 程线，据此设计或校核城市排水系统， 可计算排水 也可校核整个已有管道的流量。 Tae 管道的管径， Jin Kim［23］利用 ILLUDAS 和 GIS 来获取城市区域快 速准确的降雨径流分析情况， 并指出相比于现有方 ［24 ］ 法， 用 ILLUDAS 估算城市径流更精确。 岑国平 利用北京百万庄小区的实测径流资料 ，验证指出模 型应用方便，模拟结果与实测值较接近， 但是在产 汇流计算中部分处理过于简单，造成某些结果误差 较大，有必要进行改进。 4． 3 HSPF 20 世纪 70 年代中期， 美国环境保护局开发了 用 Fortran 语言编写的水文模拟程序 HSPF （ Hydrological Simulation Program － Fortran） ， 它被视为最有 效、 最综合、 最灵活的流域水文及水质模拟模型， 能 够执行小时步长的连续模拟， 也可模拟土地、 土壤污 染物的径流过程、 沟道内水力过程以及沉积物和化 学过程的交互作用。地表水流、 明 （ 暗 ） 渠和管道的 水流演算采用改进的运动波方程与曼宁公式结合的 方法。该模型可以显示排水管道系统的水位， 并包 含水库演算 。 薛亦峰［26］ 等应用 HSPF 模型对潮 河支流大阁河流域进行径流量模拟， 采用相对误差
城市排水管网信息系统下雨水径流模型的设计应用的开题报告
城市排水管网信息系统下雨水径流模型的设计应用的开题报告一、选题背景和意义城市排水系统是城市基础设施建设的重要组成部分，负责处理城市生活污水、雨水以及工业废水等。
在城市排水系统中，雨水排放管理至关重要。
城市化进程加快，城市建设水平不断提高，城市排水系统的建设、更新与升级越来越重要。
在城市排水系统中，正确预测雨水径流对设备维护与升级和水资源管理都至关重要。
因此，设计和建立城市排水管网信息系统下雨水径流模型具有现实意义。
二、研究目的本研究旨在基于城市排水管网信息系统，建立以径流模型为核心的雨水径流预测模型，从而预测雨水径流对城市排水系统的影响。
三、研究内容1. 设计与建立城市排水管网信息系统2. 研究雨水径流形成机理与特点3. 利用径流模型构建雨水径流模型预测模型4. 利用模型预测雨水径流对城市排水系统的影响四、研究方法1. 访谈专家，收集数据资料2. 建立城市排水管网信息系统3. 研究雨水径流形成机理和特点4. 使用Python、MATLAB等语言，编程实现雨水径流模型的构建和运行5. 对模型结果进行预测，并与实际数据进行对比和分析五、预期目标和成果1. 建立城市排水管网信息系统2. 实现雨水径流模型的构建3. 预测模型对城市排水系统的影响4. 产生学术论文，进一步深入的研究，为城市排水系统建设的研究提供基础。
六、进度规划1. 建立城市排水管网信息系统 1个月2. 研究雨水径流形成机理与特点 2个月3. 研究径流模型构建 3个月4. 或题，写作等 1个月五、论文结构和内容第一章绪论1.1 选题背景和意义1.2 研究目的和意义1.3 研究内容和方法1.4 研究进度第二章城市排水管网信息系统的建立2.1 城市排水管网信息系统的要求2.2 模型建立第三章雨水径流形成机理和特点3.1 雨水径流形成机理3.2 影响雨水径流的因素第四章径流模型的构建4.1 径流模型概述4.2 常用的径流模型4.3 利用模型进行径流模拟4.4 模型检验与仿真第五章预测模型对城市排水系统的影响5.1 城市排水系统的建设现状5.2 预测模型对城市排水系统的影响第六章结论参考文献。
城市雨水管网模型与管理系统研究
城市雨水管网模型与管理系统研究随着城市化的不断推进，城市的人口和建筑物数量快速增长，雨水排放成为一个日益重要的问题。
城市雨水管网模型与管理系统的研究，成为确保城市雨水排放的安全和有效性的关键。
城市雨水排放是一个复杂的过程，涉及到雨水收集、储存、排放等多个环节。
城市雨水管网模型和管理系统的研究，旨在通过模拟和优化这些过程，提高城市雨水排放的效率和环保性。
首先，城市雨水管网模型的研究是很有必要的。
城市雨水管网模型是对城市雨水系统进行计算机建模，以模拟和预测雨水的流动和排放情况。
通过对雨水流动的模拟和预测，可以确定雨水管网的合理规划和设计，提高雨水排放的效率和安全性。
城市雨水管网模型的研究需要考虑多个因素，例如降雨量、地形地貌、建筑物布局等，以确保模型的准确性和实用性。
同时，模型中还需考虑不同雨季和不同等级降雨对雨水系统的影响，以应对不同情况下的雨水排放需求。
其次，城市雨水管网管理系统的研究也是非常重要的。
管理系统的研究旨在提高城市雨水排放的监测和控制能力，以及提供管网运行的实时反馈和预警功能。
城市雨水管网管理系统包括监测设备、数据采集和处理系统、运行控制系统等多个组成部分。
通过监测设备对雨水的收集和排放进行实时监测，可以及时掌握雨水排放状态，提高城市对雨水系统的控制能力。
数据采集和处理系统负责对监测数据进行收集、存储和处理，以分析和预测雨水系统的运行状态和未来需求。
通过数据的分析和预测，可以优化管网的运行管理，提高雨水排放的效率和环保性。
运行控制系统则负责对雨水排放进行实时控制和调整。
通过对排放管道的开闭调节，可以合理分配雨水的排放流量，保证排放过程的安全和平稳。
同时，城市雨水管网管理系统还应具备一定的预警功能。
当遇到降雨过大或管网故障等异常情况时，系统能够迅速发出预警信号，及时采取措施进行应对，避免雨水排放的灾情和损失。
总之，城市雨水管网模型与管理系统的研究对于确保城市雨水排放的安全和有效性至关重要。
SWMM模型在城市雨洪中的应用研究
SWMM模型在城市雨洪中的应用研究作者：刘恺华来源：《城市地理》2017年第08期摘要：以南阳市城区为研究对象，结合城区下垫面条件、不透水陆面特点以及下凹式绿地建设等，利用城市暴雨洪水管理模型（SWMM）研究其对城市建成区的暴雨洪水效应，为水生态文明试点城市建设和海绵城市建设提供参考。
关键词：城市雨洪管理；SWMM模型；雨洪效应；海绵城市建设1、研究区概况本文以南阳市为研究对象，以南阳市地形为出发点，考虑降雨、截留和入渗、蒸散发、地下水等影响城市降雨径流形成的因素，分析南阳市洪水的形成，对南阳市海绵城市的建设具有一定的指导和参考价值。
2、原理方法暴雨洪水管理模型（SWMM）是美国环境保护署（USEPA）1971年开发并公开发行的一个动态降雨径流模拟模型，主要用于对城市某一单一或长时间序列降水事件的水量和水质进行模拟。
在世界范围内广泛应用于城市地区的暴雨洪水、合流是排水系统、排污管道以及其它排水系统的规划、分析和设计，在非城市地区也广泛应用。
2.1SWMM模型在SWMM模型中，一般将一个流域划分成若干子流域，根据子流域的特点，分别计算其降雨径流过程，最后通过全流域各个子流域的降雨径流过程，计算出流域合成的降雨径流过程。
根据南阳市的城市统计部门提供：南阳市透水区域面积占全市面积的25.6%，半透水（混合）区域面积占34.7%，完全不透水面积占39.7%的建设特点，将其市区根据不同的下垫面因素，概划为不同的子流域。
2.2模块建立1、坡面汇流及河沟汇流。
根据城市集水面积资料，地理位置的几何特征，区域内的坡度、糙率、地面入渗率，采用曼宁公式及马斯京根河道洪水演变过程而求得。
2、城市管网汇流。
根据不滞流透水面积，城市管网分段直径，区域的降水量，采用圣维南方程组求得，主要考虑城市的硬化率、城市管网的分段直径、坡度、管网水深、长度、摩阻坡度等。
3、城市综合排洪。
综合考虑城市天然透水面积而产生的坡面汇流及河沟汇流：城市不滞流透水面积及城市的硬化率产生的城市管网汇流，根据城市河网结构，采用马斯京根河道洪水演变过程，综合考虑得出城市综合排洪。
城市雨水水质模拟研究进展
础设 施 （ Ｇ Ｉ ） 等雨 水管 理 政策 和技术 的实施 。
雨水 中 的主要 污 染 物可 分 为 ６类 ： 同体 （ 沉积 物 、
雨 水水 质 模 拟通 常 依 赖并 伴 随 着 水 量模 拟 ， 只 有 悬 浮 物 ） ， 重金属 （ Ｃ ｕ 、 Ｚ ｎ 、 Ｃ ｄ 、 Ｐ ｂ 、 Ｎ ｉ 和 Ｃ ｒ ） ， 可 生 物 降 Ｂ Ｏ Ｄ和 Ｃ Ｏ Ｄ） ， 营养物 （ Ｎ、 Ｐ ） ， 病原 微生 物 和 水量 得 到正 确模 拟 ， 才能 得到 可靠 的水 质 预测 ＿ ４ ｌ 。雨 水 解 有机 物 （
中 图分 类 号 ： Ｔ Ｕ ９ ９ １ ． １ １ ４ 文献标志码 ： Ｂ 文章 编 号 ： １ ０ ０ ９ — ７ ７ ６ ７ （ ２ ０ １ ４ ） ０ ３ 一 叭１ ５ — ０ ７
Ｓ ｉ ｍｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｓ ｔ ｕ ｄ ｙ Ａｄ ｖ ａ ｎ ｃ ｅ ｓ ｏ ｆ Ｃｉ ｔ ｙ Ｒａ ｉ ｎ ｗａ ｔ ｅ ｒ Ｑｕ ａ ｌ ｉ ｔ ｙ
性 。提 出 了模 型 研 究 的 发 展 空 间 ： 扩大模拟污染物 的范围 ； 逐 步 细 化 代 表 不 同污 染 物 和 Ｂ ＭＰ ／ Ｌ Ｉ Ｄ 的 函数 表 达 ； 建 立 适 合
不 同 区域 、 场 景 的 参数 数 据 库 和识 别 方 法 ； 减小监测数据和参数校验对模拟结果的影响。 关键词 ： 城 市 雨水 ； 水质 ； 模 型； 非 点 源 污 染
模 型通 过特 定 现象 的统 计 模 式模 拟 类似 的 现象 。 事 实
雨 水 水 质模 拟 通 常 基 于 沉 积 物 的 负 荷 与 质 量 浓
城市雨水管理规划中的降雨径流模型研究
城市雨水管理规划中的降雨径流模型研究随着城市化的不断推进，城市面临着日益严重的雨水管理问题。
城市排水系统的设计和规划是保障城市正常运行的重要环节，而降雨径流模型则是城市雨水管理规划中的关键工具。
本文将探讨城市雨水管理规划中的降雨径流模型研究，介绍其原理、应用和发展趋势。
一、降雨径流模型的原理降雨径流模型是一种用于模拟降雨事件中径流产生和径流过程的数学模型。
它基于流域的地理、气候和土壤等特征，通过数学方程描述降雨过程中的水文过程，从而预测径流的产生、流量和洪峰。
常用的降雨径流模型包括单位线模型、理论分布模型和分布函数模型等。
单位线模型是最简单的降雨径流模型之一，它假设降雨过程是单位线形状的重复叠加。
单位线模型通常用于小流域的降雨径流模拟，其计算简单、易于理解，但对流域特征的要求较高，不适用于复杂的城市环境。
理论分布模型是基于统计学原理和降雨频率分析的降雨径流模型。
它通过分析历史降雨数据，建立降雨频率分布函数，从而估计不同频率下的降雨量和径流过程。
理论分布模型适用于中小流域的降雨径流模拟，但对数据的要求较高，需要大量的降雨观测数据和流量观测数据。
分布函数模型是一种基于统计学原理和流域特征的降雨径流模型。
它通过分析流域的地理、气候和土壤等特征，建立降雨-径流关系的数学模型，从而模拟降雨事件中的径流过程。
分布函数模型适用于大流域的降雨径流模拟，具有较高的准确性和可靠性，但对数据和模型参数的要求较高。
二、降雨径流模型的应用降雨径流模型在城市雨水管理规划中具有广泛的应用。
首先，降雨径流模型可以用于城市排水系统的设计和规划。
通过模拟不同降雨事件下的径流过程，可以评估城市排水系统的排水能力和蓄水容量，从而合理设计排水设施和调整排水方案。
其次，降雨径流模型可以用于城市洪水预警和防洪规划。
通过模拟大暴雨等极端降雨事件下的径流过程，可以预测洪峰流量和洪水淹没范围，为城市的防洪工作提供科学依据。
同时，降雨径流模型还可以评估不同防洪措施的效果，优化防洪规划和管理策略。
哈尔滨城市融雪径流模拟及其产汇流空间分布特征
缘乞科枚Journal of Green Science and Technology2021年3月第23卷第6期哈尔滨城市融雪径流模拟及其产汇流空间分布特征张美琲，刘硕，罗爻，高俣啥,孙夕涵(哈尔滨师范大学地理科学学院，哈尔滨黑龙江150025)摘要：以哈尔滨市为研究区域，根据哈尔滨的气候特点、下垫面条件和DEM模型建殳了适合研究区的暴雨洪水管理模型，模拟了2014年11月至2015年4月哈尔滨桃花汛期融雪径流量，并计算了不同下垫面类型融雪产流量，分析了所在研究区域最终融雪产汇流空间分布特征。
结果显示：区域内降雪有14.38%为蒸发损失，有12.8%形成地表径流，有69.4%为渗入损失，余下的3.35%则在地表；因不同下垫面形成径流量多少主要受不透水率和面积大小的影响，屋顶形成径流量最大，冰面径流量占总净流量的4.7%,人行道最小仅达到1.56%,绿地、城市道路和内部道路处于中间值。
马家沟敵雪径流量为3.4X106n?,高于其他两条城市内河阿什河和何家沟，占总径流量的40%。
关键词：融雪径流量；哈尔滨；城市下垫面中图分类号:TV121.6文献标识码：A文章编号：1674-9944(2021)06-0208-031引言全球约60%的陆地面积被季节性积雪覆盖，春季融雪形成的融雪径流可为世界约1/6的人口提供水源巾。
进入融雪期，积雪量较大并且很难渗透时，大量的融雪径流将蓄积在地表，形成水池或水泡，大量的径流如果不能及时排出，对人类生活交通、设施维护和城市防洪排涝等带来巨大压力⑵。
近年来开展了大量有关城市径流方面的研究工作，对城市规划、防洪防涝和居民生活都有着至关重要的作用。
积雪融化过程模拟已成为水文科学的研究热点。
余文君等⑷将具有融雪物理机制的FASST模型与SWAT模型的融雪模块集成在一起，较清晰地反映出黑河山区流域的融雪径流过程，也提高了模拟精度；朱景亮等⑷分析松花江融雪径流变化，得出融雪期增温缓会促进了雪的蒸发,使得春季解冻期径流量的减小这一结论。
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常指这些软件模型。
1 城市雨洪径流模型的发展
欧美等发达国家城市化进程较早，自 20 世纪 60 年代起开发了许多城市雨洪径流模型[1]。通过模拟城 市降雨径流、污染物流入水体过程中迁移转化、评估 管 网 设 计 及 雨 水 控 制 方 案 等 ，达 到 防 洪 排 涝 、减 缓 溢流、控制雨水径流污染等目的。目前城市 雨 洪 径 流 模 型 可 达数十种，包括 SWMM、HSPF、InfoWorks CS、SLAMM、MIKE URBAN、Stanford、SCS、WMM、 SITEMAP 、GWLF 、P8 - UCM 、Auto - QI 、AGNPS 、 STORM、DR3M-QUAL 等[2]。
１４
第 39 卷
我国城市雨洪径流模型起步较晚，目前模型主要 包括城市雨水管道计算模型（SSCM）[3]、城市雨水径流 模型（CSYJM）[4]、城市排水管网系统的非恒定流模型 （CSPSM）[5]等。我国现阶段对雨洪径流的研究多集中 在径流量模拟计算，缺少降雨径流污染研究[6]。
2 典型模型
选择 4 个应用广泛的城市雨洪径流模型进行介 绍：SWMM、HSPF、Infoworks CS、SLAMM。其他一些 城市 雨 洪 径 流 模 型 因 模 拟 效 果 不 佳 ，近 年 来 应 用 减 少[7]，例如 STORM 和 DR3M-QUAL。其中，STORM 模型用于模拟城区水文过程及污染物负荷量，但无法 模拟污染物的迁移转化过程，不适合连续时间尺度的 模拟，多用于 20 世纪 90 年代；DR3M-QUAL 模型适 用于小城区降雨径流水量和水质模拟，但不能模拟污 染物间相互作用，且对泥沙运移模拟能力差，20 世纪 90 年代以后鲜有应用成果发表。在论述的 4 个模型 中，SWMM 和 HSPF 是免费的经典模型，功能全面、 应用广泛，与前两者不同，后两者需付费使用，它们的 研究报道也略少于 SWMM 和 HSPF。Infoworks CS 侧 重城市排水管网水力模拟；SLAMM 主要用途为辅助 城市雨水排水规划，尤其是水质控制方面。 2.1 SWMM
城市雨洪径流模型研究进展
秦语涵， 王红武 *， 张一龙
（同济大学环境科学与工程学院，上海 200092）
摘 要：近年来中国城市暴雨引发频繁内涝灾害，降雨径流成为水体污染重要因素。采用数学模型模拟地表径流过程对城市内涝和
径流污染物的高效控制具有重要意义。基于城市雨洪径流模型的研究现状和应用实例，选择 SWMM、HSPF、Infoworks CS、SLAMM 4 个
SWMM 主要由 4 个计算模块和 1 个服务模块组 成 ，计 算 模 块 包 括 径ort）、扩充输送模块（Extran）、存储 处 理 模 块 （Storage/ Treatment）；服 务 模 块 包 括 ：统 计 分 析 和 绘 图。通过这些模块，模型可以计算并模拟城区产汇流 的径流水量和污染物运移全过程，主要包括时变降雨 量、地表水蒸发、不透水区地表径流、透水区土壤侵蚀 与下渗、管道溢流及受纳水体水质变化。模拟的污染 物包括 TSS、BOD、COD、TN、TP、大肠杆菌等 10 种， 也可模拟用户自定义的污染物。SWMM 模型输入信 息包括水文气象、土地利用、累积和冲刷系数、排水管 网参数等，输出信息包括模拟区域任何地点的污染负 荷、管道溢流以及最佳管理实践（BMPs）效果评价。
Abstract：In recent years，urban rainstorm caused frequent waterlogging disasters，and urban rainfall runoff became a key issue which results in serious water pollution in China. It’s essential to use mathematical models simulating the surface rainfall runoff process for efficiently control of urban waterlogging and runoff pollutants. Based on the researching of urban stormwater runoff model and application examples，4 runoff models such as SWMM，HSPF，Infoworks CS and SLAMM， are chosen to be introduced，by summarizing the basic concepts and methodologies，as well as comparing main uses and applicable conditions，with analysis of their characteristics and research progress. In addition，the shortcomings of the existing urban stormwater runoff models are also pointed out. The developing trends in future runoff models are discussed. Key words：urban stormwate；runoff simulation；mathematical model；non-point source pollution
文章编号：1003-6504(2016)01-0013-07
Review of Urban Stormwater Runoff Models
QIN Yuhan， WANG Hongwu*， ZHANG Yilong
（College of Environmental Science and Engineering，Tongji University，Shanghai 200092，China）
SWMM 应用广泛，是最完善但复杂的模型[9]。由 于对各子流域逐一模拟的运行方式，SWMM 尤为适 合大面积多特征的城市区域径流模拟。此外，该模型 活 性 较 好 ，无 特 定 输 入 的 时 间 间 隔 ，与 其 他 模 型 如 HPSF 模型相比，SWMM 的模拟结果与实测值更为接 近，且模拟的径流量达到峰值时所需的时间最短[10]。
《环境科学与技术》编辑部：（网址）ｈｔｔｐ：／／ｆｊｋｓ．ｃｈｉｎａｊｏｕｒｎａｌ．ｎｅｔ．ｃｎ（电话）０２７－８７６４３５０２（电子信箱）ｈｊｋｘｙｊｓ＠ｖｉｐ．１２６．ｃｏｍ 收稿日期：2015-04-30；修回 2015-06-29 基金项目：国家水体污染控制与治理科技重大专项（2013ZX07304-003）；上海市科委项（10231201200） 作者简介：秦语涵（1991-），女，硕士，主要从事城市地表径流模型研究，（电子信箱）yuhan303@；* 通讯作者，（电子信箱）Wanghongwu@tongji. 。
SWMM 的缺点和局限是对参数要求很高，限制 了模型的使用范围。此外，该模型无法模拟污染物 的 生 化 反 应 和 相 互 转 化 ，对 与 水 质 密 切 相 关的管道 内泥沙运动模拟较差[11]。董欣等[12]以深圳河湾地区的 排水系统规划为例，参考典型降雨年的排污状况，用 SWMM 定量分析区域排污情况，评价了深圳“布局规 划方案”在近期和远期的环境影响，结果显示 SWMM 是区域排水分析计算的有效工具之一。马晓宇等[13]利 用 SWMM 对温州市某典型住宅区构建污染负荷计算 模型，结合当地实测数据率定模型参数，分析在 4 种 不同降雨情景下的 TSS、COD、TN 和 TP 的污染负荷 量及累积变化过程，结果表明 SWMM 模型对 4 种污 染物模拟的相对误差均小于 10%。马俊花等[14]应用 SWMM 模拟北方某小区合流制排水管网在不同时段 的工作状态，对比得出溢流最主要原因是管径过小与 地面不透水面积过大，增大下游管径后，模拟节点溢 流持续时间将从 70 min 降到 8 min，优化效果显著。 Camorani 等[15]通过 SWMM 模拟分析城市化对不同重 现期降雨的影响，结果表明城市化能明显增加高频 率、小流量的城市降雨场次，而对重现期较长的降雨 影响不显著。 2.2 HSPF
第第1
2期3091卷6 年
第1期 1月
Environmental Science & Technology
Vol. 39 No.1 Jan. 2016
秦语涵，王红武，张一龙． 城市雨洪径流模型研究进展［Ｊ］．环境科学与技术，２０１６，３９（１）：１３－１９． Ｑｉｎ Ｙｕｈａｎ，Ｗａｎｇ Ｈｏｎｇｗｕ，Ｚｈａｎｇ Ｙｉｌｏｎｇ． Ｒｅｖｉｅｗ ｏｆ ｕｒｂａｎ ｓｔｏｒｍｗａｔｅｒ ｒｕｎｏｆｆ ｍｏｄｅｌｓ［Ｊ］． Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ ＆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，２０１６，３９（１）：１３－１９．
HSPF （hydrological simulation program-Fortran） 由美国环保局在 20 世纪 70 年代末用 Fortran 语言编 写，是用于模拟城市、森林、农村等地较大流域内水 文水质过程的数学模型。Choi 等[16]研究表明 HSPF 对 于长期水文效应分析非常有用，尤其在城市化地区。 HSPF 模型以 Stanford 流域模型（Stanford watershed mode）l 为基础，借鉴并集成了 HSP（hydrologic simulation program）、ARM（agricultural runoff management）、NPS （nonpoint source runoff）等模型。经过多次改进，最新 版本为 HSPF Version 12.2[17]。
快速城市化导致日益严峻的城市内涝及雨水径 流污染，来自屋顶、街道、停车场、绿化景观区域的雨 水不仅造成排水管道溢流，也携带大量非点源污染 进入水体。为满足城市防洪排涝及雨水污染控制要 求，城市雨洪径流模型应运而生，此类模型耦合了水 量模型和水质模型，将地表污染物随雨水径流流动 的过程（包括沉淀、内部化学作用等）当作整体模拟。 城市雨洪径流模型是水文模型的一个分支，根据城 市降雨径流规律及实测数据统计规律，将城市雨洪 径流、管渠排水、土壤侵蚀、径流污染等过程用数学 语言表示。随着计算机技术的发展，水文、水力学等 计算方程大多耦合至软件中，城市雨洪径流模型通