基于SWMM的不同降水量对城市降雨径流TSS的影响分析
SWMM模型在城市排水系统规划中的应用

SWMM模型在城市排水系统规划中的应用SWMM模型在城市排水系统规划中的应用摘要:随着城市化进程的不断加速,城市排水系统规划成为城市规划和管理的重要内容。
为了合理规划城市排水系统,提高城市防洪排涝能力,SWMM模型应运而生。
本文通过对SWMM模型在城市排水系统规划中的应用进行研究,分析其优点和不足,探讨其未来发展方向。
1. 引言城市排水系统是城市公共基础设施的重要组成部分,直接影响城市的防洪排涝能力和城市环境的质量。
城市排水系统的规划是保护城市发展、提高城市环境质量的重要环节。
SWMM (Storm Water Management Model)是一种被广泛应用于城市排水系统规划的模型,它能够精确模拟城市雨水径流和洪水分析,为城市排水系统规划提供科学依据。
2. SWMM模型的原理和结构SWMM模型是一个基于计算机的动态模拟模型,将城市排水系统中的各个组成部分以及其相互作用关系建立数学模型,通过运算得出城市排水系统的运行状态。
该模型包含五个主要部分:下雨(Rainfall)子模型、径流(Runoff)子模型、污水(Sewer)子模型、污水处理(Treatment)子模型和水质(Quality)子模型。
3. SWMM模型在城市排水系统规划中的应用(1)排水管网规划:通过SWMM模型对城市排水管网进行仿真分析,可以明确管网的流量输送能力、水位变化和其对抗洪能力,为合理设计和扩建排水管网提供科学依据。
(2)洪水模拟与预测:SWMM模型可模拟不同降雨事件下的城市洪水情况,预测洪水的范围、深度和洪水过程,并为城市的防洪工作提供技术支持和决策依据。
(3)雨水收集系统优化:SWMM模型可以评估雨水收集系统的效果,通过对不同规模、形式和设计方案的分析比较,优化雨水收集系统的设计,提高雨水的利用效率。
(4)水质监测和评估:SWMM模型可以对城市雨水径流的水质进行模拟和分析,预测污染物的扩散和水质的变化,指导城市污染物排放控制和水质改善工作。
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。
基于SWMM的城市雨水管网排水能力分析

基于SWMM的城市雨水管网排水能力分析王祥;张行南;张文婷;张涛【摘要】Actual drainage capacity of urban conduits plays a very important role in urban drainage and flood control. In order to analyse the actual drainage capacity, the drainage capacities of study area in different design rainstorm return periods(P=0.25a, 0.5a, 1a,2a, 5a, 10a) are analysed by the storm water management model(SWMM). Conduits that are filled for longer time and change greatly are found out under 6 design rainstorms. The results provide a basis for reconstruction of urban conduits.%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 a、0.5 a、1 a、2 a、5 a、10 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.【期刊名称】《三峡大学学报(自然科学版)》【年(卷),期】2011(033)001【总页数】4页(P5-8)【关键词】暴雨管理模型;设计暴雨;排水管网【作者】王祥;张行南;张文婷;张涛【作者单位】河海大学,水文水资源学院,南京,210098;河海大学,水文水资源学院,南京,210098;河海大学,水资源高效利用与工程安全国家工程研究中心,南京,210098;河海大学,水文水资源学院,南京,210098;河海大学,水资源高效利用与工程安全国家工程研究中心,南京,210098;河海大学,水文水资源学院,南京,210098【正文语种】中文【中图分类】TV124;P338排水管网作为城市不可缺少的重要基础设施,是城市排渍、排涝、防洪的重要工程.随着城市化进展不断加快,排水管网所承担的排水任务也越来越重.在很多城市,现有的排水管网由于修建年代久远、设计排水能力偏低、城市下垫面变化等因素的影响,已经不能满足日益增加的排水需求.面对这一问题,很多城市在进行排水管网的重新设计和改造,以便能满足城市的排水需求.运用计算机技术,建立适合的模型,可以对管网的排水能力进行模拟.通过模拟,为实际管网设计和改造提供依据.在此背景下,本文运用暴雨管理模型(Storm Water Management Model,简称SWMM模型)对南京市雨花区宁南片区在设计暴雨条件下的排水能力进行了模拟.1 SWMM模型介绍城市暴雨管理模型是美国环保局于1971年提出的,由麦特卡夫-埃迪有限公司、佛罗里达大学和美国水资源有限公司3个单位联合研制的一个比较完善的城市暴雨雨水的水量水质预测和管理模型. SWMM已经历几次更新,目前己开发至SWMM 5[1]. SWMM模型是典型的排水管网模型,由产流模型、汇流模型和管网水动力模型组成,能够进行城市地区雨水的水量和管网排水能力模拟计算[2].在SWMM汇流模型中,地面用于计算入渗损失和地表产流有3种模式,分别是Horton(霍顿)、Green-Ampt(G-A)和SCS-CN(曲线数).3种不同模式之间有一定差别,其中Green-Ampt模式对土壤资料要求很高,SCS模式只反映流域下垫面状况不反映降雨过程而只适用于大流域,在城市小流域降雨径流模拟中经常采用Horton模式,因此本文采用Horton模式.在SWMM管道汇流演算中,采用了修正非线性运动波近似,其计算水文过程,使用了连续方程(1)曼宁公式(2)式中为在控制单元体中的水体体积变化项为进出控制单元体的流量变化项;Q为流量;K为转换常数;S为阻力坡度;A为过水断面面积;R为水力半径;n为曼宁粗糙系数.2 研究区域模型的构建模型中必要的输入是地表面积、子汇水区域宽度、地表坡度、曼宁粗糙系数、入渗率、管道长度、管道管径等系列资料.为了对研究区域管网排水能力进行评价,首先对研究区域进行模型构建.研究区域位于江苏省南京市雨花区的宁南片区,面积为950.28 hm2,平均坡度为4.67%,其中住宅区面积占28%,道路面积占9.98%,其它土地和绿地面积占62.02%.研究区域排水系统如图1所示.图1 研究区域排水系统2.1 子汇水区域的划分在使用SWMM进行模拟时,首先需要对模型的计算区域进行分块,即将整个汇水区划分成若干子汇水区,并对每个子汇水区的水文特征性进行概化.在城市当中,实际存在着真实的子汇水区域,但是由于城市自身的特点以及城市化发展对下垫面条件的改变,确定其真实子汇水区域比较困难.子汇水区域的合理确定,能够使得模型的模拟结果更加契合实际情况.为了能够较好的划分子汇水区域,并且在尽量简化模型输入数据而保证其模拟精度的前提下,本文通过道路和研究区域DEM相结合的办法,运用ArcGis水文分析(Hydrological Analysis)功能自动划分汇水区,然后结合土地利用图,在人工合并和调整下,最终完成子汇水区域的划分.在子汇水区域确定后,利用ArcGis中的地统计模块,计算出每一子汇水区域的坡度、面积、等SWMM模型所需要的参数,为可靠和快速建立模型提供了保障[3].2.2 雨量资料的选取采用SWMM模型进行模拟,雨量资料很重要,反映真实降雨过程的雨量资料能够有效提高模型模拟精度.不同地区气候有差异,从而导致降雨类型有差别,降雨分布规律适合于哪一种曲线,这需要在大量的统计分析的基础上总结出来.目前常用的合成暴雨模型方法有Huff法,CHM法(也称KC法),PC法和YC法[4].在国内适用性较好的合成暴雨模型为芝加哥合成暴雨过程线(CHM法),它是由Clint J.Keifer和Heny Hsin Chu在芝加哥进行雨水管网系统研究时,提出的一种合成暴雨过程线.近年来,我国很多地区通过对暴雨资料的观测整理,提出了适合各个地区的暴雨强度公式.通过查阅相关资料,根据南京气象研究院提出的南京地区暴雨强度公式,选取研究区域的暴雨强度公式为式中,q为平均暴雨强度(L/(s◦hm2));P为设计降雨重现期(a);t为降雨历时(min).在我国,雨水管网的设计重现期一般选用1~3 a,对于重要地区,一般选用2~5 a[5].为了检验管网在不同频率暴雨下的排水能力,利用式(3)求出重现期P=0.25a、0.5a、1a、2a、5a、10a暴雨强度分布图,如图2所示.根据暴雨强度值,求出对应频率下的降雨过程线.模拟中降雨采用的时间间隔为5min,降雨历时为1h,计算出对应频率下降雨量分别为34.14 mm、45.71 mm、57.28 mm、68.85 mm、84.14 mm、95.71mm.图2 不同频率下暴雨强度分布图3 模拟结果分析分析研究区域管网排水能力,主要选取检查井和管道的相关模拟结果.模型结果时间序列为每5 min读取一次,总的时间为6h.3.1 检查井分析检查井产生积水,是由于管网中排水负荷过大,有可能超过其最大排水能力,因此检查井中水深可以作为反映管网排水能力的一个指标.图3是检查井节点J1-J108连接C13、C18、C46三段排水管网在10年一遇暴雨情形下某一时刻检查井和管网中的水深,从图中可以看出管网排水状况.图3 水位高程剖面图研究区域有109个检查井,每个检查井都有最大允许水深,超过最大允许水深雨水容易溢出.在不同频率暴雨条件下,根据模拟结果,可以得出每一检查井节点最大水深发生时间和持续时间.实际检查井有两种情况,一种是连接单一管道,另一种连接多段管道.表1是在不同频率暴雨条件下,连接单一管道和多段管道的检查井J24和J18最大水深开始时间、平均水深和最大水深持续时间统计表.图4是检查井J18在P=10 a设计暴雨条件下,水深变化图.从统计结果中看出,在不同暴雨情形下,J24和J18的最大水深发生时间大致相同.这主要由于采用暴雨资料所设计的雨型峰值集中在前几分钟,从而导致检查井中最大水深发生在10 min左右.对比二者最大水深持续时间和平均水深,J18都远大于J24.存在这种差别主要是J24中入流主要是由子汇水区域中雨水通过地面径流进入管道,J18中除了汇水区域入流外,还有其它多段管道的汇流.评价研究区域管网排水能力, J18类型检查井可以作为重要依据.在P=0.25 a、0.5a、1a、2a、5a、10 a情形下,得出时间超过1h的检查井占总数的比例分别为14.7%、17.4%、23.9%、32.1%、38.5%、41.3%,其中最长持续时间接近2 h.最大水深持续时间超过1 h的这部分检查井连接的管网对研究区域的排水起到局限作用,在进行管网改造时,这部分管网是改造重点.图4 检查井J18水深图表1 J24和J18积水时间P/a 最大水深发生时刻J24 J18平均水深/m J24 J18最大水深持续时间/min J24 J18 0.25 0:11 0:07 0.17 0.45 4.2 73.8 0.5 0:10 0:07 0.18 0.45 4.3 74.4 1 0:10 0:07 0.18 0.46 4.5 76.2 2 0:10 0:07 0.18 0.47 4.6 78 5 0:10 0:06 0.19 0.48 4.7 81 10 0:10 0:06 0.19 0.49 4.8 82.23.2 排水管网分析检查井中的结果对管网情形有一定的反映,但是详细状况应该进行管网中的水流状态分析后获得.研究区域有管道108段,总长度约为31km.管道中水流在满流状态下持续的时间称为管道满流时间,管道满流时间可以反映管网排水负荷,当满流时间较长时,在地面可能产生严重积水,说明管网排水能力不足.在P=0.25a、0.5a、1a、2a、5a、10a情形下,管道满流时间各不相同,表2是管道满流时间分布区间表.表2 管道满流时间 (单位:min)P/a t=0 0<t≤30 30<t≤60 60<t 0.25 21 43 22 22 0.5 15 35 24 34续表2 管道满流时间 (单位:min)P/a t=0 0<t≤30 30<t≤60 60<t 1 13 33 21 41 2 11 33 11 33 5 10 31 5 62 10 8 33 5 62结合表2,可以看出研究区域管网在不同频率设计暴雨情形下,随着降雨强度的增加,管道满流时间变长,数目增多.从统计结果来看,在P较小时,研究区域有20.4%的管道满流时间较长,随着P增大,有57.4%的管道满流时间较长.这57.4%的管道对研究区域管网排水起到了局限作用,找出这部分管道,结合管道各项参数和在排水管网中所处的位置,可以发现产生这种情况的主要原因是汇水面积较大、管道管径和坡度较小.如主排水管道C56,管径只有400 mm,坡度仅有0.002,但是却承担着几个子汇水区域的汇流.通过模拟,可以看出研究区域现有管网存在的问题,主要由于一些管道排水能力的不足,从而影响整个区域的排水,在大的暴雨情形下,这种不足表现得更加明显.在实际的管网改造当中,可以针对这些管网具体的状况,提出相应的改善方案.4 结论本文给出了在不同频率设计暴雨情形下,研究区域管网排水能力的变化情况,为实际确定管网排水能力,提供了参考依据.研究发现,该区域管网在设计暴雨重现期较小时,能够满足排水要求,但是当降雨重现期变大时,特别当P增加至5a或者10a时,管网中有57.4%的管道满流时间较长,这样容易导致雨水漫溢,产生淹没.统计出存在问题的这部分管网,结合实际所需排水要求,可以提出针对性的改善方案.参考文献:[1] USEPA.SWM M Homepage[EB/OL].http://www./ednnrmrl/swmm/.[2] Jang S M ing SWMM as a Tool for Hydrologic Impact Assessment[J].Desalination,212(1-3):344-356.[3] 张洪刚.概念性水文模型多目标参数自动优选方法研究[J].水文,2002,2:12-16.[4] 岑国平,沈晋,范荣生.城市暴雨径流计算模型的建立和检验[J].西安理工大学学报,1996,12(13):184-225.[5] 周玉文,赵洪宾.排水管网理论与计算[M].北京:中国建筑工业出版社,2000.。
运用SWMM模型优化设计城市径流处理系统

运用SWMM模型优化设计城市径流处理系统J.A.S.托比奥;邱训平【摘要】应用暴雨管理模型(SWMM),可确定现有低冲击开发(LID)系统进行道路径流优化处理的物理设计特性.模型率定基于2010年5月~2013年7月间发生的监控暴雨事件.研究结果表明,总悬浮物(TSS)与暴雨径流量及径流中的主要重金属铅、锌和铜含量关系密切,皮尔逊相关系数变化范围为0.88~0.95(P <0.05).将蓄水池蓄水量与蓄水面积的初始比值(SV/SA)和深度减少25%,则可取得与初始设计相似的去除率.SV/SA比值小和深度浅则将意味着蓄水系统投资少,所以,LID系统优化设计非常重要.【期刊名称】《水利水电快报》【年(卷),期】2016(037)010【总页数】4页(P33-36)【关键词】暴雨;管理模型;模型设计;城市径流【作者】J.A.S.托比奥;邱训平【作者单位】【正文语种】中文【中图分类】P333.2城市不透水地面改变了天然水文情势,造成污染物过度排放到受纳水域。
曾有学者指出,与其他土地利用(如农业区、居住区)相比,不透水地面产流量增加,洪峰提前出现。
铺面道路产生的径流往往是颗粒物、无机物和重金属污染物的主要来源。
低冲击开发(LID)旨在维持开发前水文情势,减少产流量,通过自然处理工艺(如过滤、生物修复、土壤微生物活动)缓解污染物对下游区域的影响。
专家指出,设计渗滤沟和盆地作为洼地,在暴雨径流渗透到下层土前将其拦截。
雨水处理系统的直接监测能有效定量暴雨的产流量和污染物负荷,然而监测成本高、任务重且耗时长。
曾有学者建议应用计算机模型,并基于典型水文和污染过程设计高效的LID系统。
有学者指出,对处理设施进行评估的已开发模型中,使用较普遍的是暴雨管理模型(SWMM)、城市排水模型(IVIOUSE)和城市暴雨改善概念模型(MUSIC)。
另有学者指出,暴雨水质模型综合了各数学过程,它可反应集水区水质对特殊暴雨事件的响应。
基于SWMM模型的城市降雨径流规律及城市雨洪利用控制研究

基于SWMM模型的城市降雨径流规律及城市雨洪利用控制研究城市化发展极大地改变了流域的气候和下垫面的组成,使流域内降水的时空分布和降雨径流效应发生很大的改变,这些改变与流域的水循环模式、水资源利用、雨洪控制紧密相关,由此带来的是原本天然河道的渠道化,天然河道渠道化又反过来加剧城市化给流域水文效应带来的影响,因此有必要对城市化下的暴雨特性和降雨径流规律进行研究和模拟,探究城市雨洪控制和雨洪资源利用对策。
本文以宣州区1953-2013年61年间实测资料为基础,采用线性趋势回归、Mann-Kendall趋势检验法和滑动平均法,对宛溪河流域年降雨量、汛期雨量等参数的时间序列进行趋势分析;采用双累积曲线法、有序聚类法和非参数M-K突变检验法,对流域年降雨量、汛期雨量等参数的时间序列进行突变点分析;对实测降雨过程资料进行统计,分析各重现期、各降雨历时的暴雨时程分布,为研究城市化下降雨径流效应提供有力的支撑和资料基础。
代表站点降雨序列趋势分析表明,区域城市化、用地性质的改变对长历时、长周期尺度降雨序列影响较小,其影响体现在短历时、短周期降雨序列上。
代表站点降雨序列突变点分析表明,降雨突变时间点分别是1990年和2000年,分析结果与城市化进程一致。
暴雨频率和雨型分析表明,50年、20年稀遇暴雨出现年份仍集中在1990年以前,说明城市化扩大对暴雨量级影响较小,其次对暴雨雨型分析可知,研究区暴雨主要是双峰型暴雨。
以宣城市宛溪河典型流域作为研究区域,根据实际用地资料、遥感资料和地形地貌资料,对研究区开发前、现状和规划的用地性质进行分析,了解不同时期研究区土地利用格局的变化,并且对研究区现状城市排水分区进行分析,结合天然水文分区划分情况,明确研究区整体汇水、排水区域的划分,将SWMM模型运用于城市和天然流域的降雨径流模拟,通过比较模拟结果发现,城市化对降雨径流效应的影响十分明显,各径流参数随着城市化发展呈非线性的变化规律。
基于SWMM模型的城市暴雨内涝研究——以东莞市典型小区为例的开题报告

基于SWMM模型的城市暴雨内涝研究——以东莞市典型小区为例的开题报告一、研究背景城市化进程加快,城市化率不断提高,给城市内涝带来了严重挑战。
内涝造成的经济损失和人员伤亡也越来越大。
因此,城市内涝成为城市安全和发展的重要问题。
东莞市是一个典型的充分发展的工业城市,其城市化进程快速,街道、住宅社区和公共基础设施建设密集。
这些都给城市内涝问题的解决带来了极大的挑战。
因此,针对东莞市典型小区进行暴雨内涝研究,具有重要的理论和现实意义。
二、研究目的本研究旨在基于SWMM模型,对东莞市典型小区的暴雨内涝问题进行研究,并提出针对性的解决措施。
具体目的如下:1. 研究东莞市典型小区在不同降雨条件下的排水系统状况。
2. 研究东莞市典型小区的雨水径流特征以及径流洪峰流量的预测方法。
3. 建立东莞市典型小区的SWMM模型,对其进行模拟和分析。
4. 提出适合东莞市典型小区的暴雨内涝治理措施。
三、研究方法本研究采用以下方法:1. 通过现场实地调研,获取东莞市典型小区的水文地理特征数据和暴雨内涝情况。
2. 收集东莞市历史降雨资料,并进行统计分析。
3. 建立东莞市典型小区的SWMM模型,对其进行模拟和分析。
4. 基于SWMM模型结果,提出预防措施和治理方案。
四、研究内容与进展1. 已完成了对东莞市典型小区的实地调研工作,获取了水文地理特征数据和暴雨内涝情况。
2. 收集了东莞市历史降雨资料,并对其进行了初步统计分析。
3. 已建立了东莞市典型小区的SWMM模型,并进行了模拟分析。
4. 目前正在进一步分析模型结果,制定适合东莞市典型小区的暴雨内涝治理方案。
五、研究意义本研究将为东莞市城市暴雨内涝的治理提供经验和措施。
同时,通过SWMM模型的建立与研究,将能够更好地理解城市排水系统的运行情况,为提高城市水环境的质量和安全提供科学依据。
基于SWMM技术的雨水系统仿真模型研究

基于SWMM技术的雨水系统仿真模型研究发布时间:2021-03-19T10:22:51.497Z 来源:《城镇建设》2020年第36期作者:戚瑷娜杨雪[导读] 加强对城市道路积水点分析及监测,对新建、改建道路进行洪水影响分析,合理有效地安排潜在积水点应急排水设施及抢险措施,缓解因道路积水造成的交通压力及消除不安全因素是非常必要的。
戚瑷娜杨雪商丘工学院河南商丘476000摘要:近年來,由于气候变化,城市暴雨及连续性强降雨频率增加,同时由于城市下垫面条件改变等原因,导致因城市降雨强度及地表径流量超出雨水管网排水能力引起的城市道路积水现象严重且频繁发生,对道路交通、行人安全造成了很大危害。
城市道路积水深度过大,容易造成车辆熄火、引发交通拥堵和通行困难,存在造成人员伤亡及经济损失的隐患。
因此,加强对城市道路积水点分析及监测,对新建、改建道路进行洪水影响分析,合理有效地安排潜在积水点应急排水设施及抢险措施,缓解因道路积水造成的交通压力及消除不安全因素是非常必要的。
?关键词:SWMM;路面积水;内涝分析?1引言采用SWMM模型对新建道路进行内涝分析,确定新建道路潜在积水点,适时调整管网及道路设计方案确保方案经济合理,并具可实施性;根据分析结果,对潜在积水点进行实时监测,并制定预警方案,一旦发生超标准洪水致使路面积水发生内涝,可迅速做出应急抢险反应,降低危害发生,减小经济损失。
同时,在分析结果的基础上,道路设计方案要综合考虑透水铺装、绿化隔离带、雨水调蓄水池、初雨设施等措施,使降雨尽可能就地消纳或蓄存起来加以利用,减小项目区外排水量,减轻项目建设对周边环境的影响,降低内涝风险。
项目实施前对建设方案进行洪水影响分析,避免外水对本项目的威胁,降低项目建设对周边环境影响,避免经济损失。
2 SWMM的原理SWMM主要由径流模块、输送模块、扩展输送模块和贮存处理模块等4个计算模块以及用于统计分析和绘图的一个服务组成,可以根据输入的降雨量、土壤条件、土地利用等资料模拟完整的城市降雨径流过程,输出任何断面的流量过程线和污染过程线SWMM的核心模拟过程包括:地表产流过程、地表汇流过程、管网汇流过程、水质模拟过程。
《2024年基于SWMM不同气候区城市绿色屋顶径流调控效益研究》范文

《基于SWMM不同气候区城市绿色屋顶径流调控效益研究》篇一一、引言随着城市化进程的加速,城市雨水管理问题日益突出。
绿色屋顶作为一种有效的城市雨水管理措施,对减少径流、改善城市生态环境具有重要意义。
本文基于SWMM模型,对不同气候区城市绿色屋顶的径流调控效益进行研究,旨在为城市绿色屋顶的建设与管理提供科学依据。
二、研究背景及意义绿色屋顶是指在建筑物屋顶上种植植物,通过植被、土壤等对雨水进行吸收、渗透和储存,减少径流,改善城市生态环境。
不同气候区由于气候条件、降雨量、蒸发量等存在差异,绿色屋顶的径流调控效益也会有所不同。
因此,针对不同气候区城市绿色屋顶的径流调控效益进行研究,对于优化城市雨水管理系统、提高城市生态环境质量具有重要意义。
三、研究方法及数据来源本研究采用SWMM(城市雨洪模拟与评估模型)对不同气候区城市绿色屋顶的径流调控效益进行模拟分析。
选取了不同气候区的典型城市,包括北方寒冷地区、南方湿润地区和沿海地区等,收集了各地区的气象数据、绿色屋顶设计参数、建筑物特征等相关数据。
四、不同气候区绿色屋顶径流调控效益分析1. 模型建立与参数设置根据收集到的数据,建立SWMM模型,设置绿色屋顶的植被、土壤、建筑物等参数。
同时,设置对照组(无绿色屋顶)进行对比分析。
2. 模拟结果分析通过对模型进行模拟,得到不同气候区绿色屋顶的径流调控效益。
结果表明,绿色屋顶在不同气候区均具有显著的径流调控效益,能够显著减少径流量、降低峰值流量,延缓径流峰值出现时间。
其中,南方湿润地区的绿色屋顶径流调控效益最为显著。
3. 不同气候区绿色屋顶设计优化建议根据模拟结果,提出不同气候区绿色屋顶的设计优化建议。
例如,在北方寒冷地区,应选择耐寒性强的植被种类,增加保温措施;在南方湿润地区,应注重排水设计,防止积水;在沿海地区,应考虑盐分对植被的影响等。
五、结论与展望本研究基于SWMM模型,对不同气候区城市绿色屋顶的径流调控效益进行了研究。
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Smuai f r a u of u l yB sdo tr ae n ae n o e i lt no b n R n f Q ai ae nSomw trMa gmet d l o U t M
JANG —h n , I Ti e g SUN n we。 YANG h n -h n , s Ya - i, Z o g s a HUANG e -a g , HANG e JAO h n -h Zh n fn Z L i,I Z o g z i ’
(. 京 市 水 文 总 中 心 , 京 1 0 8 ; 1北 北 0092北 北 00 9
3 华北水利水 电学院 水 利学院 , 州 40 1 ) . 郑 5 0 1
摘要: 受物理 、 化学 、 生物等多重因素 的影 响 , 城市降 雨径流水 质 的模拟研 究 比较模 糊 。以 T S 总悬 浮固体 量) S( 为
法 的模拟结果表 明 : 当降水量小于 2 5mm 时 , T S冲刷量增长 幅度较缓 ; 当降水量大于 3 5mm时 , TS . 其 S 而 . 其 S冲
刷量呈显著线性增加关 系 , 从而表明 , 降水量较大的降水事件对 于 TS S的冲刷量影响更为显著 。 关键词 : 雨水 管理模型 ; 暴 降雨径 流水质 ; 总悬浮 固体量 ; 非点源污染 ; 平均浓度法 ; 指数方程法 中图分类号 : 2 TV1 2 文献标识 码 : A 文章编号 :6 218 (0 10 —0 50 1 7—6 3 2 1 ) 50 5 —4
第 9卷 第 5 期 21 0 1年 1 月 O
南 水 北 调 与 水 利 科 技
S uht- rhWae vrina dWae cec o t-oNo t tr eso n trS i e& Teh oo y Di n cn lg
Vo . No 5 1 9 .
Oc . 0 1 t2 1
is e i h t d fwe- ah r lwsa dt ere vr n n a a t. kn o a u p n e o i TS )a ne a l,hs s u nt esu yo twe t e o n h i n io me tlmp cs Ta igt tl s e d ds l f i s d( S sa x mpe t i
p p r smu a e h u l i g u n s i g o fTS sn h o u e fp l t n , n s . u l - p a d wa h o fo t r a e i lt d t e b i n - p a d wa h n - f d S u i g t em d l so o l a t l d u e b i u n s - f fs o m— u a d wa e a a e n d l( t rm n g me tmo e SWM M ) Dif r n a d u e r a e t o sd r t n f ra a y i. e e e tme n c n e ta . fe e tln s s we e t k n i o c n i e a i o n l ss Th v n a o c n r — n o
d i 0 3 2 / P J 10 .0 10 0 5 o: .7 4 S . .2 1 2 1 .5 5 1
基 于 S MM 的 不 同 降 水 量 W 对 城 市 降 雨 径 流 TS S的 影 响 分 析
姜体 胜L , 孙艳伟。杨 忠山 , , 黄振 芳 , 张 蕾 焦 中志 ,
Ab t a t Du O i f e c s o h sc l c e c l n c lg c lf co s smu a i n o h r a u o fq aiy i e y c mp e sr c : e t n l n e f p y ia , h mia d e o o ia a t r , i lto ft e u b n r n f u l sa v r o lx u a t
例, 利用 S WMM 的污染 物模 块及 其土地利用 模块 、 染物 累积模 块 和污染 物 冲刷 模块 进行 城市雨 水径 流水质 模 污 拟; 考虑 了不 同土地 利用情况对污染物 的累积及 冲刷 的影 响 , 针对不 同 的降水量 , 利用 E MC法 ( 均浓度法 ) 平 以及
指数方 程法进行污染物 的冲刷模拟 , 指数方程法 的模拟精度 大于 E MC法 的模 拟精度 , 与监测值 更接近 。指数 方程
( . i n d oo i C ne , ejn 0 0 9 C ia 2 B iig Wa e n io m n o i rn e t , 1 Be i g Hy r lg c e t B iig 1 0 8 , h n ; . e n t E v rn e t n t ig C ne j r j r M o r