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基于地块概化和路网精细模拟理念的城市雨洪过程分区自适应模型

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水科学进展 2023年第2期34卷 197-208页

作者：李东来侯精明申若竹高徐军黄绵松马越西安理工大学省部共建西北旱区生态水利国家重点实验室陕西西安710048 宁夏首创海绵城市建设发展有限公司宁夏固原756000 中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司陕西西安710065 陕西省西咸新区沣西新城开发建设(集团)有限公司海绵城市技术中心陕西西安712000

为解决城市尺度雨洪模拟过程中常见的地块区域地形及管网资料不足、道路区域行洪与积水严重以及现有雨洪模型计算精度差或计算效率低等问题,提出基于地块概化模拟和路网精细模拟理念的城市雨洪过程分区自适应模型。对于资料不足的地块... 详细信息

为解决城市尺度雨洪模拟过程中常见的地块区域地形及管网资料不足、道路区域行洪与积水严重以及现有雨洪模型计算精度差或计算效率低等问题,提出基于地块概化模拟和路网精细模拟理念的城市雨洪过程分区自适应模型。对于资料不足的地块划分子汇水区单元,采用水文学概化方法计算产汇流过程;对道路区域划分精细网格,采用二维水动力学方法模拟水流运动过程;两者均与管网模型耦合连接,共同驱动管网模型进行汇流计算。以西咸新区沣西新城核心示范区为研究对象,搭建研究区域分区模型,对比分析整体区域均采用精细网格的全分布模型和整体划分子汇水区的半分布模型的模拟结果。结果表明:①分区模型综合考虑了地块管网排水与道路径流过程,可模拟出道路低洼区域在地表产汇流和管网溢流综合作用下的致涝过程,整体径流路径符合实际降雨水流运动规律;②相较半分布模型,分区模型在道路区域采用精细网格进行计算,可较好模拟道路区域的积水过程;③相较全分布模型,分区模型显著减少了计算量,在不同设计降雨下减少了28.2%~73.5%的计算耗时。该耦合模型有效地克服了数据条件和计算能力的限制,可为城市洪涝模拟提供一种新的耦合模拟思路。

关键词：城市雨洪 SWMM 全分布模型半分布模型分区模型

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城市雨洪径流模型研究进展

环境科学与技术 2016年第1期39卷 13-19页

作者：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

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 ... 详细信息

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个应用较广而侧重不同的国外城市雨洪径流模型进行介绍,归纳模型基本概念和原理,比较主要用途和适用条件,并分析各自的特点及国内外研究进展。同时指出现有城市雨洪径流模型的不足之处,对其发展趋势进行展望。

关键词：城市雨洪径流模拟数学模型非点源污染

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城市雨洪管理中绿色屋顶研究与应用进展

环境科学与技术 2018年第3期41卷 141-150页

作者：邓陈宁李家科李怀恩西安理工大学西北旱区生态水利工程国家重点实验室培育基地陕西西安710048

绿色屋顶作为城市雨洪管理技术之一,对城市雨洪资源化和非点源污染控制有重要作用。文章系统论述了绿色屋顶的发展历史、定义、分类及结构等;分析了绿色屋顶在工程基础技术、雨洪管理、模型模拟等方面的研究进展,归纳了绿色屋顶的优势... 详细信息

绿色屋顶作为城市雨洪管理技术之一,对城市雨洪资源化和非点源污染控制有重要作用。文章系统论述了绿色屋顶的发展历史、定义、分类及结构等;分析了绿色屋顶在工程基础技术、雨洪管理、模型模拟等方面的研究进展,归纳了绿色屋顶的优势及不足之处;在此基础上,预期了绿色屋顶的发展趋势,指出基质选配、植被配置、新材料的应用、调峰控污规律、结构优化以及性能和全生命周期评价是目前绿色屋顶研究、应用的关键问题。

关键词：绿色屋顶城市雨洪技术要点水质水量调控模型模拟

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城市雨洪多功能调蓄技术

给水排水 2005年第9期31卷 25-29页

作者：车伍张燕李俊奇刘红何建平孟光辉汪宏玲北京建筑工程学院北京100044 北京市城市节水办公室北京100036

在城市雨水排放系统中建造雨水多功能调蓄设施既可以减少雨水资源的流失,有效地利用城市雨水、削减洪峰流量、缓解城市水涝,又可以高效率地利用宝贵的土地资源,为城市创造优美的景观、改善城市生态环境。简略地论述这种设施在国外的应... 详细信息

在城市雨水排放系统中建造雨水多功能调蓄设施既可以减少雨水资源的流失,有效地利用城市雨水、削减洪峰流量、缓解城市水涝,又可以高效率地利用宝贵的土地资源,为城市创造优美的景观、改善城市生态环境。简略地论述这种设施在国外的应用情况,并以北京为例,讨论了多功能雨水调蓄措施在北京和我国其他城市的推广应用情况。

关键词：城市雨水多功能调蓄缓解水涝生态环境城市景观城市雨洪多功能调蓄技术雨水资源

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无管网资料地区城市雨洪过程模拟研究

水力发电学报 2023年第2期42卷 87-96页

作者：杜佳锴徐梦华陈昱宏蒋智弘肖素芬王兆礼华南理工大学土木与交通学院亚热带建筑科学国家重点实验室广州510641 琶洲实验室广州510335 国家电力投资集团广东电力有限公司广州510710 广东省水利水电技术中心广州510610

为解决由于城市管网数据难以获取导致的城市内涝模拟困难的问题,本文基于SWMM模型、二维TELEMAC-2D模型以及两者耦合的TSWM模型,以广州市猎德涌流域为例,利用不同概化方法构建无管网情景下的模型并与有管网情景的模型进行对比分析,探讨... 详细信息

为解决由于城市管网数据难以获取导致的城市内涝模拟困难的问题,本文基于SWMM模型、二维TELEMAC-2D模型以及两者耦合的TSWM模型,以广州市猎德涌流域为例,利用不同概化方法构建无管网情景下的模型并与有管网情景的模型进行对比分析,探讨了不同概化方法的适用性。研究结果表明:有管网模型的一维流量与二维淹没水深结果与实测结果基本相符,证明该模型在研究区内有较好的可靠性;降雨折减法、下渗增加法、管网概化法在不同重现期下模拟的淹没范围与有管网情景的模拟结果具有较好的相关性,其中下渗增加法与有管网情景的相关系数最高,淹没范围与淹没水深也最为接近,表明该方法在高度城镇化的无管网资料地区有较好的适用性。

关键词：城市雨洪无管网资料 TSWM模型下渗增加法猎德涌流域

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城市雨洪控制利用的雨水径流系数分析

中国给水排水 2009年第22期25卷 4-8页

作者：唐宁远车伍潘国庆北京建筑工程学院城市雨水与水环境研究中心北京100044 中建<北京>国际设计顾问有限公司北京100013

近二三十年来,发达国家在城市雨洪控制利用领域有了巨大发展,产生了很多新的理论、方法和技术,也改变了传统的城市雨水系统的很多设计理念和方法。径流系数是雨洪控制利用理论分析和工程设计常用的参数,但径流系数有不同的含义,它们的... 详细信息

近二三十年来,发达国家在城市雨洪控制利用领域有了巨大发展,产生了很多新的理论、方法和技术,也改变了传统的城市雨水系统的很多设计理念和方法。径流系数是雨洪控制利用理论分析和工程设计常用的参数,但径流系数有不同的含义,它们的统计计算方法、适用条件、应用目的和取值都会不同。国内文献对径流系数的理解和表述一直比较片面简单,多数参考资料中也没有对其应用条件进行明确区分和合理表述,使得实际应用中存在概念混淆和使用困惑的问题,随着新型雨洪控制利用理念与不同功能技术的推广应用,这个问题愈显突出。对不同径流系数及其影响因素进行了梳理和总结分析,对雨量径流系数(场次雨量径流系数、年均雨量径流系数)和流量径流系数(瞬时流量径流系数、峰流量径流系数)的理论与应用作了简要介绍,为科学地进行城市雨洪控制利用系统的理论研究、规划设计和工程应用提供参考。

关键词：城市雨洪控制利用雨量径流系数流量径流系数影响因素

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城市雨洪排涝计算模型研究

人民长江 2017年第8期48卷 5-9页

作者：邵银霞李巧琳李光炽河海大学水文水资源学院江苏南京210098 中水珠江规划勘测设计有限公司广东广州510610

城市街道积水回流对地下管网排水影响显著,为了反映地表回流的影响,提出了包含街道和管道的双层排水结构模型,通过虚拟连接通道进行地表和地下排水系统的水量交换,并推导了通道过流量的计算方法,实现了街道积水回流的模拟,建立了完整的... 详细信息

城市街道积水回流对地下管网排水影响显著,为了反映地表回流的影响,提出了包含街道和管道的双层排水结构模型,通过虚拟连接通道进行地表和地下排水系统的水量交换,并推导了通道过流量的计算方法,实现了街道积水回流的模拟,建立了完整的城市雨洪排涝计算模型。利用典型案例对模型计算进行验证,结果表明:该模型可模拟街面积水和过流过程,在发生街道漫流的情况下,计算结果合理,较传统模拟方法更贴近实际。

关键词：内涝防治排水管网数值模拟街面积水城市雨洪

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城市雨洪垂向耦合数值模拟技术研究

人民黄河 2022年第S02期44卷 38-40页

作者：董建武黄杰俊李鹏王伟中国电建集团中南勘测设计研究院有限公司湖南长沙410014

在一维模型SWMM和二维模型EFDC基础上,通过动态链接库交换SWMM与EFDC的流量,实现SWMM和EFDC的动态耦合,解决了单独应用一维模型或二维模型的缺陷,能够模拟水流溢出地面后的积水分布、积水水深以及积水增长消退过程。通过对某市老城区进... 详细信息

在一维模型SWMM和二维模型EFDC基础上,通过动态链接库交换SWMM与EFDC的流量,实现SWMM和EFDC的动态耦合,解决了单独应用一维模型或二维模型的缺陷,能够模拟水流溢出地面后的积水分布、积水水深以及积水增长消退过程。通过对某市老城区进行建模计算,并与内涝站实测积水深度进行了对比,积水增长与消退过程与实测过程基本一致,对垂向耦合模型计算管网与地表交换流量的能力进行了检验。

关键词：城市雨洪 SWMM EFDC 垂向耦合流量交换

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基于转移矩阵的覆被变化对城市雨洪影响分析

自然灾害学报 2017年第2期26卷 90-99页

作者：耿艳芬马耀鲁王兆卫东南大学交通学院江苏南京210096

城市化进程的加快改变了地表覆被的时空分布特征,为探求地表覆被时空分布对城市雨洪的影响作用,以南京市主城区为对象,根据遥感影像资料与实测降雨数据,利用GIS空间分析技术,基于马尔柯夫转移矩阵分析了南京市主城区地表覆被空间格局的... 详细信息

城市化进程的加快改变了地表覆被的时空分布特征,为探求地表覆被时空分布对城市雨洪的影响作用,以南京市主城区为对象,根据遥感影像资料与实测降雨数据,利用GIS空间分析技术,基于马尔柯夫转移矩阵分析了南京市主城区地表覆被空间格局的分布变化,建立了地表覆被时空变化影响下的南京市主城区雨洪模型,模拟分析了南京市主城区范围内城市地表覆被的空间分布格局变化对城市地表产流量、局部节点水量等的影响。研究结果表明:径流系数与地表覆被面积年际变化呈负相关,地表径流、最终地表蓄水与区域地表覆被覆盖面积成正相关。地表植被的空间分布格局对雨洪影响关系密切,局部节点汇水区植被覆盖率上升36.13%,区域产流量可以减少28.47%。地表覆被空间分布的不均匀是造成城市区域地表局部淹水的因素之一;地表覆被对城市雨洪产生的洪流水量形成具有一定的减缓、推后、延迟作用,同时可以接受、蓄积降雨产生的地表积水。

关键词：地表覆被城市雨洪时空变化转移矩阵影响分析