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暴雨洪水管理模型参数敏感性分析方法研究

水力发电学报 2022年

作者：廖如婷徐宗学叶陈雷左斌斌向代锋舒心怡北京师范大学水科学研究院城市水循环与海绵城市技术北京市重点实验室广东省水利水电科学研究院武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室

暴雨洪水管理模型（SWMM）是研究城市洪涝问题的有效手段之一，其敏感参数取值不仅影响模型参数率定效率，还影响模型的精确性。为了准确辨识SWMM模型敏感参数，本文从局部和全局的角度，分别采用修正Morris筛选法和互信息法对构建的SWM... 详细信息

暴雨洪水管理模型（SWMM）是研究城市洪涝问题的有效手段之一，其敏感参数取值不仅影响模型参数率定效率，还影响模型的精确性。为了准确辨识SWMM模型敏感参数，本文从局部和全局的角度，分别采用修正Morris筛选法和互信息法对构建的SWMM模型参数进行敏感性分析。研究结果表明：SWMM模型洪峰流量和径流系数的敏感参数均为透水区曼宁系数和最小入渗率。本文选用的修正Morris筛选法和互信息法都可以识别出SWMM模型主要敏感参数，但前者对于敏感参数的识别能力有限，后者识别效率较低，建议在需要快速辨识模型主要敏感参数时采用修正Morris筛选法，进一步识别模型其他敏感等级参数时结合互信息法。

关键词：敏感性分析暴雨洪水管理模型修正Morris筛选法互信息法大红门排水区

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暴雨洪水管理模型的城市内涝淹没模拟

北京工业大学学报 2018年第2期44卷 303-309页

作者：王昊张永祥唐颖马骁常杉刘宇北京工业大学建筑工程学院北京100124 水质科学与水环境恢复工程北京市重点实验室北京100124

为解决暴雨洪水管理模型(storm water management model,SWMM)无法模拟城市地表淹没过程的问题,提出一种改进SWMM的内涝灾害模拟方法.该方法通过改进SWMM模型的构建方式,将城市地表数字高程模型(digital elevation model,DEM)数据概化... 详细信息

为解决暴雨洪水管理模型(storm water management model,SWMM)无法模拟城市地表淹没过程的问题,提出一种改进SWMM的内涝灾害模拟方法.该方法通过改进SWMM模型的构建方式,将城市地表数字高程模型(digital elevation model,DEM)数据概化为水池并输入到模型中进行模拟,使得溢流水体可以沿着水池底部地形流动,并依据模拟结果和DEM数据计算出城市地表的淹没过程.通过实例对此方法进行了验证.研究结果表明:通过本文方法可以利用SWMM模拟出城市地表的淹没深度和淹没范围,实现了内涝灾害模拟,为城市内涝防治研究提供了参考依据.

关键词：暴雨洪水管理模型数字髙程模型淹没过程内涝灾害模拟

暴雨洪水管理模型SWMM研究进展及发展趋势

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中国给水排水 2015年第16期31卷 16-20页

作者：宋翠萍王海潮唐德善北京市水科学技术研究院北京100048 河海大学水利水电学院江苏南京210098 中国国际工程咨询公司北京100048

暴雨洪水管理模型(SWMM)是美国环保署(EPA)开发的城市雨洪管理模型,可对水量水质进行模拟,应用广泛。介绍了SWMM的基本概念和流程结构,总结了SWMM模型在国内外发展的研究动态,针对近年各种SWMM衍生模型进行了介绍,分析了SWMM的局限性并... 详细信息

暴雨洪水管理模型(SWMM)是美国环保署(EPA)开发的城市雨洪管理模型,可对水量水质进行模拟,应用广泛。介绍了SWMM的基本概念和流程结构,总结了SWMM模型在国内外发展的研究动态,针对近年各种SWMM衍生模型进行了介绍,分析了SWMM的局限性并提出了展望,以期为更好地应用暴雨洪水管理模型解决实际问题提供依据。

关键词：暴雨洪水管理模型数值模拟模型衍生模型

基于暴雨洪水管理模型的海绵道路非点源污染负荷削减效果评估

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武汉工程大学学报 2022年第2期44卷 219-225页

作者：陶文华李元松冉小青占森方陈阵武汉工程大学土木工程与建筑学院湖北武汉430074 武汉建工集团股份有限公司湖北武汉430073

为研究海绵道路对降雨径流过程的非点源污染负荷削减效果,以武汉市青山区某工业道路为研究对象,设计3组低影响开发(LID)措施方案:下凹式绿地(方案Ⅰ)、下凹式绿地与透水砖组合(方案Ⅱ)、下凹式绿地与透水砖和透水路面组合(方案Ⅲ)。通... 详细信息

为研究海绵道路对降雨径流过程的非点源污染负荷削减效果,以武汉市青山区某工业道路为研究对象,设计3组低影响开发(LID)措施方案:下凹式绿地(方案Ⅰ)、下凹式绿地与透水砖组合(方案Ⅱ)、下凹式绿地与透水砖和透水路面组合(方案Ⅲ)。通过暴雨洪水管理模型对研究区的非点源污染负荷进行模拟研究,分析不同暴雨重现期下研究区降雨径流中污染因子悬浮物(SS)、化学需氧量(COD)、总氮量(TN)和总磷量(TP)的负荷迁移过程及削减效果。结果表明:3组方案在不同降雨事件中对4种污染负荷均有一定削减作用,SS、COD、TP、TN负荷削减率分别提高了21.28%~50.70%、15.31%~49.57%、11.61%~51.23%、13.13%~44.75%。LID方案在小降雨事件中对负荷削减率提升幅度最大,且方案Ⅱ和方案Ⅲ对污染负荷的削减效果明显优于方案Ⅰ,但方案Ⅱ和方案Ⅲ对污染负荷控制效果接近,说明透水路面对污染负荷的控制效果较差。

关键词：海绵道路非点源污染低影响开发措施暴雨洪水管理模型污染负荷削减

基于暴雨洪水管理模型的雨水工程环境效益评估方法研究

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环境污染与防治 2021年第10期43卷 1304-1308,1315页

作者：凌文翠范玉梅孙长虹刘桂中北京市生态环境保护科学研究院国家城市环境污染控制工程技术研究中心北京100037

以COD为例,利用暴雨洪水管理模型预测了北京市农村居民区雨水径流污染物排放负荷,研究了降雨强度和不同季节对雨水污染物排放的影响。结果表明,降雨强度越大,COD浓度峰值出现越早,排放负荷越大。在前期干旱日为30 d、降雨历时为120 min... 详细信息

以COD为例,利用暴雨洪水管理模型预测了北京市农村居民区雨水径流污染物排放负荷,研究了降雨强度和不同季节对雨水污染物排放的影响。结果表明,降雨强度越大,COD浓度峰值出现越早,排放负荷越大。在前期干旱日为30 d、降雨历时为120 min时,降雨重现期由0.5 a增加至5.0 a,COD排放负荷增加了29.5%。分别采用前期干旱日2 d、降雨重现期5.0 a和前期干旱日30 d、降雨重现期0.5 a两种情景代表典型的夏季、春秋季降雨进行预测发现,春秋季降雨的COD浓度峰值和排放负荷均远大于夏季。COD浓度峰值夏季为44 mg/L,而春秋季则达到了183 mg/L;降雨历时120 min时,春秋季降雨COD排放负荷为42.7 kg,是夏季的1.9倍。以人工湿地为例,考虑生活污水排放和流域水质控制目标,建立了雨污合流制下的雨水工程环境效益评估方法,并预测了人工湿地对雨污合流污染物的削减效果。研究证明,相比夏季,人工湿地在春秋季可以发挥更大的环境效益。人工湿地联合调蓄池,在典型的春秋季降雨中的COD削减量为18.4 kg,而夏季仅为3.6 kg。建议北京地区居民区雨水工程根据不同季节采用更适宜的运行方式,提高雨水工程的处理效率和环境效益。

关键词：雨水工程暴雨洪水管理模型雨水污染负荷预测环境效益评估

基于暴雨洪水管理模型的海绵型高速公路服务区低影响开发研究

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重庆交通大学学报（自然科学版） 2019年第7期38卷 54-59页

作者：陈芳张浩月胡晓红刘煌招商局生态环保科技有限公司重庆400067 成都双流国际机场地面服务有限公司四川成都610000

为解决高速公路服务区雨洪控制问题,基于海绵型服务区的总体理念,从低影响开发(LID)理论出发介绍各类LID设施的具体内容和适用情况,提出LID设施选择原则,将LID设施运用至重庆围龙服务区,并在年径流总量控制率为80%的降雨情景下,运用暴... 详细信息

为解决高速公路服务区雨洪控制问题,基于海绵型服务区的总体理念,从低影响开发(LID)理论出发介绍各类LID设施的具体内容和适用情况,提出LID设施选择原则,将LID设施运用至重庆围龙服务区,并在年径流总量控制率为80%的降雨情景下,运用暴雨洪水管理模型(SWMM)对其进行模拟。研究表明:通过设置透水铺装、绿色屋顶、植草沟和下凹式绿地等LID设施,可缓解服务区内涝,使水文环境与场地开发前更接近。可根据LID理念提出针对服务区雨洪控制的设计要求,保障服务区正常运营。

关键词：道路工程高速公路服务区低影响开发暴雨洪水管理模型

基于暴雨洪水管理模型的低影响开发设施应用研究

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水利水电技术 2018年第9期49卷 32-40页

作者：郑志宏段晓涵赵飞河南水利与环境职业学院河南郑州450008 华北水利水电大学环境与市政工程学院河南郑州450046 北京市水科学技术研究院北京100048

海绵城市是针对解决我国水危机提出的新理念,而低影响开发(LID)设施是构建海绵城市的关键。为了分析不同降雨重现期、不同降雨历时、占地面积对单项LID设施径流控制能力的影响,以亦庄调节池一期工程为研究区域,利用暴雨洪水管理模型(SW... 详细信息

海绵城市是针对解决我国水危机提出的新理念,而低影响开发(LID)设施是构建海绵城市的关键。为了分析不同降雨重现期、不同降雨历时、占地面积对单项LID设施径流控制能力的影响,以亦庄调节池一期工程为研究区域,利用暴雨洪水管理模型(SWMM)进行模拟计算,研究了不同占地面积下各LID设施对不同降雨过程的径流削减效果,分析了降雨重现期及降雨历时与占地面积影响作用的相关性。结果表明:随着降雨重现期由1年增加至10年,透水铺装径流削减率下降了13%～35%;随占地面积占比由25%增至100%时,其径流削减率增大了4. 8%～23%,且占地面积变化对低重现期降雨径流削减效果影响明显,生物滞留槽和植草沟呈相同规律。相反,下凹绿地占地面积变化对高重现期径流削减效果影响较大。绿色屋顶的径流削减率与土壤层厚度成正比,与降雨重现期成反比,且绿色屋顶厚度对低降雨重现期削减效率影响稍大; LID设施的径流削减率随降雨历时增加而增大(削减率增长区间为1. 7%～7. 7%),且占地面积越大,降雨历时变化对径流削减率的影响就越明显。各LID设施的性价比和适用情况对比计算表明,下凹绿地和透水铺装性价比较高,适于作为主控设施大面积应用,而植草沟、生物滞留池及绿色屋顶适于作为辅助设施部分应用。研究成果为选择效益最优的海绵城市建设模式提供科学参考。

关键词：海绵城市低影响开发暴雨洪水管理模型雨水径流城市内涝防治城市雨洪资源利用

暴雨洪水管理模型(SWMM)研究应用及发展趋势

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净水技术 2019年第3期38卷 45-50页

作者：康得军孙健匡帅江雪唐虹福州大学土木工程学院福建福州350116

暴雨洪水管理模型(SWMM)具有通用性、灵活性、高效性和高拟合度的特点,其广泛应用于国内外城市排水系统管网的模拟和评估。文中介绍SWMM模型的基本构成及其同类型的软件,提出构造SWMM模型的数据要求和基本步骤,总结了近五年国内外SWMM... 详细信息

暴雨洪水管理模型(SWMM)具有通用性、灵活性、高效性和高拟合度的特点,其广泛应用于国内外城市排水系统管网的模拟和评估。文中介绍SWMM模型的基本构成及其同类型的软件,提出构造SWMM模型的数据要求和基本步骤,总结了近五年国内外SWMM模型的研究和应用进展情况,从SWMM模型与GIS软件耦合、模型参数敏感性研究和模型对水文水质和LID措施的模拟3个方面对国内应用进行重点介绍。最后指明了增加模型功能和结合中国国情发展的趋势。

关键词：暴雨洪水管理模型地理信息系统敏感性分析低影响开发发展趋势应用

基于地理国情监测数据的暴雨洪水管理模型优化

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科学技术与工程 2020年第2期20卷 453-459页

作者：张春森于振吴满意西安科技大学测绘科学与技术学院西安710000 自然资源部第一地形测量队西安710054

暴雨洪水管理模型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,如何科学合理地构造模型,并且保证模型的精... 详细信息

暴雨洪水管理模型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,如何科学合理地构造模型,并且保证模型的精度成为研究中的一个重要问题。基于地理国情监测数据,分析暴雨洪水管理模型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3个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3场真实降雨相关数据进行分析,给出对延安市内涝风险的区域划分。研究结果表明,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。

关键词：地理国情监测暴雨洪水管理模型模型精度城市暴雨积涝