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

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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。

基于SWMM模型的暴雨洪水模拟研究

基于SWMM模型的暴雨洪水模拟研究

基于SWMM模型的暴雨洪水模拟研究摘要:针对暴雨导致的城市内涝问题,采用SWMM模型的城市暴雨洪水淹没分析计算方法,对郑州大学新校区暴雨内涝、淹没范围和淹水深度进行了模拟分析,对组成排水系统的排水管网、道路和河道水系等进行合理概化,构建了暴雨洪水淹没分析模型,对重现期分别为0.5、1、2、5、10a设计暴雨情形下的管道节点溢流和积水深度进行了模拟。

结果表明:郑州市区总体排涝标准较低,排涝能力严重不足;该模型能直观表现受涝区淹没范围和淹水深度,在城市排水管网规划、雨洪管理和灾后损失评估等方面具有一定的应用价值。

关键词:SWMM模型;淹没分析;郑州大学新校区自20世纪80年代以来 SWMM ( Storm Water Management Model)已广泛用于我国多数城市的暴雨径流模拟研究中,如北京、天津、成都等,均表明 SWMM 对于不同地区具有较强的适用性。

但是之前的研究多是基于实测数据来率定和验证模型参数,在一些小区域实测数据比较容易获得,而在大范围内测量降雨的径流过程操作起来难度很大。

本研究与其他研究的不同之处就在于,在没有径流过程实测资料的情况下,利用设计暴雨及雨型模拟郑州大学新校区的暴雨径流过程。

本文利用GIS的空间分析功能设计了基于DEM的洪水有源淹没算法,利用等体积法实现积水路段管网节点任意溢流水量下对应淹没范围及深度的推求,耦合SWMM模型输出的管网节点溢出水量来建立城市暴雨洪水淹没分析模型,并在郑州大学新校区进行了应用。

1 材料与方法1.1研究区域概况郑州大学新校区选址于郑州市西边的高新技术开发区内,郑州高新技术产业开发区位于郑州市西北部,南临西流湖,北接邙山,东与环城快速路联,西四环穿区而过,距市中心约12km,南距310国道2km,北邻连霍高速公路,对外交通条件优越。

郑州市属北温带大陆性季风气候,冷暖气团交替频繁,春夏秋冬四季分明。

冬季漫长而干冷,雨雪稀少;春季干燥少雨多春旱,冷暖多变大风多;夏季比较炎热,降水高度集中;秋季气候凉爽,时间短促。

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

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。

雨洪管理模型SWMM的原理、参数和应用

雨洪管理模型SWMM的原理、参数和应用

(4)排放参数影响径流的排放位置和方式,进而影响排水系统的设计和环境 的影响。
改进建议包括:提高参数的测量和获取精度;建立完善的数据库和模型不确定 性评估体系;加强SWMM与其他模型的联合应用,如GIS、数值模拟等,以提高 模拟结果的精度和可靠性。
谢谢观看
这些参数对SWMM模拟结果的影响主要表现在:
(1)降雨参数影响径流量的产生和时空分布,进而影响雨水径流污染负荷和 排水系统的设计;
(2)地表参数影响径流的汇聚和传输,进而影响径流污染负荷的处理和污水 收集系统的设计;
(3)管网参数影响径流的输送和排放能力,进而影响排水系统的设计和径流 水质改善;
2、参数获取与影响分析
这些参数的获取方式和准确度对于SWMM模拟结果的可靠性至关重要。一般而言, 降雨参数可通过历史降雨数据统计分析和气象模型预测等方法获取;地表参数 可通过遥感影像解译、现场调查和GIS分析等方法获取;管网参数可通过实地 勘察测量和工程设计资料获取;排放参数则可根据排放口的设计和控制要求进 行设置。
2、设计流程与参数设置方法
SWMM的设计流程一般包括以下步骤:
(1)收集并整理项目区域的地理信息,如地形数据、土地利用类型、降雨数 据等;
(2)根据项目需求,选择适当 的模拟模块和参数设置;
(3)根据设计目标,调整模拟参数,进行多次模拟,直至达到最佳估,为决策提供支持。
(1)降雨参数包括降雨强度、降雨历时、降雨分布等,它们决定了地表径流 的产生和水量;
(2)地表参数包括土地利用类型、地表粗糙度、下垫面性质等,它们影响雨 水径流的产生、汇聚和传输;
(3)管网参数包括管道直径、长度、埋深、坡度等,它们决定了雨水径流的 输送和排放能力;
(4)排放参数包括排放口位置、排放方式、排放量等,它们影响雨水径流的 排放和控制。

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

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。

《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

《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。

基于GIS的SWMM模型在新城区雨水管网设计中的应用研究

基于GIS的SWMM模型在新城区雨水管网设计中的应用研究

基于GIS的SWMM模型在新城区雨水管网设计中的应用研究1. 本文概述随着城市化进程的加速,新城区的建设成为城市规划与管理的重点之一。

在这些区域中,雨水管网的设计和管理对于缓解城市内涝、保护城市生态环境具有重要意义。

地理信息系统(GIS)作为一种集成、存储、分析、管理和展示地理空间数据的技术,已在城市规划和管理领域中得到广泛应用。

SWMM(Storm Water Management Model)模型,作为一种动态降雨径流模拟模型,能够对城市雨水系统进行详细模拟和评估。

本文旨在探讨如何将GIS与SWMM模型相结合,应用于新城区雨水管网的设计中,以提高设计效率和准确性。

本文首先对GIS和SWMM模型的基本原理进行介绍,然后详细阐述两者结合的具体方法和技术流程,最后通过实际案例分析,验证该方法的可行性和有效性。

本文的研究成果对于优化新城区雨水管网设计,提升城市排水系统的整体性能具有重要的理论和实践意义。

2. 研究区域概况本研究选取的新城区位于我国某沿海城市,具有典型的亚热带季风气候特征。

该区域总面积约为150平方公里,地势东南高西北低,海拔高度在10至50米之间。

区域内主要的地形类型包括平原、丘陵和沿海滩涂。

新城区是近年来城市扩张的主要方向,区域内人口密度逐渐增加,城市建设快速发展,特别是住宅区、商业区和工业区的大规模建设,对城市基础设施,尤其是雨水管网系统提出了更高的要求。

新城区的气候特点是四季分明,雨量充沛。

年均降水量约为1200毫米,主要集中在夏季,占全年降水量的60以上。

这种季节性的强降雨对新城区的排水系统构成了巨大的挑战。

随着城市化的推进,不透水面积的增加导致地表径流增大,进一步加剧了城市内涝的风险。

新城区的植被覆盖率相对较低,主要植被类型为草地和灌木丛,乔木覆盖率不高。

这导致了雨水在地表的流速加快,冲刷力增强,对地表和下水道系统的侵蚀作用加剧。

同时,由于城市建设中的土地开发,自然水系如河流和小溪受到一定程度的破坏,影响了地表水的自然循环和调蓄能力。

基于模型研究城市雨洪控制方案

基于模型研究城市雨洪控制方案

基于模型研究城市雨洪控制方案基于模型研究城市雨洪控制方案近年来,城市化进程不断加快,城市面积扩大,土地利用结构发生变化,城市雨洪问题日益突出。

雨洪灾害给城市带来了严重的经济和生活问题,因此,研究城市雨洪控制方案成为一个十分迫切的任务。

城市雨洪控制方案的制定需要综合考虑水文水资源、地理环境、城市化发展状况以及社会经济发展等因素。

在制定城市雨洪控制方案时,通过模型模拟和分析可为决策者提供科学依据和参考。

目前,常用的城市雨洪模型包括SWMM(Storm Water Management Model)、HEC-HMS(Hydrological Modeling System)等。

首先,利用城市雨洪模型对城市进行水文参数模拟和分析,可以了解城市地表径流的生成过程和演化规律。

通过模型模拟,可以预测城市雨洪事件的发生概率、雨洪过程的时间分布和空间分布特征。

在这个基础上,为制定合理的雨洪控制方案提供可靠的数据支撑。

其次,基于城市雨洪模型的研究可以评估不同控制措施的效果。

例如,将城市中的绿地率提高一定比例,采用雨水花园、庭院排水等措施,都可以有效减少雨洪灾害的发生。

利用模型模拟,可以定量评估不同措施对雨洪控制的效果,为城市规划和决策提供参考。

另外,城市雨洪模型还可以进行预测和预警,提高城市应对雨洪灾害的能力。

通过获取实时降雨资料和城市雨洪模型实时模拟预测,可以帮助城市相关部门做出及时决策,减轻雨洪灾害带来的损失。

根据模型预测的结果,可以制定应急预案,合理安排人员转移和物资调配,提高城市应对雨洪灾害的能力。

综上所述,基于模型进行城市雨洪控制方案的研究具有重要的意义。

通过模拟和分析,可以得出对雨洪控制措施的评估,提供决策者进行制定雨洪控制方案的科学依据。

同时,模型的预测和预警功能可以提高城市应对雨洪灾害的能力。

然而,模型研究仍然需要不断完善和发展,包括提高模型精度、准确获取输入数据等。

将来,基于模型的城市雨洪控制方案研究将为城市的可持续发展提供更多的保障综上所述,基于城市雨洪模型进行研究对于制定合理的雨洪控制方案具有重要意义。

SWMM模型精度在城市雨洪模拟中的影响分析

SWMM模型精度在城市雨洪模拟中的影响分析

SWMM 模型精度在城市雨洪模拟中的影响分析摘要SWMM 模型是一种常用的城市雨水模拟工具,它可以用来模拟城市降雨下的雨水径流、污水流量和水质污染等问题。

本文对SWMM 模型的精度在城市雨洪模拟中的影响进行了分析。

通过收集各种文献,结合实际数据以及模型的应用经验,本文发现SWMM 模型精度可能受到多种因素的影响,包括模型输入数据、参数设置、模型结构以及不确定性等。

此外,本文还对SWMM 模型的进一步改进提出了一些建议和展望。

关键词:SWMM 模型;城市雨洪模拟;精度;影响因素I.介绍随着城市化进程的加速,城市雨洪问题越来越受到人们的关注。

为了解决这一问题,SWMM 模型被广泛应用于城市雨水模拟,它可以模拟城市下雨时的雨水径流、污水流量以及水质污染等问题。

在实际应用中,模型的精度是决定其可靠性的关键因素之一。

因此,本文旨在探究SWMM 模型精度在城市雨洪模拟中的影响因素,以及如何进一步提高模型的精度和可靠性。

II.影响因素(A)模型输入数据模型输入数据是影响模型精度的最重要因素之一。

城市雨洪模拟的输入数据包括降雨量、地形、城市排水系统等。

如果输入数据存在误差或者不准确,则会严重影响模型的精度。

(B)参数设置SWMM 模型包含了大量的参数,这些参数的设置对模型的定量分析和预测起到至关重要的作用。

参数的正确设置需要对具体场景进行调整,并尝试不同值进行模拟。

如果参数设置不正确,则模型的精度会受到影响。

(C)模型结构SWMM 模型的复杂性也会影响其精度。

模型的结构涉及到数据处理的很多细节,如果模型结构不完善,会导致模型结果不准确。

(D)不确定性城市雨洪模型的输出结果和真实情况往往存在一定差异,这是由于城市雨洪问题的复杂性和不确定性所引起的。

这些不确定性因素包括气象条件、土壤渗透能力、排水系统容量等。

III.提高模型精度的方法和建议(A)改进模型输入数据在SWMM 模型中,改进模型输入数据是提高模型精度的最基本方法。

《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

《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快,城市绿色屋顶已成为一种重要的非工程性防洪减灾措施,它通过植被层、土壤层等结构有效控制雨水径流,减轻城市排水压力。

本文利用SWMM(Storm Water Management Model)模型,针对不同气候区的城市绿色屋顶径流调控效益进行研究,旨在为城市绿色屋顶的规划、设计与管理提供科学依据。

二、研究方法与数据来源本研究采用SWMM模型,该模型是一种动态模拟城市雨洪过程的模型,能够模拟不同气候条件下的城市径流过程。

研究区域根据气候特点分为四个区域:亚热带、温带、寒带和干旱区。

数据来源主要包括各气候区气象数据、绿色屋顶结构参数、植被覆盖类型等。

三、绿色屋顶径流调控原理绿色屋顶通过植被层、土壤层等结构对雨水进行截留、渗透和蒸发,从而减少径流量。

具体原理包括:1. 截留作用:植被层通过叶片、茎等结构截留部分雨水。

2. 渗透作用:土壤层允许雨水渗透,补充地下水。

3. 蒸发作用:植被和土壤通过蒸发作用消耗部分雨水。

四、不同气候区绿色屋顶径流调控效益分析1. 亚热带地区:绿色屋顶在暴雨事件中表现出较好的径流调控效益,能有效降低峰值流量和径流总量。

2. 温带地区:绿色屋顶在春秋季节径流调控效益显著,夏季由于降雨量大,绿色屋顶的调控作用更为突出。

3. 寒带地区:由于气温较低,绿色屋顶的植被生长受到一定影响,但仍然具有一定的径流调控能力。

4. 干旱区:绿色屋顶在干旱区具有较好的保水作用,能够减少地表径流和地下水流失。

五、SWMM模型应用与分析利用SWMM模型对不同气候区的绿色屋顶进行模拟,结果表明:1. 绿色屋顶能显著降低径流峰值和径流总量,延缓径流峰值出现时间。

2. 在不同气候区,绿色屋顶的径流调控效益存在差异,但总体上均表现出积极的作用。

3. 通过调整绿色屋顶的结构参数和植被类型,可以进一步提高其径流调控效益。

六、结论与建议本研究表明,基于SWMM模型的绿色屋顶径流调控效益研究具有重要意义。

基于SWMM模型的成都市降雨-径流响应研究

基于SWMM模型的成都市降雨-径流响应研究

基于SWMM模型的成都市降雨-径流响应研究
王婷婷;韩迅
【期刊名称】《水利规划与设计》
【年(卷),期】2024()5
【摘要】随着大型都市城市化进程的不断深入,城市内涝的情形也日益频繁,解析城市降雨-径流响应规律是进行城市雨洪管理的重要手段。

文章以成都市二环路以内区域为主要研究对象,利用SWMM模型,通过构建成都市雨洪模型,模拟多种重现期条件下的降雨径流过程。

结果表明,同一透水率的子汇水区在不同空间分布下的径流系数和峰现时间未见明显差异,而峰值系数则表现出差异性和随机性。

在同一设计降雨条件下,透水率的减小使得径流系数逐渐增加,峰现时间逐渐减少,部分研究结果可为成都市城市防洪提供参考。

【总页数】7页(P41-47)
【作者】王婷婷;韩迅
【作者单位】四川大学山区河流保护与治理全国重点实验室
【正文语种】中文
【中图分类】TV121
【相关文献】
1.基于脉冲响应的降雨径流模型应用研究
2.基于SWMM模型的昆明市主城区城市降雨径流污染特征研究
3.基于SWMM模型的岩溶洼地降雨径流转换机制研究——以湖北省宜昌市长阳县大长冲岩溶槽谷为例
4.基于SWMM模型的金川河降雨-
径流预警预测平台研究5.基于SWMM模型的服务区降雨径流和非点源污染控制研究
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基于SWMM的城市雨洪模型模拟研究——以广东东莞市东城牛山汇水片区为例

基于SWMM的城市雨洪模型模拟研究——以广东东莞市东城牛山汇水片区为例

基于SWMM的城市雨洪模型模拟研究——以广东东莞市东城牛山汇水片区为例韩娇;万金泉;马邕文【期刊名称】《人民长江》【年(卷),期】2011(042)004【摘要】为研究城市雨洪规律及城市化对雨洪的影响,指导城市防洪排涝,以SWMM为研究工具,东莞市东城牛山汇水片区为研究对象,经过汇水子流域划分、管网系统概化、参数设置调试等步骤构建了研究区域的城市雨洪模型,并应用所构建的模型对不同降雨重现期、不同城市化程度设计情境进行了模拟研究.结果显示,所构建模型可以对城市雨洪过程进行全程动态模拟;模拟发现随着重现期的增加,径流总量和洪峰流量都明显增加,且增幅逐渐减小;随着城市化的发展,降雨入渗量减,径流量和洪峰流量增大,径流系数不断增高,洪涝灾害的风险升高,且短重现期的降雨条件下影响更明显.【总页数】4页(P50-53)【作者】韩娇;万金泉;马邕文【作者单位】华南理工大学环境科学与工程学院,广东广州 510006;华南理工大学工业聚集区污染控制与生态修复教育部重点实验室,广东广州 510006;华南理工大学环境科学与工程学院,广东广州 510006;华南理工大学制浆造纸国家重点实验室,广东广州510640;华南理工大学工业聚集区污染控制与生态修复教育部重点实验室,广东广州 510006;华南理工大学环境科学与工程学院,广东广州 510006;华南理工大学制浆造纸国家重点实验室,广东广州510640;华南理工大学工业聚集区污染控制与生态修复教育部重点实验室,广东广州 510006【正文语种】中文【中图分类】P334.92【相关文献】1.基于SWMM模型的南昌市青山湖片区雨洪模拟研究 [J], 李保建;詹健2.基于SWMM模型的济南城市雨洪模拟研究 [J], 喻海军; 黄国如; 武传号3.基于SWMM模型的大理市山地公园子汇水区雨洪特征分析 [J], 卢垚;杨茗琪4.基于GIS和SWMM的城市雨洪模型构建模拟与效益评价——以厦门市马銮湾片区为例 [J], 周红;林孟;陈江畅5.基于SWMM模型的北京大红门排水片区雨洪模拟研究 [J], 赵刚;庞博;徐宗学;杜龙刚;钟一丹因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。

基于SWMM模型的南充市顺庆区暴雨径流过程模拟

基于SWMM模型的南充市顺庆区暴雨径流过程模拟

基于SWMM模型的南充市顺庆区暴雨径流过程模拟暴雨径流过程模拟是研究城市洪水暴雨问题的重要手段之一,可以帮助我们了解暴雨事件对城市排水系统的影响,并为城市防洪排水工程的规划与设计提供参考依据。

在南充市顺庆区,由于地势较为平坦,土地利用方式多样,城市排水系统相对复杂,暴雨径流过程模拟具有一定的挑战性。

模型选择方面,我建议采用SWMM(Storm Water Management Model)模型进行暴雨径流过程模拟。

SWMM模型是一种基于时间步长的动态水文模型,可以模拟复杂的洪水暴雨过程,并考虑不同类型的地表和地下水流状况,非常适合用于城市洪水暴雨模拟。

该模型以水文循环和水量平衡为基础,将流域中的关键要素(如降雨、渗透、地表径流、地下径流等)进行集成建模和模拟。

首先,进行模型建立。

在SWMM模型中,首先需要收集区域降雨数据,包括时段降雨量和降雨强度。

可以根据历史气象数据和时空格局在模型中设置降雨事件。

然后,需要获取有关该区域的地理、土地利用、数字地形和排水设施等数据。

这些数据可以通过地理信息系统(GIS)获取,用于建立数字流域,并生成模型的输入文件。

此外,还需要收集相关水文数据,如流量和水位观测数据以及土壤和下水道系统参数等。

其次,进行模型参数校准。

在模型建立的基础上,需要根据实际情况对模型参数进行调整和校准。

校准通常采用查阅历史洪水事件的资料,对比实测数据和模拟结果,逐步调整参数,以使得模型能够较准确地模拟观测到的洪水暴雨过程。

校准参数包括地表面粗糙度、下渗率、河道渠道形状系数等。

这一步骤需要一定的经验和技巧,并且可能需要多次迭代,直到模拟结果与真实观测数据较为接近。

最后,进行模拟和分析。

在模型参数校准完成后,可以进行暴雨径流过程的模拟和分析。

利用SWMM模型模拟南充市顺庆区的暴雨过程,可以获得降雨转化为地表径流和地下径流的过程,进而了解暴雨对城市洪水的影响。

可以根据模拟结果,分析局部积水和涝情,识别洪水风险点,评估排水设施的工作效果,提出相应的改进建议。

基于SWMM的北京市典型城区暴雨洪水模拟分析

基于SWMM的北京市典型城区暴雨洪水模拟分析

参考内容二
随着城市化进程的加快,城市暴雨内涝问题日益凸显。为了有效应对这一问 题,研究人员利用地理信息系统(GIS)与水力模型模拟软件(SWMM)进行城市 暴雨内涝淹没模拟分析。本次演示将介绍GIS和SWMM在城市暴雨内涝淹没模拟分 析中的应用。
GIS和SWMM概述
地理信息系统(GIS)是一种集成多种空间信息数据的计算机系统,它能够 对地理数据进行输入、存储、管理、分析和可视化。水力模型模拟软件(SWMM) 是一种广泛应用于城市排水系统模拟的计算机程序,它能够对暴雨条件下城市的 排水情况进行分析和
这些新技术的应用为SWMM模型在暴雨洪水管理中的进一步发展提供了有力支 持。
六、结论
暴雨洪水管理模型SWMM在暴雨洪水预警、防洪规划和污水处理等方面具有广 泛的应用前景。随着科技的不断进步,相信SWMM模型的研究及应用将会取得更加 显著的成果。本次演示介绍了SWMM模型的结构与功能,概述了其研究的主要成果 及应用进展,以期为暴雨洪水管理提供有益的参考。
1、加强前期预测预报:北京市应建立健全的暴雨洪水预警机制,提高预测 准确率,为应对暴雨洪水做好充分准备。
2、优化城市规划:在城市规划阶段,应充分考虑地形因素,合理规划排水 系统。同时,加强道路、绿化带等公共区域的雨水径流控制,降低径流系数,减 轻排水系统负担。
3、加强公共应急管理:政府应制定暴雨洪水应急预案,明确各部门职责, 确保在紧急情况下能够迅速响应。此外,加强公众宣传教育,提高市民的防洪意 识和自我保护能力。
基于SWMM的北京市典型城区暴雨洪 水模拟分析
01 引言
03 研究方法 05 结论与建议
目录
02 文献综述 04 模拟分析 06 参考内容
引言
北京市作为中国的首都,具有独特的地理环境和气候特征。每年夏季,北京 市易遭遇暴雨天气,引发城区洪水风险。为了有效应对城区暴雨洪水,提高城市 防洪减灾能力,本次演示基于SWMM(Storm Water Management Model)模型对 北京市典型城区的暴雨洪水进行模拟分析。

利用SWMM模拟LID在宣城海绵城市示范区的雨洪控制效果2

利用SWMM模拟LID在宣城海绵城市示范区的雨洪控制效果2

利用SWMM模拟LID在宣城海绵城市示范区的雨洪控制效果2摘要主要利用SWMM,以其它常用于分析水利情况的软件为辅,选取宣城市海绵城市示范区为研究对象,进行不同降雨强度条件下的暴雨模拟数据处理,模拟低影响开发措施(LID)对城市雨水的控制效果。

其中,低影响开发措施以下凹式绿地和生物滞留网格为例。

结果表明,低影响开发(LID)技术可有效降低城市内涝风险。

关键词模拟雨洪控制暴雨管理模型低影响开发目前,我国城市给排水建设主要面临水资源短缺、内涝频繁发生等问题。

因此,有必要加强海绵城市的给排水建设,以改善城市居住环境,满足城市居民不断增长的供水需求,促进城市化健康发展。

建设海绵城市的措施中,重中之重的是低影响开发技术的应用。

美国环境保护署(EPA)发现,在绝大多数情况下,通过合理使用LID设施,不仅能够有效降低项目总成本,同时也有助于改善与保护水质。

所以,本研究中运用SWMM5.1、AutoCAD、ArcGIS10.1、GoogleEarth以及Excel等软件进行建模及数据处理。

1 研究内容综述1.1SWMM模型介绍SWMM是EPA开发的一个比较完善的城市暴雨水量、水质预测和管理模型,可根据降水输入和系统特性模拟完整的城市降雨径流过程,具有较好的灵活性,通用性较好,准确性较高,与其他模型相比,SWMM的模拟结果与实测值更加相近,且模拟的径流量达到峰值所需要的时间更短。

故SWMM被专业领域公认为现阶段城市地表径流研究的最佳模型。

1.2研究区域概况随着全国范围内海绵城市建设浪潮的兴起,安徽省以海绵城市建设试点城市为契机,制定多项地方建设标准。

宣城市具有良好的自然生态条件,在以往的城建工作中,就融入了低影响开发的建设理念,在多个重点建设项目中率先提出要建设透水砖、植草沟、下沉式绿地等低影响开发措施。

目前为了规范城市低影响开发雨水工程的规划、设计和实施管理,推动宣城市生态文明建设,落实海绵城市创建要求,在宣城市中心城区建立了海绵城市示范区,示范区总面积为20.54平方公里,包含两个完整的雨水分区以及以宛陵湖为主的特色生态区,可以充分发挥海绵城市建设项目源头控制的功能,同时整体连片也可以充分增强示范效果和关联性,通过对城区最大天然海绵体的保留、有限度的开发,体现了对原有生态系统的尊重。

XP-SWMM在城市雨洪模拟及内涝防治中的应用研究

XP-SWMM在城市雨洪模拟及内涝防治中的应用研究

XP-SWMM在城市雨洪模拟及内涝防治中的应用研究近年来,随着极端暴雨天气的突增和城市化建设程度的不断加深,国内外很多城市出现城市渍水内涝现象,仅利用经验公式法进行排水系统设计已经不能满足室外排水规范(2014版)的要求。

合理地建立雨洪模型对研究区进行渍水内涝评估能避免盲目依靠经验的排水系统设计,有效减少城市渍水内涝的发生。

本研究选择了基于经典的SWMM引擎开发的商业软件XP-SWMM对DY市东城区某区块建立模型,通过参数的率定和稳定性检验确定本模型的待定参数:不透水区洼蓄量为2mm,透水区洼蓄量为6.5mm,不透水区曼宁系数为0.015,透水区洼蓄量为0.0375,霍顿公式衰减常数为2.5。

利用XP-SWMM对不同暴雨重现期下的降雨径流过程进行模拟,并通过一维、二维功能模块分析不同暴雨重现期下,研究区块产生渍水内涝的风险。

模拟结果显示研究区在P=1a~2a降雨情景下不会产生内涝渍水点;在P=3a 降雨情景下会有14个渍水点,渍涝最严重点淹水深度最高达1.750m;在P=5a模拟降雨情景下会有超过1/2的节点产生渍水现象。

通过模拟结果分析找出研究区现状排水管网的瓶颈,并提出片区管网改造、管网起端及中间设置雨水调蓄池和LID模式改善路面透水性能等渍水内涝防治的有效措施。

而局部管网改造对于研究区的渍水内涝缓解作用很小,管网末端设置雨水调节池对于起端渍水较严重的研究区而言调蓄作用并不理想。

XP-SWMM的一维和二维的模拟结果虽然趋势是吻合的,但是模拟渍水点的数量存在一定的偏差。

一维模拟过程中更注重排水系统对于降雨-径流的排除能力,能够直观看出管网节点、管道流量、流速等水力参数,而二维模拟可以更直观看出渍涝区域渍涝范围、渍涝形成过程及洪水走向。

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

基于 SWMM技术的雨水系统仿真模型研究摘要: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。

2SWMM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。

其中地表产汇流模块综合处理各子流域所产生的降水、径流和污染负荷;管网汇流模块则通过管网、渠道、蓄水和处理设施、水泵、调节闸等进行传输。

该模型可以模拟不同时间步长任意时刻每个子流域所产生径流的水质和水量,以及每个管道和河道中水的流量、水深及水质等情况。

基于SWMM的城区雨洪模型模拟研究

基于SWMM的城区雨洪模型模拟研究

利用数值模拟技术对城市暴雨洪水过程进行模拟是城市地区防洪减灾系统工作的关键技术,结合城市地区的产汇流特性建立相应的城市雨洪模型可为解决城市地区的洪涝问题、雨水资源利用以及面源污染等问题提供一定的技术支持。

该文以SW M M(s tor m wat er m a nageme nt model,暴雨洪水管理模型)为基础,建立了山西省孝义市城北区域的城市雨洪模拟模型,并针对不同重现期的设计暴雨和不同的下垫面条件下典型的情景进行模拟计算,分析研究区的雨洪特点、规律以及提高下垫面的透水面积的比例对雨洪过程的影响,为研究区的防洪排涝工作提供一定的技术支持。

1 SWM M模型介绍美国环保署开发的S W M M模型作为一个动态的降雨-径流模型,可以模拟城市地区单场降雨或连续降雨的水量及水质情况。

该模型主要通过大气模块、地表模块、地下水模块和运移模块模拟水流和污染物在排水系统中的输移情况[1]。

SWMM作为一个通用性较好的数值模拟模型,可对城区与产汇流相关的一些水文过程进行计算,主要包括时变降雨量、地表的水蒸发、洼地蓄留以及利用非线性水库法进行坡面汇流计算;此外,SW M M还可对包括管网汇流过程在内的水力计算模型。

自SW M M问世以来,被全世界广泛应用于城市排水管网规划设计和雨洪管理的研究中。

2 研究区域模型构建2.1 研究区下垫面概化研究区域位于山西省孝义市开发区的城北区域,总面积为1786.86 h m2,该区域地势西高东低,根据研究区地形图,计算得研究区的整体坡度约为0.6%。

用地类型包括居住用地、公园绿地、工业用地、市政设施用地、发展备用地、停车场以及道路广场等,土地利用比较复杂,不透水面积约占总面积的70%。

研究区多年平均降雨量为490.9 m m,年内季节差异较大,全年降雨量的61%集中在夏季,春秋季节约占25%,冬季降雨量比例不足3%。

研究区排水管网为雨污合流制。

根据研究区域的用地类型图、卫星影像图以及管网现状图等基本资料,按照SW M M模型的设置要求,进行下垫面的概化,包括子汇水区的划分和管网概化。

《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

《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,城市内涝、径流污染等问题日益突出。

绿色屋顶作为一种有效的城市雨水管理措施,其径流调控效益受到了广泛关注。

本文采用SWMM(Storm Water Management Model)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,旨在为城市雨水管理和绿色屋顶的规划设计提供科学依据。

二、研究方法与数据来源(一)研究方法本研究采用SWMM模型,通过建立不同气候区的城市绿色屋顶模型,分析绿色屋顶对径流的调控作用。

SWMM模型是一种综合性的雨水管理模型,可以模拟城市雨水径流的形成过程、污染物的迁移转化以及绿色屋顶的雨水调节作用。

(二)数据来源研究数据主要包括气象数据、绿色屋顶参数、城市下垫面数据等。

气象数据来自各气候区的气象观测站;绿色屋顶参数包括植被类型、坡度、厚度等,通过实地调查和文献资料获取;城市下垫面数据包括土地利用类型、道路类型等,通过地理信息系统(GIS)获取。

三、不同气候区绿色屋顶径流调控效益分析(一)模型建立与参数设置根据不同气候区的特点,建立相应的SWMM模型。

模型参数包括降雨数据、绿色屋顶参数、城市下垫面数据等。

其中,降雨数据采用各气候区的历史降雨数据;绿色屋顶参数根据实地调查和文献资料进行设置;城市下垫面数据通过GIS获取。

(二)结果分析1. 径流量分析通过SWMM模型模拟,得到不同气候区城市绿色屋顶的径流量。

结果表明,绿色屋顶在不同气候区均具有显著的径流调控作用,能够显著降低径流量。

其中,湿润地区的绿色屋顶径流调控效果更为明显。

2. 峰值流量分析绿色屋顶能够降低径流的峰值流量,减轻城市内涝压力。

在不同气候区,绿色屋顶对峰值流量的调控作用有所不同。

在干燥地区,由于降雨量较少,绿色屋顶对峰值流量的调控作用相对较小;而在湿润地区,由于降雨量较大,绿色屋顶对峰值流量的调控作用更为显著。

3. 水质分析绿色屋顶能够减少径流中的污染物负荷,改善城市水环境。

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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。

根据研究区洪涝灾害的实际情况,结合研究区地形地貌等特征,利用SWMM模型模拟提出传统的调蓄池、低影响开发(LID)和“调蓄池+LID"三种雨洪利用控制措施下研究区的雨洪资源控制和利用效果,为研究区雨洪资源控制和利用提供有益的建议。

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