基于SWMM的低影響開發(fā)措施對(duì)徑流的調(diào)控作用模擬研究
發(fā)布時(shí)間:2021-09-05 03:06
城市的快速發(fā)展增加了不透水面積,使入滲量減少,產(chǎn)流量增加,改變了自然水文循環(huán)的過程,從而導(dǎo)致洪澇災(zāi)害的加劇。以排為主的傳統(tǒng)處理雨水方式使大量雨水被排出,人口密度的增加使城市單位需水量增加,導(dǎo)致水資源的緊張。在這種情況下,應(yīng)降低城市化對(duì)水文循環(huán)的影響,使更多的水滯蓄在城市當(dāng)中,為城市的環(huán)境和建設(shè)服務(wù)。海綿城市建設(shè)便是通過各類生態(tài)設(shè)施,使城市開發(fā)建設(shè)后的水文特性盡量接近開發(fā)建設(shè)前,低影響開發(fā)是海綿城市建設(shè)的要求。以保定市河北農(nóng)業(yè)大學(xué)校區(qū)為研究區(qū)域,通過城市暴雨洪水管理模型(SWMM),建立研究區(qū)現(xiàn)狀下的水文模型,利用五場(chǎng)不同區(qū)域?qū)嶋H監(jiān)測(cè)的降雨徑流過程與模型模擬的徑流過程的擬合程度來進(jìn)行模型參數(shù)的率定和模型的驗(yàn)證,使用納西效率系數(shù)、洪峰流量相對(duì)誤差和峰現(xiàn)時(shí)間絕對(duì)誤差來反映模型參數(shù)率定和模型驗(yàn)證的精度,并且定量分析不同降雨重現(xiàn)期(0.5a、1a、2a、5a、10a)低影響開發(fā)工程措施對(duì)研究區(qū)現(xiàn)狀下徑流的調(diào)控作用。結(jié)果表明:參數(shù)率定期間和模型驗(yàn)證期間流量的納西效率系數(shù)ENS均大于0.8,洪峰流量相對(duì)誤差均小于16%,峰現(xiàn)時(shí)間絕對(duì)誤差在2min之內(nèi),說明模擬的地表徑流過程與實(shí)...
【文章來源】:河北農(nóng)業(yè)大學(xué)河北省
【文章頁數(shù)】:60 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
技術(shù)路線圖
圖 2 研究區(qū)域概化Fig.2 Study of regional generalizability2.3 模型參數(shù)選取參數(shù)選取是構(gòu)建模型的重要組成部分,SWMM 模型中具有物理意義的參數(shù),如子匯水區(qū)的匯水面積、匯流寬度和坡度、不滲透性,管網(wǎng)的管段長度、管徑、坡度等,可以通過河北農(nóng)大校區(qū) CAD 地形圖和排水管網(wǎng)布置圖來獲取,不滲透性為子匯水區(qū)內(nèi)的不可滲透面積所占子匯水區(qū)總面積的比例,其他不確定的參數(shù),如子匯水區(qū)的滲透地表和不滲透地表的曼寧系數(shù)、洼蓄量、Horton 入滲模型中的最大入滲率、最小入滲率、衰減系數(shù)等,是依據(jù)研究區(qū)下墊面的類型和特點(diǎn),參考 SWMM 應(yīng)用手冊(cè)和國內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn),首先對(duì)參數(shù)進(jìn)行預(yù)設(shè),然后進(jìn)行參數(shù)率定,從而獲得最適合研究區(qū)現(xiàn)狀下的參數(shù)。需要確定的主要參數(shù)包含研究區(qū)子匯水區(qū)的參數(shù)和管網(wǎng)系統(tǒng)參數(shù)。子匯水區(qū)需要確定的參數(shù)主要包括子匯水區(qū)的匯水面積、匯流寬度和坡度、不滲透性、滲透地表和不滲透地表的曼寧系數(shù)、滲透地表和不滲透地表的洼蓄水深、Horton 入滲公式中的最小入滲率、最大入滲率和入滲衰減系數(shù)。其中城市區(qū)域不同
(3)水泥磚路面降雨徑流過程圖 3 模型參數(shù)率定Fig.3 Model parameter calibration表 6 模擬誤差值Tab.6Analog error value花崗巖廣場(chǎng) 水泥路面 水泥磚路面ENS0.82 0.87 0.83REp12% 9% 15%AET+1min 0min +2min表 7 主要參數(shù)率定結(jié)果Tab.7 The result of parameter determination參數(shù)名稱 參數(shù)值 參數(shù)名稱 參數(shù)值不滲透面積粗糙系數(shù) 0.011-0.02 非洼地蓄水不滲透性25滲透面積粗糙系數(shù) 0.24-0.4 (%)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于SWMM模型的城市雨洪模擬與LID效果評(píng)價(jià)——以北京市清河流域?yàn)槔齕J]. 常曉棟,徐宗學(xué),趙剛,杜龍剛. 水力發(fā)電學(xué)報(bào). 2016(11)
[2]基于SWMM模型的滄州市城區(qū)內(nèi)澇研究[J]. 馮書倉. 水利科技與經(jīng)濟(jì). 2016(05)
[3]維護(hù)良性水循環(huán)的城鎮(zhèn)化LID模式:海綿城市規(guī)劃方法與技術(shù)初步探討[J]. 劉昌明,張永勇,王中根,王月玲,白鵬. 自然資源學(xué)報(bào). 2016(05)
[4]城市蒸發(fā)散量與相關(guān)生態(tài)要素的定量關(guān)系[J]. 王琳,徐涵秋. 同濟(jì)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2016(02)
[5]基于SWMM模型的城市化地區(qū)雨水桶應(yīng)用研究[J]. 李朋,顧樂雨,胡懷明,劉俊,周雁潭,劉鑫. 水電能源科學(xué). 2015(09)
[6]基于SWMM模型的低影響開發(fā)對(duì)城市住宅區(qū)非點(diǎn)源污染負(fù)荷的控制效果模擬[J]. 馬箐,沙曉軍,徐向陽,劉俊. 水電能源科學(xué). 2015(09)
[7]城區(qū)產(chǎn)匯流計(jì)算方法分析研究[J]. 馮耀龍,肖靜,馬姍姍. 中國農(nóng)村水利水電. 2015(06)
[8]基于水文循環(huán)的低影響開發(fā)效果評(píng)價(jià)[J]. 牛帥,黃津輝,曹磊,李彧. 建筑節(jié)能. 2015(02)
[9]SWMM模型綜述[J]. 許迪. 環(huán)境科學(xué)導(dǎo)刊. 2014(06)
[10]SWMM模型在城市暴雨洪水模擬中的參數(shù)敏感性分析[J]. 史蓉,龐博,趙剛,杜龍剛,鐘一丹,左萍. 北京師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2014(05)
碩士論文
[1]關(guān)中地區(qū)城市下墊面雨水入滲性能的研究[D]. 楊霄.西安建筑科技大學(xué) 2015
[2]基于低影響開發(fā)(LID)理念的城市公園規(guī)劃設(shè)計(jì)研究[D]. 王景.四川農(nóng)業(yè)大學(xué) 2015
[3]城市住區(qū)低影響開發(fā)研究[D]. 趙林波.長安大學(xué) 2014
[4]綠色建筑與小區(qū)低影響開發(fā)雨水系統(tǒng)模型研究[D]. 侯改娟.重慶大學(xué) 2014
本文編號(hào):3384549
【文章來源】:河北農(nóng)業(yè)大學(xué)河北省
【文章頁數(shù)】:60 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
技術(shù)路線圖
圖 2 研究區(qū)域概化Fig.2 Study of regional generalizability2.3 模型參數(shù)選取參數(shù)選取是構(gòu)建模型的重要組成部分,SWMM 模型中具有物理意義的參數(shù),如子匯水區(qū)的匯水面積、匯流寬度和坡度、不滲透性,管網(wǎng)的管段長度、管徑、坡度等,可以通過河北農(nóng)大校區(qū) CAD 地形圖和排水管網(wǎng)布置圖來獲取,不滲透性為子匯水區(qū)內(nèi)的不可滲透面積所占子匯水區(qū)總面積的比例,其他不確定的參數(shù),如子匯水區(qū)的滲透地表和不滲透地表的曼寧系數(shù)、洼蓄量、Horton 入滲模型中的最大入滲率、最小入滲率、衰減系數(shù)等,是依據(jù)研究區(qū)下墊面的類型和特點(diǎn),參考 SWMM 應(yīng)用手冊(cè)和國內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn),首先對(duì)參數(shù)進(jìn)行預(yù)設(shè),然后進(jìn)行參數(shù)率定,從而獲得最適合研究區(qū)現(xiàn)狀下的參數(shù)。需要確定的主要參數(shù)包含研究區(qū)子匯水區(qū)的參數(shù)和管網(wǎng)系統(tǒng)參數(shù)。子匯水區(qū)需要確定的參數(shù)主要包括子匯水區(qū)的匯水面積、匯流寬度和坡度、不滲透性、滲透地表和不滲透地表的曼寧系數(shù)、滲透地表和不滲透地表的洼蓄水深、Horton 入滲公式中的最小入滲率、最大入滲率和入滲衰減系數(shù)。其中城市區(qū)域不同
(3)水泥磚路面降雨徑流過程圖 3 模型參數(shù)率定Fig.3 Model parameter calibration表 6 模擬誤差值Tab.6Analog error value花崗巖廣場(chǎng) 水泥路面 水泥磚路面ENS0.82 0.87 0.83REp12% 9% 15%AET+1min 0min +2min表 7 主要參數(shù)率定結(jié)果Tab.7 The result of parameter determination參數(shù)名稱 參數(shù)值 參數(shù)名稱 參數(shù)值不滲透面積粗糙系數(shù) 0.011-0.02 非洼地蓄水不滲透性25滲透面積粗糙系數(shù) 0.24-0.4 (%)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于SWMM模型的城市雨洪模擬與LID效果評(píng)價(jià)——以北京市清河流域?yàn)槔齕J]. 常曉棟,徐宗學(xué),趙剛,杜龍剛. 水力發(fā)電學(xué)報(bào). 2016(11)
[2]基于SWMM模型的滄州市城區(qū)內(nèi)澇研究[J]. 馮書倉. 水利科技與經(jīng)濟(jì). 2016(05)
[3]維護(hù)良性水循環(huán)的城鎮(zhèn)化LID模式:海綿城市規(guī)劃方法與技術(shù)初步探討[J]. 劉昌明,張永勇,王中根,王月玲,白鵬. 自然資源學(xué)報(bào). 2016(05)
[4]城市蒸發(fā)散量與相關(guān)生態(tài)要素的定量關(guān)系[J]. 王琳,徐涵秋. 同濟(jì)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2016(02)
[5]基于SWMM模型的城市化地區(qū)雨水桶應(yīng)用研究[J]. 李朋,顧樂雨,胡懷明,劉俊,周雁潭,劉鑫. 水電能源科學(xué). 2015(09)
[6]基于SWMM模型的低影響開發(fā)對(duì)城市住宅區(qū)非點(diǎn)源污染負(fù)荷的控制效果模擬[J]. 馬箐,沙曉軍,徐向陽,劉俊. 水電能源科學(xué). 2015(09)
[7]城區(qū)產(chǎn)匯流計(jì)算方法分析研究[J]. 馮耀龍,肖靜,馬姍姍. 中國農(nóng)村水利水電. 2015(06)
[8]基于水文循環(huán)的低影響開發(fā)效果評(píng)價(jià)[J]. 牛帥,黃津輝,曹磊,李彧. 建筑節(jié)能. 2015(02)
[9]SWMM模型綜述[J]. 許迪. 環(huán)境科學(xué)導(dǎo)刊. 2014(06)
[10]SWMM模型在城市暴雨洪水模擬中的參數(shù)敏感性分析[J]. 史蓉,龐博,趙剛,杜龍剛,鐘一丹,左萍. 北京師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2014(05)
碩士論文
[1]關(guān)中地區(qū)城市下墊面雨水入滲性能的研究[D]. 楊霄.西安建筑科技大學(xué) 2015
[2]基于低影響開發(fā)(LID)理念的城市公園規(guī)劃設(shè)計(jì)研究[D]. 王景.四川農(nóng)業(yè)大學(xué) 2015
[3]城市住區(qū)低影響開發(fā)研究[D]. 趙林波.長安大學(xué) 2014
[4]綠色建筑與小區(qū)低影響開發(fā)雨水系統(tǒng)模型研究[D]. 侯改娟.重慶大學(xué) 2014
本文編號(hào):3384549
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