城市雨洪

摘要： 模型参数的选择影响着城市雨洪模拟计算的精度,基于正交试验法与水力学地表产汇流原理,建立城市雨洪计算模型,选取7个典型特征参数,制定了L_(18)(3^(7))正交表,借助正交试验方案来模拟所选参数在不同因素水平下对模拟计算的影响作用,并进行参数灵敏度分析。结果表明:汇水区面积划分疏密程度、地表不透水粗糙系数、管径对地表节点总洪流量和节点超载时长的影响较为灵敏;沿地表汇流路径,参数的灵敏度变化与所处位置相关;其中,管道坡度在0.15%~0.4%范围内影响最不明显。根据参数灵敏度分析结果来确定参数,可以提高建模效率,提高城市雨洪计算模型的准确性与适用性。该研究结果可为城市雨洪模型建模过程中不同参数值的确定与灵敏度分析提供支持。

摘要： 聚焦管径扩增措施和低影响开发措施的共同应用,同时关注海绵城市建设需要,引入暴雨洪水管理模型SWMM和多目标遗传算法,以顺利求得最佳组合规划。结合研究可以确定,在围绕城市雨洪问题的市政给排水管网改造中,管径扩增措施在经济性和有效性方面表现突出,而辅以一定低影响开发措施,可跟除给排水管网承载的水文总负荷降低,海绵城市建设、城市雨洪问题,同时证明辅助改造措施的科学组合价值。

摘要： 对汇流时间短、暴雨时程集中且短期内降水强度大的城市区域而言,暴雨洪涝灾害预见期的延长可以为制定应急预案和实施防汛抢险争取更多的响应时间,降低城市暴雨洪涝事件带来的潜在危害.延长城市暴雨洪涝灾害预见期的有效措施之一,是采用基于数值天气预报技术和多源/高分辨率数据资料的陆气耦合城市雨洪模拟技术进行雨洪过程模拟和灾害预报.本文归纳总结了城市雨洪过程模拟和预报中常用的5类降水输入数据及各类降水数据的适用条件;总结了数值天气预报技术在区域强降水模拟方面的研究进展及存在的问题;梳理了城市雨洪过程模拟中采用的常见方法及优缺点;总结了数值降水预报技术应用于城市雨洪过程模拟和预报的最新研究进展.在此基础上,提出了基于陆气耦合的城市雨洪模拟技术需要解决的关键问题和应对之策,指出在当前城市雨洪模拟技术较为成熟的情况下,减小数值降水预报结果的不确定性和提高城市雨洪过程模拟的精细化程度是提高城市暴雨洪涝灾害预报准确性的主要手段.

摘要： 城市中不透水下垫面,尤其是有效不透水下垫面的增加,会对城市水文循环的各个环节产生影响。针对城市有效不透水下垫面及其识别的问题,剖析了不透水下垫面的水文效应,从水文学的角度辨析了采用总不透水面积和有效不透水面积衡量城市不透水性的优缺点,系统梳理了现场调查与测定法、遥感及影像资料分析法、土地利用类型确定法、经验公式法以及降雨径流关系法等国内外常用的有效不透水下垫面识别方法的优点与不足,指出未来需深入分析城市不同种类不透水下垫面之间的关系及其对城市雨洪过程的影响,从而提高城市雨洪模拟精度,为城市洪涝防治和海绵城市建设提供技术支撑。

摘要： 城市洪涝场景推演是城市防洪排涝工作的基础。以洛阳市中心城区为研究区域,综合考虑城市管网、内河、地形等复杂下垫面因素,构建基于MIKE FLOOD的一维河道-一维管网-二维地表耦合城市洪涝仿真模型,采用两场降雨调研积水深、河道实测流量对模型进行了校准检验,积水点模拟合格率达到了81.25%和93.75%,模拟流量过程的纳什系数在0.79~0.96之间。模拟分析了不同历时、不同重现期情景下的淹没过程。结果表明:设计暴雨重现期小于20 a时,暴雨所产生的淹没范围较小,多集中在建筑密集的中心城区;设计暴雨重现期大于20 a时,暴雨所产生的淹没范围明显增大;重现期小于10 a时,淹没面积随着重现期增大明显增大;重现期大于10 a时,淹没面积增长趋于平缓。

摘要： 我国快速的城镇化导致了突出的城市雨洪问题.在城市雨洪水文效应评估研究和发展趋势的基础上,提出了一种基于观测资料和多模耦合数值模型的评估方法.通过收集典型暴雨事件的相关观测资料,分析评估土地的渗透和粗糙属性变化对城市雨洪特征的影响.充分考虑城市雨洪的各个过程环节,耦合各环节的模块,形成全物理过程的数值模型,开展城市雨洪过程机理的模拟分析,评估城市雨洪水文效应.

摘要： 本文利用地理信息系统、地形三维可视化建模、城市雨洪预测预报模型等技术,选择城市典型小区作为研究区域,对城市雨洪形成及预测预报进行了技术探讨和研究.将地理信息系统(Geographic Information System,GIS)技术的空间数据管理、空间分析和三维可视化应用到城市雨洪预测预报中,为城市雨洪形成原因、预测预报、城市雨洪防治提供决策依据和技术平台.

摘要： 针对南京师范大学仙林校区的复合地形特征,提出了综合考虑地表明渠和管网作用的城市雨洪模拟数据建模方法.结合典型降水后的监测数据,选择SWMM对典型降水进行模拟,以径流系数作为校准目标进行了参数校准.结果 表明,文章提出的建模方法能较好地模拟研究区的降水雨洪过程.

摘要： 为了研究城市区域的雨洪径流特征以及加装不同低影响开发措施(LID)对径流削减的规律,该研究以西安市城区重点雨涝区为研究对象,基于SWMM模型模拟现状条件下不同设计雨峰系数、不同设计降雨重现期降雨径流的变化及加装4种LID措施组合:15％透水路面和无绿色屋顶,15％透水路面和25％绿色屋顶,15％透水路面和50％绿色屋顶,15％ 透水路面和75％ 绿色屋顶后降雨径流削减规律.结果表明:当加设15％ 透水路面和75％ 绿色屋顶时,洪峰洪量削减效果最为明显.并且在设计降雨重现期P=1年时,较现状条件下洪量削减36％;设计降雨重现期P=10年时,洪量衰减率减至24.3％.所以LID措施能有效降低城市内涝发生的频率,但随着设计降雨重现期的增大,加装LID措施效果明显减小.

摘要： 以九江市某地区作为研究对象,通过SWMM模型进行该区域在现状条件和采用5种不同低影响开发(LID)措施方案下的雨洪模拟,分析和评估LID对城市降雨径流的控制效果。结果表明:①在城市排水生态系统现状水平下,适当增设LID措施,能够在一定程度上提高城市的防洪能力,经济有效地缓解城市内涝问题;②与常规铺装条件对比,采用LID措施在不同降雨重现期下的洪量削减率为69.5%、69.1%、66.9%、61.3%、56.1%,在不同降雨重现期下的洪峰削减率为75.6%、75.9%、75.3%、74.6%、69.6%,因此,随着降雨强度的增大,LID措施对洪量及其峰值的削减效果会减弱。

摘要： 本文基于物理定律的动力波方法,提出了高效高分辨率城市雨洪过程数值模型.该模型采用Godunov格式的有限体积法数值求解二维浅水方程,输入可表征真实城市地表的高分辨率地形数据以精确模拟城市降雨径流及内涝积水过程.同时引入图形处理器(GPU)加速计算技术,在不降低精度的条件下大幅提升计算速度.将模型用于模拟陕西省西咸新区内涝积水过程,发现计算结果与实测数据吻合度高,5处积水面均得到较为精确的计算结果,证明该模型可快速准确模拟较大范围高分辨率城市雨洪过程,且能提供分析涝灾成因及计算污染物输移的流速,克服了常规水文模型的缺陷.

摘要： 城市建设LID(低影响雨洪管理与开发模式),借鉴加拿大、美国雨水滞留与驱动系统技术与产品,结合"正赫新材"盖、井、管生产技术与装备现状,引导大口径螺纹钢管在"渗、滞、蓄、净、用、排"推广应用,对城市雨洪控制技术与产品应用发展给出措施建议.

摘要： 当前城市雨洪灾害问题从根本上讲是自然—人工二元水循环不协调所致.本文通过对国际经验的再认识,强调城市雨洪管理需要综合目标与问题导向,协调自然与人工水循环,融合绿色与灰色基础设施,统筹生境营造、水质改善、宜居保障、审美体验等多重价值,概要阐述了景观水文理论的概念与内容,从水文、景观、设计、实施四个模块提出了基于景观水文理论的城市雨洪管理与雨水景观设计策略框架.

摘要： 近年来我国大部分城市遭遇暴雨后出现严重的洪涝灾害.通过分析城市雨洪致灾机理,指出雨洪致灾的原因是高强度降雨导致雨洪超出地表纳蓄能力.城市雨洪具有资源性和灾害性的双重特性,城市雨洪的特点要求雨洪利用应将收集、输运、储存、净化和利用等过程综合构建成完整的系统,在治理城市洪涝灾害的同时有效利用雨洪资源.由于城市雨洪利用涉及社会、经济、生态、城规、环保、能源等各个领域,城市雨洪利用具体实践中,应完善集雨系统,提高输水效率,增强蓄洪能力,分类处理污水,建立健全法制,综合利用雨洪.

摘要： 深隧蓄排水系统是国外解决城市雨洪和初雨与溢流污染的重要手段,对于中国贯彻实施“海绵城市”国家战略具有重大借鉴意义.然而,暴雨过程中深隧蓄排水系统的结构设施破坏、隧道破裂和城市间歇泉等典型事故在国外时有发生,给当地经济带来了巨大损失.本文通过分析总结深隧快速充水过程中的典型事故,揭示其发生机理,指明深隧快速充水过程中的水动力学问题是根本原因.

摘要： 雨水集蓄利用系统是一种生态可持续的雨洪管理及雨水利用设施,具有广泛的应用前景.本文以宿迁桥头公园改造为例,介绍了如何通过绿地雨水集蓄利用系统解决城市雨洪管理中的问题.项目主要通过雨水花园来解决本地块的市政给排水困难的问题,另外配合道路、停车场、附属建筑的雨水收集来提高系统的作用,以期为同类雨水收集再利用的建设提供一些借鉴.

摘要： 中国古代城市蓄水工程多结合造园活动展开,在满足城市供水功能前提下营造了丰富多样的历史文化景观.本文概述了古代城市主要的蓄水措施:建库蓄水、池塘蓄水,并详细介绍几个典型传统城市蓄水工程的历史变迁、兴筑措施、园林营造,总结了传统蓄水的历史经验,认为建立合理的绿色蓄水设施是解决当今雨洪问题的突破口,以期对现代城市雨洪管理有所启示.

摘要： 针对强降雨引发洪灾导致的城市饮用水安全问题,本文设计了基于超滤和低压反渗透膜过程的双膜集成技术,并建立了一套产水量达25m3/d的集成装置,考察了该装置对水质条件与洪水类似的河沟水处理效果.结果表明:该装置产水水质超过国家饮用水标准,制水成本约为5元/m3,虽高于日常制水成本,但作为应急供水装置具有较明显的可行性.

摘要： 针对城市地表特征复杂,传统的二维浅水方程求解困难,耗费计算资源的特点,根据元胞自动机和浅水运动理论,提出了基于元胞自动机的高效城市地表二维雨洪模拟数值模型,并在MATLAB平台上实现.该模型采用简化的状态转移函数代替传统的二维浅水方程数值求解,并采用可变时间步长保证数值求解稳定.同时引入图形处理器(GPU)加速计算技术提升计算速度.将该模型应用于一个标准测试案例并分析了模型的适用性,结果表明:合理的坡度阈值和空间步长下,模型模拟结果与理论解吻合很好,最小RMSE达到了0.0042m;模型计算精度和计算效率受空间步长及坡度阈值影响,在实际应用时需选择合适的坡度阈值,并且可以择较大的空间步长来提高模型的计算效率;引入状态更新间隔显著的提高了计算效率并且没有降低模型的精度.总体而言本模型可适用于大型城市地区的快速洪水分析,在指导城市规划、暴雨洪水预警、雨洪管理和海绵城市建设等方面具有重要的应用价值和广阔的前景.

摘要： 针对城市地表特征复杂,传统的二维浅水方程求解困难,耗费计算资源的特点,根据元胞自动机和浅水运动理论,提出了基于元胞自动机的高效城市地表二维雨洪模拟数值模型,并在MATLAB平台上实现.该模型采用简化的状态转移函数代替传统的二维浅水方程数值求解,并采用可变时间步长保证数值求解稳定.同时引入图形处理器(GPU)加速计算技术提升计算速度.将该模型应用于一个标准测试案例并分析了模型的适用性,结果表明:合理的坡度阈值和空间步长下,模型模拟结果与理论解吻合很好,最小RMSE达到了0.0042m;模型计算精度和计算效率受空间步长及坡度阈值影响,在实际应用时需选择合适的坡度阈值,并且可以择较大的空间步长来提高模型的计算效率;引入状态更新间隔显著的提高了计算效率并且没有降低模型的精度.总体而言本模型可适用于大型城市地区的快速洪水分析,在指导城市规划、暴雨洪水预警、雨洪管理和海绵城市建设等方面具有重要的应用价值和广阔的前景.

摘要： 本发明公开了一种用于城市地铁站口的雨洪监测预警设施及方法，该雨洪监测预警设施设置在地铁站出入口处，雨洪监测预警设施包括：积水水位监测沟、升降挡水楼梯以及智能预警控制系统；其中，在地铁站出入口处的地面竖直向下方开设有积水水位监测沟，积水水位监测沟的上方设置有检测板，检测板的下端部伸入到积水水位监测沟内，检测板上沿竖直方向间隔设置有多个预警探测点位，多个预警探测点位上相应布置有多个预警状态探测器，积水水位监测沟旁边内侧位置设有升降挡水楼梯，升降挡水楼梯包括多级升降台阶，当升降台阶未升起时，升降台阶的上表面与地面平齐。本发明不仅能在内涝时期起到挡水、阻水的目的，还具有雨洪监测预警及人员疏散的功能。

摘要： 本发明一种海绵城市用透水路面雨洪调蓄结构公开了一种能够在暴雨天气时，浮板和挡板相配合自动打开引流槽和引流孔，从而对透水路面进行辅助排水，短暂增大透水路面在暴雨时的排水能力，避免路面积水现象的调蓄结构，其特征在于导向块置于蓄水池一侧侧壁上，所述导向块上等距开有多个浮动槽，所述浮动槽和蓄水池内部相连通，浮块置于浮动槽内部，连接杆的一端置于浮块上，所述连接杆的另一端竖直向上延伸至导向块顶部，挡板垂直置于连接杆的另一端上，所述导向块顶部开有引流槽，所述引流槽为斜槽，所述挡板对应盖合置于引流槽口部，所述导向块上开有多个引流孔。

摘要： 本实用新型公开了一种提高水利用率的城市海绵雨洪管理用雨污过滤装置，包括外体和工作插槽，所述外体的顶端设置有进水口，所述外体的顶端设置有固定块，所述外体的内部设置有水泵，所述出水管的尾端设置有连接头，所述工作插槽的顶端设置有连接螺纹，所述工作插槽的内部设置有过滤槽，所述铁丝网的下方设置有前置活性炭，所述过滤棉的下方设置有RO棉，所述过滤槽的下方设置有出水口，所述外体的下方设置有第一支撑杆，所述过滤槽的尾端设置有第二支撑杆。该提高水利用率的城市海绵雨洪管理用雨污过滤装置，增强了过滤的效果，使其被过滤出的水能够很好的被利用，而且方便快捷迅速，有着很高的实用性。

摘要： 本实用新型公开了一种用于控制雨洪入渗的海绵城市透水路面，包括水泥层、容腔、透水孔、竖向导水槽、横向导水槽、排水孔、连通孔、积水箱、连通管和导水管。该用于控制雨洪入渗的海绵城市透水路面，当下雨时，雨水落在路砖的上方，雨水通过路砖上的透水孔向下流动进入到竖向导水槽内，竖向导水槽内的雨水通过流动进入到横向导水槽内，横向导水槽内的雨水通过排水孔和连通孔进入到积水箱内，进入积水箱内的水液通过过滤板的过滤进入积水箱的底部，积水箱底部水液通过连通管进入到导水管内被排出，完成雨水导出工作，在此过程中进入到容腔内的雨水通过连接孔进入到排水孔内，与经过排水孔内的雨水汇聚共同排出。

摘要： 一种海绵城市设施评价模型与城市雨洪模型的耦合方法。本发明步骤如下：A、获取城市雨洪模型和海绵城市设施评价模型的基础数据；B、建立海绵设施的空间组织及与城市雨洪模型要素的拓扑关系；C、确立城市雨洪模型中网格积水被海绵设施处理的比例；D、t时刻城市雨洪模型计算；E、t时刻的网格积水分配至海绵设施；F、t时刻海绵设施评价计算，计算结果反馈至城市雨洪模型；G、令t＝t+dt，判断是否满足计算结束的条件，当t＜计算总时间T，返回步骤D再计算，当t≥计算总时间T，计算结束，进入步骤H；H、输出模型计算结果。其有益效果是，通过水量交换关系，形成两类模型的耦合方法，解决两类不同空间尺度模型的同步模拟问题。

摘要： 本发明公开了一种提高水利用率的海绵城市雨洪管理用雨污过滤装置，包括外壳体、杂物集中桶、顶盖和滤网，所述外壳体的外部上方一侧设置有连接柱，所述雨水过滤器的前表面设置有污水出口，所述杂物集中桶的下方通过插块与过渡池相连接，所述过渡池的上方设置有活性炭过滤框，且其上表面预留有插槽，所述顶盖通过定位柱安装在外壳体的上方，且外壳体的一侧预留有连接槽，并且顶盖上设置的横杆的表面预留有透水孔，所述滤网设置在杂物集中桶的底部。该提高水利用率的海绵城市雨洪管理用雨污过滤装置，可在对雨水进行过滤的同时对雨水中掺杂的杂物进行收集和存储，使雨水的过滤能够更加快速和全面，有效的提高了雨水的回收利用率。

摘要： 一种海绵城市设施评价模型与城市雨洪模型的耦合方法。本发明步骤如下：A、获取城市雨洪模型和海绵城市设施评价模型的基础数据；B、建立海绵设施的空间组织及与城市雨洪模型要素的拓扑关系；C、确立城市雨洪模型中网格积水被海绵设施处理的比例；D、t时刻城市雨洪模型计算；E、t时刻的网格积水分配至海绵设施；F、t时刻海绵设施评价计算，计算结果反馈至城市雨洪模型；G、令t＝t+dt，判断是否满足计算结束的条件，当t＜计算总时间T，返回步骤D再计算，当t≥计算总时间T，计算结束，进入步骤H；H、输出模型计算结果。其有益效果是，通过水量交换关系，形成两类模型的耦合方法，解决两类不同空间尺度模型的同步模拟问题。

摘要： 本发明公开了一种顾及子模型模块完整性的城市雨洪过程集成建模方法，首先，建立模型模块间的数据映射关系，并进行模型参数率定；其次，建立模型流量规则映射通道，保证两模型流量同步变化；然后，两模型独立运行，在同一时间内利用流量映射通道，设置管网产溢流；最后，模拟直至结束，分别输出两模型模拟结果。本发明顾及子模型完整性进行城市雨洪模拟过程的集成建模，独立于现有的模型耦合体系，构建一个多模型集成运行框架，解决了传统模型耦合导致的重要功能模块不可用，并使框架内的各子模型建模流程与其单独建模时的流程保持一致，从而方便不同领域的模型人员可以分工合作，共同构建耦合模型。

摘要： 本发明公开了一种基于降雨示踪的城市雨洪积水溯源数值模拟方法，采用如下步骤：步骤1.在参数信息输入模块中输入模拟参数；步骤2.执行城市雨洪溯源即时模拟模块；步骤3.设置可视化输出模块的输出参数，并输出模拟结果。本发明的模拟方法提高了城市雨洪积水模拟的精度，能更好的指导进行城市雨洪管理。

摘要： 本实用新型提供水利用率高的智慧海绵城市雨洪管理用雨污过滤装置，涉及雨污过滤装置技术领域。该水利用率高的智慧海绵城市雨洪管理用雨污过滤装置，包括过滤箱，所述过滤箱顶部固定连接有进水管，所述过滤箱外侧固定连接有出水管，所述过滤箱内部固定连接有过滤板，所述过滤板两侧均设有连接框，所述连接框与过滤箱内壁固定连接，所述连接框内部底端开设有通孔，该水利用率高的智慧海绵城市雨洪管理用雨污过滤装置，当推动板在连接框内部移动时，移动块推动推动板使连接框内部的垃圾通过出料口推入收集槽内部进行收集，当移动块向后侧移动时，推动板转动不会将垃圾向后带回，避免对过滤板进行拆卸清理，操作便捷。