基于SWMM的低影响开发措施对径流的调控作用模拟研究
发布时间：2021-09-05 03:06
城市的快速发展增加了不透水面积,使入渗量减少,产流量增加,改变了自然水文循环的过程,从而导致洪涝灾害的加剧。以排为主的传统处理雨水方式使大量雨水被排出,人口密度的增加使城市单位需水量增加,导致水资源的紧张。在这种情况下,应降低城市化对水文循环的影响,使更多的水滞蓄在城市当中,为城市的环境和建设服务。海绵城市建设便是通过各类生态设施,使城市开发建设后的水文特性尽量接近开发建设前,低影响开发是海绵城市建设的要求。以保定市河北农业大学校区为研究区域,通过城市暴雨洪水管理模型（SWMM）,建立研究区现状下的水文模型,利用五场不同区域实际监测的降雨径流过程与模型模拟的径流过程的拟合程度来进行模型参数的率定和模型的验证,使用纳西效率系数、洪峰流量相对误差和峰现时间绝对误差来反映模型参数率定和模型验证的精度,并且定量分析不同降雨重现期（0.5a、1a、2a、5a、10a）低影响开发工程措施对研究区现状下径流的调控作用。结果表明:参数率定期间和模型验证期间流量的纳西效率系数ENS均大于0.8,洪峰流量相对误差均小于16%,峰现时间绝对误差在2min之内,说明模拟的地表径流过程与实...
【文章来源】：河北农业大学河北省
【文章页数】：60 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
技术路线图
图 2 研究区域概化Fig.2 Study of regional generalizability2.3 模型参数选取参数选取是构建模型的重要组成部分，SWMM 模型中具有物理意义的参数，如子汇水区的汇水面积、汇流宽度和坡度、不渗透性，管网的管段长度、管径、坡度等，可以通过河北农大校区 CAD 地形图和排水管网布置图来获取，不渗透性为子汇水区内的不可渗透面积所占子汇水区总面积的比例，其他不确定的参数，如子汇水区的渗透地表和不渗透地表的曼宁系数、洼蓄量、Horton 入渗模型中的最大入渗率、最小入渗率、衰减系数等，是依据研究区下垫面的类型和特点，参考 SWMM 应用手册和国内外相关文献，首先对参数进行预设，然后进行参数率定，从而获得最适合研究区现状下的参数。需要确定的主要参数包含研究区子汇水区的参数和管网系统参数。子汇水区需要确定的参数主要包括子汇水区的汇水面积、汇流宽度和坡度、不渗透性、渗透地表和不渗透地表的曼宁系数、渗透地表和不渗透地表的洼蓄水深、Horton 入渗公式中的最小入渗率、最大入渗率和入渗衰减系数。其中城市区域不同
（3）水泥砖路面降雨径流过程图 3 模型参数率定Fig.3 Model parameter calibration表 6 模拟误差值Tab.6Analog error value花岗岩广场 水泥路面 水泥砖路面ENS0.82 0.87 0.83REp12% 9% 15%AET+1min 0min +2min表 7 主要参数率定结果Tab.7 The result of parameter determination参数名称 参数值 参数名称 参数值不渗透面积粗糙系数 0.011-0.02 非洼地蓄水不渗透性25渗透面积粗糙系数 0.24-0.4 （%）
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于SWMM模型的城市雨洪模拟与LID效果评价——以北京市清河流域为例[J]. 常晓栋,徐宗学,赵刚,杜龙刚. 水力发电学报. 2016(11)
[2]基于SWMM模型的沧州市城区内涝研究[J]. 冯书仓. 水利科技与经济. 2016(05)
[3]维护良性水循环的城镇化LID模式:海绵城市规划方法与技术初步探讨[J]. 刘昌明,张永勇,王中根,王月玲,白鹏. 自然资源学报. 2016(05)
[4]城市蒸发散量与相关生态要素的定量关系[J]. 王琳,徐涵秋. 同济大学学报(自然科学版). 2016(02)
[5]基于SWMM模型的城市化地区雨水桶应用研究[J]. 李朋,顾乐雨,胡怀明,刘俊,周雁潭,刘鑫. 水电能源科学. 2015(09)
[6]基于SWMM模型的低影响开发对城市住宅区非点源污染负荷的控制效果模拟[J]. 马箐,沙晓军,徐向阳,刘俊. 水电能源科学. 2015(09)
[7]城区产汇流计算方法分析研究[J]. 冯耀龙,肖静,马姗姗. 中国农村水利水电. 2015(06)
[8]基于水文循环的低影响开发效果评价[J]. 牛帅,黄津辉,曹磊,李彧. 建筑节能. 2015(02)
[9]SWMM模型综述[J]. 许迪. 环境科学导刊. 2014(06)
[10]SWMM模型在城市暴雨洪水模拟中的参数敏感性分析[J]. 史蓉,庞博,赵刚,杜龙刚,钟一丹,左萍. 北京师范大学学报(自然科学版). 2014(05)
硕士论文
[1]关中地区城市下垫面雨水入渗性能的研究[D]. 杨霄.西安建筑科技大学 2015
[2]基于低影响开发（LID）理念的城市公园规划设计研究[D]. 王景.四川农业大学 2015
[3]城市住区低影响开发研究[D]. 赵林波.长安大学 2014
[4]绿色建筑与小区低影响开发雨水系统模型研究[D]. 侯改娟.重庆大学 2014
本文编号：3384549
【文章来源】：河北农业大学河北省
【文章页数】：60 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
技术路线图
图 2 研究区域概化Fig.2 Study of regional generalizability2.3 模型参数选取参数选取是构建模型的重要组成部分，SWMM 模型中具有物理意义的参数，如子汇水区的汇水面积、汇流宽度和坡度、不渗透性，管网的管段长度、管径、坡度等，可以通过河北农大校区 CAD 地形图和排水管网布置图来获取，不渗透性为子汇水区内的不可渗透面积所占子汇水区总面积的比例，其他不确定的参数，如子汇水区的渗透地表和不渗透地表的曼宁系数、洼蓄量、Horton 入渗模型中的最大入渗率、最小入渗率、衰减系数等，是依据研究区下垫面的类型和特点，参考 SWMM 应用手册和国内外相关文献，首先对参数进行预设，然后进行参数率定，从而获得最适合研究区现状下的参数。需要确定的主要参数包含研究区子汇水区的参数和管网系统参数。子汇水区需要确定的参数主要包括子汇水区的汇水面积、汇流宽度和坡度、不渗透性、渗透地表和不渗透地表的曼宁系数、渗透地表和不渗透地表的洼蓄水深、Horton 入渗公式中的最小入渗率、最大入渗率和入渗衰减系数。其中城市区域不同
（3）水泥砖路面降雨径流过程图 3 模型参数率定Fig.3 Model parameter calibration表 6 模拟误差值Tab.6Analog error value花岗岩广场 水泥路面 水泥砖路面ENS0.82 0.87 0.83REp12% 9% 15%AET+1min 0min +2min表 7 主要参数率定结果Tab.7 The result of parameter determination参数名称 参数值 参数名称 参数值不渗透面积粗糙系数 0.011-0.02 非洼地蓄水不渗透性25渗透面积粗糙系数 0.24-0.4 （%）
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于SWMM模型的城市雨洪模拟与LID效果评价——以北京市清河流域为例[J]. 常晓栋,徐宗学,赵刚,杜龙刚. 水力发电学报. 2016(11)
[2]基于SWMM模型的沧州市城区内涝研究[J]. 冯书仓. 水利科技与经济. 2016(05)
[3]维护良性水循环的城镇化LID模式:海绵城市规划方法与技术初步探讨[J]. 刘昌明,张永勇,王中根,王月玲,白鹏. 自然资源学报. 2016(05)
[4]城市蒸发散量与相关生态要素的定量关系[J]. 王琳,徐涵秋. 同济大学学报(自然科学版). 2016(02)
[5]基于SWMM模型的城市化地区雨水桶应用研究[J]. 李朋,顾乐雨,胡怀明,刘俊,周雁潭,刘鑫. 水电能源科学. 2015(09)
[6]基于SWMM模型的低影响开发对城市住宅区非点源污染负荷的控制效果模拟[J]. 马箐,沙晓军,徐向阳,刘俊. 水电能源科学. 2015(09)
[7]城区产汇流计算方法分析研究[J]. 冯耀龙,肖静,马姗姗. 中国农村水利水电. 2015(06)
[8]基于水文循环的低影响开发效果评价[J]. 牛帅,黄津辉,曹磊,李彧. 建筑节能. 2015(02)
[9]SWMM模型综述[J]. 许迪. 环境科学导刊. 2014(06)
[10]SWMM模型在城市暴雨洪水模拟中的参数敏感性分析[J]. 史蓉,庞博,赵刚,杜龙刚,钟一丹,左萍. 北京师范大学学报(自然科学版). 2014(05)
硕士论文
[1]关中地区城市下垫面雨水入渗性能的研究[D]. 杨霄.西安建筑科技大学 2015
[2]基于低影响开发（LID）理念的城市公园规划设计研究[D]. 王景.四川农业大学 2015
[3]城市住区低影响开发研究[D]. 赵林波.长安大学 2014
[4]绿色建筑与小区低影响开发雨水系统模型研究[D]. 侯改娟.重庆大学 2014
本文编号：3384549
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