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《解析swmm的城市排涝与排水体系重现期衔接关系研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、基于SWMM的城市排涝与排水体系重现期衔接关系研究112陈鑫邓慧萍马细霞(1同济大学长江水环境教育部重点实验室,上海200092;2郑州大学水利与环境学院,郑州450001)摘要城市化进程对城市水文特性产生了重大影响,造成城市排涝与排水体系的复杂性。其中一个较为突出的问题是两者重现期的衔接关系。城市区域排涝与城市小区管网排水两者密切相关,概念却不尽相同。对用SWMM模拟的24h长历时雨洪峰值与用城市室外排水法计算的2h短历时雨洪峰值进行比较,从流量角度进行研究,得出两者采用不同暴雨选样方法重现期的衔接关系。
2、关键词城市排涝排水重现期衔接关系SWMM模型0引言带,次要区域和郊区允许有一定的耐淹水深和耐淹历时,城市排涝与排水体系都用于排除城市区域的雨对城市重要区域一般不允许涝水漫溢。城市排水是解决洪,但在我国其设计与管理分别由水利部门和市政较小汇流面积上短历时暴雨产生的排水问题,雨水排部门负责,两部门在进行排涝和排水设计时,均以一水系统旨在将雨水经管网的收集、泵站的提升,排入河[6]定频率的设计暴雨推求设计流量,但却采用不同的道,它是一种强度设计,一般由市政部门主管。暴雨选样方法、设计标准、流量计算方法等,从而导同时
3、,城市排涝与城市排水之间又是相互联系,致两者设计重现期不相衔接。相互影响的。小区雨水经雨水管网进入雨水干渠、目前,两种排水体系衔接关系研究中,第一种思内河,与山坡、溪河等其他区域来水汇合后排入江河路是从数学角度出发,根据数理统计原理,推导出两湖海。城市的排涝与排水从本质上隶属于同一自然[1]者的对应关系,但是概率关系不是函数关系,概系统,但由于现行的管理体制,城市排涝与排水成为率关系只有在资料年份很长的情况下,特别是符合推跨部门不同专业研究的对象,因此城市排涝与城市[2]理过程假设的条件下才可靠;第二种思路是用不同排水系统
4、应当综合规划,相互协调。的选样方法对暴雨样本进行选样,然后通过频率计算2SWMM模型与城市室外排水(雨水)公式简介[3,4]得出暴雨重现期之间的关系;第三种思路,是通过21StormWaterManagementModel(SWMM)运用不同的雨洪计算方法,得出流量重现期的关该模型是美国环保署(EPA)为设计和管理城市[5]系。但是,以上三种思路均没有考虑雨型对城市排雨洪而研制的一个综合性数学模型。它可以模拟完涝体系以及排水体系所造成的影响。本文在考虑降整的城市降雨径流和污染物运动过程,包括地表径雨选样不同的基础上,
5、设计出长历时降雨情景,运用流和排水系统中的水流,雨洪的调蓄处理过程,以及[7]SWMM模型对研究区域进行雨洪模拟。将用SWMM受纳水体模式和水质影响评价。模型输出可以模拟的长历时雨洪峰值与用城市室外排水法计算的显示系统内和受纳水体中各点的水流和水质状况。短历时雨洪峰值进行比较,探索其中的规律,力求从在模拟具有复杂下垫面条件的城区时,模型可将流流量角度得出更具有说服力的重现期衔接关系。域离散成多个子流域,根据各个子流域的地表性质1城市排涝与排水体系的关系逐一模拟,因此运用该模型可以很方便地解决多特城市排涝与排水是城市建设发
6、展的一项重要工征的城市雨洪径流模拟问题,特别适合于大型城市[5]作,二者既有相同之处,又有不同之处。城市排涝化地区。SWMM由4个计算模块和1个服务模块组与排水都是要把城市暴雨产生的径流排放到江河湖成。4个计算模块分别为:径流模块(Runoff),输送海中,城市排涝是解决较大汇流面积上较长历时暴雨模块(Transport),扩展输送模块(Extran)和储存/处[8]产生的涝水排放问题,由水利部门主管,对城市低洼地理模块(Storage/Treatment);服务模块的主要功能114给水排水Vol35No920
7、09是进行一些计算后的处理,如统计、绘图等。式中Q设计洪峰流量,L/s;211分区概化综合径流系数;2在模型中,分区概化为透水面积、有滞蓄库容的q设计暴雨强度,L/(shm);2不透水面积和无滞蓄库容的不透水面积。整个分区F汇水面积,hm;的总出流量为三部分面积上的出流量之和。t设计降雨历时,min;212产流计算t1地面集水时间,min;对于不透水区地表净雨量,只需扣除初损(主t2管渠内雨水流行时间,min;要是指填洼量)即可。对于透水地表,除填洼损失m折减系
8、数;外,还有入渗损失,SWMM提供了Horton模型、P重现期,a。[9]GreenAmpt模型和SCS模型。本次计算中选用编制该暴雨强度公式采用1971~2000年,共Horton模型进行产流计算。计30年的各历时降雨强度统计资料。依据!室外排213汇流计算水设计规范∀(GBJ1487
