城市水文模型原理刘家宏

城市水文过程因强烈的人类活动影响而发生了深刻变化,科学精细地模拟城市区域的产汇流过程是解析城市水问题机理的科学基础。在系统剖析城市水文模型原理的基础上,将城市复杂下垫面根据其透水特性划分为不透水单元、透水单元、半透水单元、伪透水单元、强透水单元、水域单元等六类基本单元,并构建了不同类型城市水文响应单元的水文特性曲线,基于圣维南方程组和Navier-Stokes方程提出了城市管网与河湖水系水动力学模拟的技术方案。在耦合城市水文响应单元的降水—截留—蒸发—入渗—产流模块、地表汇流模块、管网汇流模块、水系一维水动力学模块等基础上,以水循环过程为主线,将水文模型的径流输出作为城区一维管网、河道水动力模型的输入边界,实现水文模型与一维管网、河道水力学模型的集成。将单元水文模型通过城市管网和河湖水系等连接方式集成到城市水文模型系统中,弥补了现有城市雨洪模拟在水文学机理上的不足,可为城市排水防涝和海绵城市建设提供科学基础。     

城市洪涝试验研究进展

城市洪涝物理试验与原型试验是开展数值模型验证及提高预报预警精度的重要手段。从城市产流过程、地表洪水演进以及地表径流与管网水流交互三方面,综述了近年来国内外城市洪涝试验的研究进展。针对目前城市洪涝试验研究中存在的不足,指出今后应完善现有城市产汇流过程相关机理方面的试验研究,深入研究地表与管网垂向交互过程,加强与城市洪涝期间的流动行为密切相关过程的定量试验研究。     

基于二维网格边元设置河道方法的蓄滞洪区洪水演进分析

大型蓄滞洪区洪水数值模拟往往涉及众多中小河道,需要构建一二维耦合水动力学模型。针对传统一二维耦合方式建模及计算效率低的问题,本文基于二维网格边元设置河道的方法构建了一二维耦合模型;并选择海河流域大陆泽、宁晋泊蓄滞洪区为典型应用区域,对该方法进行了应用检验;同时根据构建好的模型分析了下渗对于蓄滞洪区洪水演进的影响。研究结果表明下渗会显著减小蓄滞洪区洪峰水位,缩短淹没时间,在蓄滞洪区实际调度使用中应该考虑下渗的影响;模型的成功应用表明基于边元设置河道的耦合方式可以有效地计算蓄滞洪区中小河道与地面水流的交互过程,模型具有较好的应用推广价值。     

基于GIS的城市雨洪模型SWMM二次开发研究

以广州市新河浦社区为例,采用双层排水系统,利用SWMM模型的开源数据接口,实现了在VisualBasic 6.0平台下SWMM模型与ArcGIS的集成,构建了基于GIS平台的内涝模拟模型,并分析了不同暴雨重现期下的淹没情况。结果表明,该模型具有较好的精度和可靠性。     

城市排水管网混合流数值模拟研究进展

全球气候变化背景下,城市洪涝灾害事件频发,城市雨洪模型将扮演愈发重要的角色。精细化的城市雨洪模型离不开对排水管网水流的准确模拟。混合流在排水管网系统中普遍存在,研究其机理和精确模拟技术对城市排水模型和雨洪模拟精度的提升意义重大。因此,从混合流数值模拟方法、混合流物理模型及城市排水管网模型等三个方面综合分析了国内外在混合流模拟和计算方面的研究进展,并分析了当前研究存在的不足,在此基础上对未来排水管网混合流方面的研究工作进行了展望。     

成都市2020年8月洪涝灾害调查分析与对策措施研究

成都市河流水系发达,降雨量年内分配不均、年际变化大,江河水量丰枯悬殊,洪涝灾害频繁发生。2020年8月,成都市遭遇了4场持续强降雨过程,引发了严重的洪涝灾害,为历史罕见。为深入了解洪涝灾害成灾特性,提出科学合理的防洪减灾对策措施,对2020年8月成都市雨情、水情、灾情开展了充分调查,总结了成都市的洪水类型,从地形条件和降雨特征方面分析了洪涝灾害形成的客观原因,结合成都市防汛重点和难点,提出了相应的对策措施。     

桑植县饮食服务公司40年无火灾

湖南省桑植县饮食服务公司是建于５０年代末的国有企业,到目前为止,连续４０年未发生过火灾事故。 该公司是以经营餐饮、客房服务为主的饮食服务业,再加上建立年代较早,安全防火工作呈现出点多、面广、线长、任务重等特点,被县消防中队定为“重点单位”。为了防止发生火灾事故,公司党组一班人一直把企业经营和安全防火工作摆到同等位置,积极贯彻预防为主、防消结合的工作方针,建立健全各项安全防火制度,狠抓防火教育,组织员工观看消防录像,开展消防知识培训班,并组织员工进行火灾扑救模拟演习。公司还坚持“谁主管、谁负责”的…     

山地城市内涝与山洪灾害综合防御探讨

近年来极端气候事件频发,导致城市内涝和山洪灾害防治形势日益严峻,而山地城市往往同时面临着这两个问题,造成的生命财产损失也更加严重。采用近25 a国家政府部门统计的中国城市内涝和山洪灾害数据,基于目前正在开展的海绵城市及山洪灾害防御项目的建设现状,详细分析山地城市内涝与山洪灾害防治的特点,即分布范围广、突发性强、受灾频繁、危害大、损失重,并基于二者的相互关系、产生原因、存在问题和防治措施体系等方面,探讨对二者共同防治的具体有效措施。分析表明:山洪和内涝的相互叠加加剧了山地城市洪涝灾害的严重性,应结合工程措施和非工程措施共同治理。     

IFMS Urban软件在城市洪水风险图编制中的应用

依托全国重点地区洪水风险图编制项目,开展了通用洪水分析软件研发,形成了两个软件产品,即IFMS(Integrated Flood Modeling System)和IFMS Urban(Integrated Urban Flood Modeling System)。IFMS Urban开发了高分辨率二维地表洪水分析计算引擎、快速非结构网格生成模块,集成国内外广泛使用的SWMM(Storm Water Management Model)管网模型,并基于自主研发的GIS平台,完成了模型的前后处理功能研发,实现城市管网与二维模型耦合。介绍了IFMS Urban在成都市、呼和浩特市和太原市等城市典型应用示例,表明其完全具备处理复杂的城市洪水问题的能力。     

基于一二维耦合水动力模型的海绵小区建设效果评估

针对在海绵城市规划、建设和管理中SWMM模型无法精确模拟地表积水和淹没过程的问题,将SWMM模型与基于有限体积法的二维水动力学模型进行了耦合,建立了一二维耦合的水动力学模型,基于耦合模型构建了北京市某排水小区的雨洪模型,采用不同重现期的设计暴雨过程对海绵改造方案进行模拟和分析。结果表明,一二维耦合水动力学模型能有效地模拟海绵措施建设前后的效果,可应用于海绵小区建设效果评估中;海绵措施在一定程度上能改善小区内涝积水情况,间接地提高排水标准。