基于InfoWorks ICM模型的径流污染影响因素研究

径流污染是造成城市水体黑臭的主要原因之一。为更好治理城市水体,利用InfoWorks ICM模型研究九江市的雨水径流污染影响因素,分析降雨前晴天天数、用地类型及降雨强度。结果表明：随着降雨前晴天天数增加,COD_cr峰值浓度最高可达到600.1 mg/L;在人员活动密度高的地块,COD_cr冲刷总量约为低人口活动密度地块的6倍(20.5～119.5 kg);随着降雨强度的加大,COD_cr峰值浓度最高可达到5.28 kg/m³。     

基于InfoWorks ICM模型的防洪排涝系统研究

为解决城市防洪系统与排涝系统的衔接,以厦门北高铁站为例,构建了基于InfoWorks ICM模型的防洪排涝系统。通过模拟50年一遇暴雨工况下地面内涝积水情况,并与实际积水点对比,发现该模型具有良好的精度和可靠性。在此基础上,利用该模型模拟厦门北高铁站在不同设计暴雨重现期下的雨水管网排水能力、内涝积水深度、河道水面线。结果表明,该模型能较好地解决防洪系统与排涝系统之间的衔接问题,通过雨水管网和防洪河道的规划布置,使得该区域能满足百年一遇的防洪及排涝标准要求。     

合肥市典型冲沟雨水系统排水防涝能力评估研究

合肥市清Ⅱ冲雨水箱涵(明渠)汇水区域为典型的冲沟雨水系统,在对该区域的地形地貌、气象水文、易涝点以及现状雨水设施进行调研的基础上,采用InfoWorks ICM水力模型进行一维管网水力模拟,通过不同重现期降雨标准下各管段的水力坡降线来评估管段的排水能力,对该区域现状管网排水能力进行了综合评估。同时,对该区域进行了内涝风险评估,采用排水管道一维模型耦合地表二维模型,计算出50年一遇24 h设计雨型工况下的内涝淹没范围、水深、流速、历时等成灾特征,获得了该区域50年一遇的风险程度图。最后,对该区域的内涝成因进行了分析,并提出了降低内涝风险的建议。     

基于SWMM的昆明市船房片区合流制排水系统模拟

为了预防昆明市城市道路积水等情况,采用城市暴雨洪水管理模型(SWMM)建立了昆明市主城区船房河流域合流制排水管网模型。在对污水排放流量及方式进行监测的基础上,引入居民区、商场、学校和宾馆四种不同用水类型,通过对昆明市两场典型降雨进行模拟,分析其在污水入流、雨水入流、时间峰值三者叠加共同作用下对合流制排水管网的影响。结果表明,两个出水口的流量模拟结果与监测数据的吻合性均较好,Nash-Sutcliffe效率系数为0.71～0.82,模型能模拟合流制排水管网的运行状态,分析系统的瓶颈节点和限制性管道,为制定排水管网系统的改造策略提供了科学参考。     

基于监测及排水模型的海绵城市片区建设效果评估

为全面和科学地评估海绵城市的建设成效,积累本地化参数,推广相关的建设经验,广东省深圳市建立了海绵城市片区绩效达标评估体系。本文结合相关评价标准要求,以深圳市龙岗区某片区为研究对象,通过设置合理的监测评估方案构建区域评估模型,对海绵城市建设效果进行量化考核评估,为科学解决城市水污染、内涝等问题提供了技术支持。     

基于SWMM的管道淤积对排水能力影响的模拟分析

排水管道沉积物造成的淤积,不仅影响管道本身的过水能力,而且对整个管网系统的过水性能也会产生复杂的影响。在不同管道淤积程度条件下,以相对过水能力与相对超载总时间作为衡量系统排水能力衰减的指标,并利用SWMM对系统排水能力变化的后果进行模拟。根据系统排水能力减小的变化趋势,全过程分为缓慢增长、加速增长（清淤关键期）和爆发式增长（清淤补救期）3个阶段,每个阶段采取不同的管道维护清淤策略,并通过不同管径管道的模拟结果确定重点清淤对象。将本方法用于武汉市某住宅小区时,淤积程度达到46%和66%可作为3个阶段的分界线,对管径≥800 mm的管道进行重点清淤能取得更好的效果。     

基于Infoworks ICM的城区内涝改造方案研究——以厦门湖里东部片区为例

城市内涝灾害日益频现,已严重制约城市的良性有序发展。为此,对如何系统化、精细化解决已建城区典型内涝问题进行探索实践。以厦门湖里东部片区为例,借助Infoworks ICM及GIS软件,建立耦合地面高程模型的流域水文模型,开展管网排水能力评估,科学识别内涝风险点,系统性分析涝点成因,因地制宜提出多种改造方案。同时,进一步通过模拟,将改造方案实施后的预期结果可视化、指标化,优化确定技术措施类型、适宜规模、建设时序,为决策者提供技术可行、经济合理的科学治理方案。     

上海中心城区市政排水系统雨水排水的管理与实践

分析了上海中心城区市政排水系统存在的雨水强排水、雨水排水标准偏低、雨水排水污染严重和排水管道维护水平偏低等问题。结合国内外城市雨水排水管理在法律、技术、经济和管理层面的先进经验,梳理了当前上海市政排水系统雨水排水管理现状。从完善市政排水系统、削减暴雨溢流污染、改善排水管道维护和城市雨水利用等四方面,归纳了上海中心城区近年来开展的较为有效的市政排水系统雨水排水实践。     

基于水力模型的城市内涝改造研究

针对小寨地区海绵城市改造中内涝整治工程设计,基于InfoWorks ICM构建模型的研究方法,构建了小寨地区现状及改造方案后的1D管网模型及2D地表漫流模型,并对现状排水管网过流能力和内涝风险进行评估,对内涝成因进行分析并提出构建雨水通道及分散调蓄的方案,并对其方案进行评估,通过模型分析得出改造方案可行,以期为类似城市内涝改造提供参考和指引。     

基于综合水力性能指数的管道排水能力评估及应用研究

排水能力评估是排水管网系统规划、设计、运行和维护的基础。现有的水力性能指数(HPI)主要用于顺坡流动、管顶平接、无泵闸设施等简单树状管网的计算,为适应实际排水管网系统的各种复杂形态和工况,对现有算法进行改进,提出采用综合水力性能指数(CHPI)评估管道排水能力。CHPI由最大全局水力性能指数(MGHPI)、最大自身水力性能指数(MSHPI)和累积水力性能指数(AHPI)加权计算,既能反映管道自身超载程度,又能反映对上游管道超载的影响,同时还能兼顾管道排水能力在时间和空间上的变化,并可应对管道高程的突变。佛山三龙湾某片区8 km²排水管网系统的CHPI评估结果显示,CHPI在实际管网系统排水能力评估中具有很好的应用潜力。     

基于1D/2D耦合模型的排水系统内涝重现期校核

耦合一维(1D)管网/二维(2D)地表漫流模型可以准确描述城市地区的暴雨积水过程,特别是超设计标准暴雨造成的城市内涝的演进全过程。以合肥市杏花排水系统为例,构建1D/2D耦合模型,通过实测数据完成模型的率定验证,在50年一遇的极端暴雨条件下,模拟杏花系统的内涝演进。结果表明,该排水系统内地形起伏较大,道路调蓄涝水的能力差,且不能配合市政排水系统行泄涝水,在极端降雨条件下形成了严重的局部涝灾。本研究为根据内涝设计重现期校核城镇排水系统排除积水能力规定的实施提供了参考。     

基于一维二维耦合数学模型的雨水排水规划

建立一维二维耦合雨水排水数学模型,对雨水形成径流的各种水文过程、管渠的水力转输过程、地面积水过程等进行模拟。通过对输出结果的分析,调整现有或规划的管道尺寸、坡度、不透水表面比例、调蓄设施等参数,使模拟结果满足研究区域的雨水排水标准。调整后的模型参数可为雨水专项规划方案优化提供理论依据。     

基于水力模型优化污水泵站的启停水位

泵站是排水系统输水过程中的重要环节,对泵站启停水位的优化研究可提高排水管网对水量的调蓄能力,同时提高水泵的使用效率。以典型工业聚集区H镇为例,采用InfoWorks ICM构建该镇排水管网模型,利用两座泵站的实测数据进行率定和校核,并选用纳什效率系数和百分标准偏差评价模拟结果与监测点实测数据的吻合度,结果表明模型与H镇污水管网实际情况基本相符。在可信模型的基础上,根据对H镇运南、镇北和C北泵站现状运行情况的分析,提出各泵站启停水位的改进方案,采用模型对方案进行模拟,最终得到最优方案:运南泵站开启水位为-2. 40m,闭水水位不高于-5. 99 m;镇北泵站开启水位为-1. 30 m,闭水水位不高于-3. 96 m;C北泵站仍以现状水泵开停水位进行液位控制,为后续研究区域排水系统的优化运行提供了依据。     

高速公路开口式排水口的排水能力分析

调查了我国公路和城市道路常用的路表排水结构形式,总结了连续坡段上及凹形竖曲线底部的开口式排水口排水能力的计算方法,分析了影响开口式排水口排水能力的主要因素,计算了各影响因素对开口式排水口排水能力的影响规律,提出了针对现行公路排水设计规范中推荐的开口式排水口结构设计的一些建议。     

现代排水模型软件技术(InfoWorks CS)在广州市污水管网的应用

计算机技术的进步和城市化进程的加快推动了城市排水系统理论和计算方法的飞速发展,运用地理信息系统技术和水力水文学模型来辅助城市排水管网的规划、设计和改造正日益成为一种不可或缺的手段。推动相关的理论和计算软件在国内相关领域的应用也是缩小我国与发达国家差距的有效途径。目前排水系统数据主流存储平台为常规的数据库或CAD附带属性数据库,它们存在不支持空间分析功能,可视化程度不高,二次开发周期长等缺点。本文利用Arcgis和InfoWorks CS软件,在建立广州市的排水系统地理数据库基础上进行了污水管网的水力模拟,为该地区排水管网的设计,管理和运行提供了支持和参考。     

基于多元回归法的排水管网InfoWorks CS模型参数全局灵敏性分析

利用InfoWorks CS软件对JZ市老城区排水管网进行模型构建,选取固定径流系数模型、霍顿渗透模型和SWMM汇流模型组合,采用多元回归法对该模型组合参数进行全局灵敏性分析,为模型构建的参数识别提供依据.结果表明:固定径流系数对径流总量是最灵敏的参数,初渗率和衰减率对最大流量影响较大,曼宁粗糙系数仅对峰值发生时间有影响.     

排水性沥青混合料的抗车辙能力与敏感性分析

将排水性沥青混合料运用在沥青路面,不仅能快速排除表层积水、降低行车噪音,还具有抗车辙能力强等特点。文章结合我国排水性沥青混合料,对抗车辙能力以及敏感性进行了简单的探讨。     

基于监测及排水模型的海绵城市小区建设效果评估

为全面评价嘉兴市海绵城市建设成果、积累海绵城市技术措施相关数据、形成可推广可复制的建设经验,嘉兴市海绵城市示范区建立了监测评价体系。结合《海绵城市建设评价标准》（GB/T 51345—2018）的要求,以嘉兴市典型海绵改造小区烟波苑为研究对象,通过设置合理的监测方案,有效监测其海绵改造后各项出流数据,计算监测期间该项目的径流总量控制率。同时利用监测数据对该项目DigitalWater排水模型进行率定与验证,并利用模型进行模拟分析。通过对监测数据与排水模型模拟数据的双重分析,提高了项目径流总量控制率的计算准确性及科学性,更好地支撑该项目的海绵改造效果定量化考核评估,并可为同类型小区海绵改造提供相关建设经验。     

基于SWMM模型的城市排水系统能力评估

对城市排水系统进行系统的模拟计算和能力评估,可以为城市排水系统规划方案的调整与优化提供理论指导。以奉节县老城区的排水系统规划为例,讨论了美国环保局开发的暴雨径流管理模型SWMM(Storm Water Management Model)的模拟方法,在典型降雨的条件下,用SWMM分析和评估了城市雨水管网的排水能力。研究中所应用的方法和过程具有一定的通用性,可以用于其他地区排水系统的模拟。     

基于SWMM耦合模型的道路行泄通道设计方法与应用

针对现有道路行泄通道的设计方法仅适用于道路单独排水、忽略道路明渠流与管道压力流之间水动力相互作用的问题,提出了一种基于SWMM构建道路明渠流与管道压力流耦合的水力排涝模型,来进行道路行泄通道设计以应对极端降雨事件的方法。并以某山地城市为例,构建SWMM雨水管道水力模型,进行50年一遇降雨情景下的内涝模拟,获得易涝点分布。在此基础上,根据内涝区域的竖向分析和水文分析,结合管道排水能力,设置道路行泄通道系统,构建水力耦合排涝模型。并利用耦合排涝模型优化行泄通道设计参数,对比不同方案下情景模拟结果,获得符合实际情况的行泄通道,最终确定行泄通道设计方案。案例分析表明,基于水力耦合排涝模型的道路行泄通道设计方法,考虑了道路明渠流与管道压力流之间水动力相互作用以及流量交换,反映了极端暴雨条件下道路与管道联合排涝系统的实际运行状态,使得行泄通道的设计更为系统、合理。