SWMM在山區(qū)城市排水規(guī)劃中的應(yīng)用研究

1、SWMM在山區(qū)城市排水規(guī)劃中的應(yīng)用研究論文導(dǎo)讀:：而要想充分發(fā)揮SWMM對(duì)排水規(guī)劃的指導(dǎo)作用。但通常山區(qū)城市因經(jīng)濟(jì)開展較為落后、排水管理水平不高。并在此根底上設(shè)計(jì)排水規(guī)劃方案、指導(dǎo)排水系統(tǒng)建設(shè)。關(guān)鍵詞：SWMM，山區(qū)城市，排水規(guī)劃SWMM 14:06 14:12 14:18 14:24 14:30 雨強(qiáng) 6.97 7.97 9.37 11.49 15.07 時(shí)刻 14:36 14:42 14:48 14:54 15:00 雨強(qiáng) 22.37 44.19 307.24 84.19 50.40 時(shí)刻 15:06 15:12 15:18 15:24 15:30 雨強(qiáng) 36.99 29.73 25.14

2、 21.95 19.60 時(shí)刻 15:36 15:42 15:48 15:54 16:00 雨強(qiáng) 17.77 16.32 15.12 14.12 13.27 其中降雨歷時(shí)取14:00-16:00，共計(jì)2h；雨峰系數(shù)取r=0.4。重現(xiàn)期取P=20年。2.2地表產(chǎn)流產(chǎn)流主要考慮入滲影響，本規(guī)劃SWMM建模采用霍頓公式:參考相關(guān)文獻(xiàn)【3】取最大入滲率f0為76.2mm/h，最小入滲率fc為3.18mm/h，衰減系數(shù)K為0.0006。2.3地面匯流本規(guī)劃SWMM建模時(shí)缺少中心城區(qū)周圍丘陵和山谷地形圖資料，故采用Google-Earth地形確定分水嶺，進(jìn)而劃分山區(qū)的匯水子流域論文格式模板，城區(qū)匯水子流域

3、那么結(jié)合地形與道路確定，對(duì)最靠河且坡向河的地塊認(rèn)為其可自排入河而不予以考慮。模型參數(shù)中確定不透水區(qū)的洼蓄量取5mm，地表曼寧粗糙系數(shù)取0.015；透水區(qū)的洼蓄量取7mm，地表曼寧粗糙系數(shù)取0.030不透水區(qū)。特征寬度值按照特征寬度=匯水子流域面積/流行長(zhǎng)度;確定，地面坡度結(jié)合CAD的地形圖及Google-Earth確定。2.4管渠網(wǎng)匯流SWMM中管渠截面可選擇形式并輸入尺寸參數(shù)，本規(guī)劃SWMM建模中考慮雨水渠多為暗渠，故渠道按封閉矩形形式處理；考慮絕大多數(shù)雨水管渠為磚石材質(zhì)，其曼寧系數(shù)取0.017。檢查井用節(jié)點(diǎn)Junction表征，輸入渠底標(biāo)高；管渠連接condiut表征，輸入其形式、尺寸；排

4、出口用outfall表征，出口特征考慮固定水位模式，按該市水文站在最大日洪水時(shí)的水位193.25來推算算其余各排出口的水位以河道比降1.28作為洪水位近似比降。2.5模型構(gòu)成按上述步驟建立的模型如圖4所示，其元素構(gòu)成如表2所示。圖4 某市排水系統(tǒng)現(xiàn)狀SWMM模型圖表2 某市排水系統(tǒng)現(xiàn)狀SWMM模型要素表 建模元素 元素類型 數(shù)量/值 降雨 1 匯水子流域 83 入滲模型 霍頓 檢查井 節(jié)點(diǎn) 153 排出口 節(jié)點(diǎn) 16 管渠 連接 173 流量單位 L/s 流量推演方法 動(dòng)力波 時(shí)間步長(zhǎng) 30s 報(bào)告步長(zhǎng) 15min 2.6內(nèi)澇嚴(yán)重段內(nèi)澇嚴(yán)重的兩條路上的管渠剖面如圖5所示，多是由于接納山洪而本身

5、排水能力有限，或者排水沿線有逆坡導(dǎo)致的。圖5(a) 內(nèi)澇嚴(yán)重段圖5(b) 內(nèi)澇嚴(yán)重段2.7檢查井溢流本規(guī)劃SWMM模擬結(jié)果說明：如圖6所示，14:00開始降雨，在14:45時(shí)開始有檢查井溢流，在15:00雨峰時(shí)檢查井溢流數(shù)量也到達(dá)最大共計(jì)58個(gè)，占全部檢查井?dāng)?shù)量153個(gè)的37.9%，隨著15：15降雨減弱，那么溢流檢查井的數(shù)量也減少了，但16：00降雨結(jié)束后，一些地方的內(nèi)澇積水仍未退去，一直到18：45時(shí)還有一個(gè)檢查井處溢流，到19：00才全部消失。在整個(gè)模擬情景中，共有69個(gè)檢查井發(fā)生過溢流事故，占總檢查井?dāng)?shù)的45.1%。2.8管渠超負(fù)荷本規(guī)劃SWMM模擬結(jié)果說明：如圖7所示，管渠在15：0

6、0暴雨雨峰時(shí)超負(fù)荷管渠數(shù)量到達(dá)最高值41條多，占整個(gè)管渠數(shù)量173條的23.7%論文格式模板，之后逐漸減少，到16：45還有一條管渠超負(fù)荷，直到17：00時(shí)才無任何管渠超負(fù)荷。2.7沖刷嚴(yán)重段本規(guī)劃SWMM模擬結(jié)果說明：如圖8所示，河流南片的西側(cè)、中側(cè)、東側(cè)三條防洪渠等接納山洪，但渠道偏小導(dǎo)致流速過高多超過3m/s，需規(guī)劃拓寬。圖6(a) 15:00時(shí)的檢查井溢流圖圖6(b) 16:00時(shí)的檢查井溢流圖2.8方案設(shè)計(jì)本規(guī)劃SWMM模擬結(jié)果說明該市局部地區(qū)管渠斷面偏小導(dǎo)致內(nèi)澇，但計(jì)算結(jié)果亦說明更多地點(diǎn)排水管渠按理論計(jì)算完全滿足排水需求，但實(shí)際卻發(fā)生了內(nèi)澇，調(diào)查分析說明，這很有可能是管渠損壞、堵塞所致，故方案設(shè)計(jì)時(shí)一方面重新規(guī)劃布置了新的排水管渠并確定其過水?dāng)嗝?，如?duì)河流北部西區(qū)的老城區(qū)規(guī)劃如圖9所示，另一方面那么建議加強(qiáng)清淤、疏通排水系統(tǒng)以確保排水通暢。圖7 15:00時(shí)管渠超負(fù)荷分布圖圖8 15:00時(shí)管渠沖刷嚴(yán)重段分布圖圖9 河流北部西區(qū)老城區(qū)排水規(guī)劃方案圖3結(jié)語(yǔ)本文結(jié)合實(shí)例闡述了SWMM在山區(qū)城市排水規(guī)劃中的應(yīng)用步驟、方法、技巧等，歸納總結(jié)了常見的資料收集、信息輸入以及結(jié)果分析方面所碰到的問題，并提供了相應(yīng)的解決方法，從而促進(jìn)排水規(guī)劃能夠更加科學(xué)合理地確定排水布局、預(yù)防洪水災(zāi)害、減少內(nèi)澇損失，因此對(duì)提高當(dāng)前業(yè)界排水規(guī)劃的專業(yè)水平、增