第 5 章 低影响冲击设施效能评价
5.1 低影响冲击设施水文效能评价
5.1.1低影响冲击设施关于峰现时间与峰值流量的影响
由于兰州地处西北地区,气候环境干燥,当重现期较小时,模型模拟结果数值较小,需将模拟出的数值结果精确度增高,本研究将模型计算结果保留至小数点后六位,精确度调整界面如图 5.1 所示。
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结论与展望
一、结论
兰州市正处于城市化快速发展阶段,市区的下垫面透水性快速降低,随着近年来兰州市降雨量显著提升,内涝灾害也时有发生。城市在飞速建设的同时也应该保证人与自然的和谐相处。虽然硬化路面增加,但通过加大硬化路面透水性也可以达到未经城镇化开发时的下垫面状态;改变原有的排水系统在末端处理污水的水质净化体系,加强源头治理与过程控制,通过合理搭配符合低影响冲击理念的绿色设施与灰色设施,对降雨径流在源头和传输过程加以控制,来减缓城市的内涝灾害与面源污染。细化研究雨洪模型的适用性与实用性,合理搭配低影响冲击设施,本文通过基于水文模拟、雨洪调控两个方面的重点研究,对小区排水体系进行改造和完善,经实验计算研究获得了以下主要结论:
(1)对于兰州市老旧小区的建立 SWMM 模型模拟计算得出结论:中国降雨分布状况从时间和空间上都不均匀,呈东南多、西北少;春夏多、秋冬少的降雨分布状况,兰州地处中国西北部,干旱和洪涝灾害经常发生。进行低影响冲击改造之前对小区建模发现,随着降雨重现期的增大,小区内多个雨水井产生溢流状况,由模型可以知道,当降雨重现期达到三年时,小区两条主要管道路径的其中一条有 4 个雨水口出现溢流情况,溢出雨水直接流至小区地面,影响居民正常出行。当雨强增大到一定程度或是雨水检查井被淤积泥沙堵塞时还会形成小区内涝,危及居民生命财产安全。在添加了低影响冲击设施以后,重现期直至增大到一百年,小区雨水口也没有发生溢流情况。
(2)采用纳什系数的方法对小区水文参数进行率定,在多次调整之后将小区下垫面不透水百分比由 0~100%调整为 5%~98%;将曼宁系数由 0.01~0.24 改为0.012~0.14,将洼蓄量由原来的 2mm~5mm 改为 1.27mm~3.5mm。模拟出小区径流状况与实际径流状况误差很小。由此可知,在原模型基础上添加低影响冲击设施元素后,依照《SWMMH5.1 用户手册》与工程经验设计低影响冲击性能指标建立的第二个模型可以模拟出小区雨水系统经过低影响冲击设施改造后的运行状态。
(3)对于经过低影响冲击设施改造后的小区建立 SWMM 模型得出水文方面结论:当雨强为一至一百年重现期的情况下,低影响冲击设施可以使雨水的径流峰值出现时间延后,同时极大程度的降低了径流峰值,对于一年、五年、十年、一百年的峰值流量控制率分别为 75.2%、77.8%、77.5%、65.5%,四个重现期关于小区排水量的降低率分别为 75.8%、74.5%、70.2%、25.9%。低影响冲击设施的控制能力在重现期为五至十年间达到顶峰,而后随着雨强的增大,控制能力也逐渐减弱。
参考文献(略)