摘要通过SWMM模型对南京市丁家庄燕春路及周边土地进行建模分析,应用实际测得的透水路面各层厚度和渗透系数等相关资料,模拟场所的降雨流出量,对透水路面的雨量在当前期间的流出量进行分析。评价削减效果。根据模拟结果,在暴雨的情况下,透水路面的峰值流量削减率在31.o%左右,流出系数的削减率在34.3%左右。
模拟的结果将有助于透明路面的实际应用。随着我国城市建设的快速发展,关键词海绵城市的透明路面swMM减少外流,城市本来的自然环境发生了巨大的变化。
元的天然土壤和植被建筑物和不透水的地面所取代,大大降低了传统地面的渗透性。雨水难以直接通过土壤渗透到地下,给排水管网带来巨大压力,频繁发生城市内的水淹事件。对此,习近平总书记于2013年12月在中央城市化工作会议上发表演说,强调“建设自然积累、自然渗透、自然净化的海绵城市”。之后,中国共产党中央和国务院出台了许多关于“海绵城市”的政策。建设海棉城市,就是要实现雨水“渗出、滞留、蓄积、纯、用、排”的生态化循环,通过改造城市下面铺面的条件,实现以上六大功能。
在国际上称海绵城市为“低影响开发(10wimpactdevelopment、LID)雨水系统构建”。作为重要的UD技术,透水路面可以将大部分的天然降水渗透到地下,有效缓解城市排水系统的排水压力,收集、净化、利用降水。
现在,在透明路面等LID设施的效果评价中,使用雨洪管理模型(sto瑚watermanagermantomodel、swMM)进行模型化分析。根据swMM模型对海绵城市改造效果的模拟分析,可以科学预测改造后的流出控制效果。但是,现在对于swMM中透水路面的各层的厚度、空隙率等相关参数,大量采用用户手册∞1的推荐值或经验值,很少使用工程的实际资料,对具体方案的影响评价作用是有限的。
条研究以南京市丁家庄燕春路海棉路为例,采用前期收集的场地资料和准备的透水路面材料,采用SwMM模型,有效评价透水路面设计采用模型模拟的方法。1基础数据和研究方法1.1田赛基本资料研究地点在南京市丁家庄燕春路(寅春路一燕尧路,燕丹路一燕北路)及其周边的土地上,道路全长约1300m,总面积约0.145平方公里。
个研究区是一个分流排水系统,雨水通过雨水管道接近人口丁家庄沟和北十里长沟。场地中部地势低,容易发生水淹
将透水路面结构设计成土基+15cm的透水混凝土基底+8cm的透水混凝土层,路面设计参考2014年发表的《海绵城市建设技术指南》HJ,路面结构如图1所示。1.2降雨量数据选用芝加哥雨型,采用南京市暴雨强度公式。
部研究采用2、5、10、50年的再现期,降雨为120Ilin。累计降雨量分别为59.81、75.72、87.76和115.71毫米,雨峰设计在r=0.475的位置。图2所示为不同再现期间的降雨过程线。
1.3研究方法SMM模型主要有三个功能。水文模拟、水力模拟、水质模拟,本研究主要以水文和水力的模拟为重点。水文模拟主要用于处理由于城市小流域的流出而产生的各种水文过程,水力模拟被用于模拟排水管等的流动。
(1)对于水文模拟的渗透过程,SwMM模型提供了三种方法。由于研究领域中雨水浸出速度随时间的变化而符合霍顿方程模型,因此本研究采用霍顿方程模拟了雨的浸出。(2)针对水力模拟中的汇合计算,SMM模型提供了3种方法。
通过对该情况采用的钢筋混凝土雨水管道采用动力波法,能够更好地模拟管网的流动状况,因此本研究采用动力波法模拟水力过程。2SWMM模型构建2.1子组件和管网设置本研究的目的是模拟研究领域,分析透水路面的流出控制效果。因此,子汇水区参照雨水管网的汇合分类进行划分,最终将研究区域划分为11个子组件区域。
个研究区域的节点管网的设定参照实际的燕春路雨水排水管网敷设,有66个一般节点、3个排出口节点和66条雨水管网。最后的分区情况如图3所示。2.2区域参数设定模型模拟中所需的设定参数包括水文参数、水力参数等。
本研究的基本参数设定参照研究区域道路及雨水管网的施工图,部分参数采用经验值和推荐值。经验值主要参照蔡雨亭等。6o关于南京市鼓楼区部分地块的研究和唐潇’71对南京市建深圳区秦新名邸住宅区研究的相关参数的设定,推荐值采用SwMM用户手册《31中的平均值,相关参数的设定可以更好地模拟地区降雨情况。有了……。
参数的详细设置如表1所示。2.3透明路面参数设定在SWMM模型中,在水文模拟LID中设定透明路面参数的子模块。
本研究基于透明路面的设计结构进行参数设定,如表2所示。3模拟结果的分析将透水路面的设计应用于研究区域模拟,与不透水路面的情况相比,各层的当前阶段下节点的深度减少,水洼的个数明显减少,水洼的长度也明显缩短,冠水的状况明确缓和了。研究领域的流出,如图4所示随时询问变化曲线。
是通过图4知道的。设计透水路面,在不同的再现期间对研究区域的流出有一定的控制效果,可以减少峰值流量。也可以减少小径流的总量,但是对峰值流量的延迟作用不明显,称为周易等。2o的模拟结果吻合良好。
造成这个结果的原因是,在透明路面推迟峰值流量的到来时听到的短,5~10min8J,这个问题在4h的流出模拟中不清楚。透水路面的设计具有一定的削减峰值流量的效果,研究区应用透水路面后,5年一度的峰值流量不超过传统路面,2年一次的峰值流量,10年一次的峰值流量不超过传统路面,5年一次的峰值流量,再加上50年一次的峰值流量。克流量不超过传统路面10年一次的峰值流量。9o的研究结果一致。
个不同暴雨重峰时的流量平均削减率为31.00%,随着暴雨重量的增加,目前的流量有所上升。这是因为随着暴雨强度的增大,峰值流量增加,由于透水造成的路面浸出量也增加。图5所示为峰值流量及其削减率与再现期之间的关系。设计透水路对减少流出量也有效果。
个研究区域的流出系数的平均削减率是34.29%,伴随着暴雨现在的增加稍稍下降。现在的研究表明,随着暴雨强度的增大,减少流水路的流水率会下降。这是因为随着暴雨强度的增大,路面的水力压力增大,流水路的蓄水作用无法充分发挥。流出系数和那个削减率和再现期间的关系如图6所示。
结语通过对南京市丁家庄燕春路及其周边区块的建模研究,分析了透水路面的流出控制效果,主要有以下结论。(1)设计透过水路,对流出总量和峰值流量的控制有一定的效果,但是峰值流量的延迟效果不明显。(2