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城市下穿通道积涝特征及其成因分析 被引量:1
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作者 许岚杰 侯精明 +4 位作者 王添 潘鑫鑫 栾广学 王晨晓 贾严 《水资源保护》 北大核心 2025年第2期133-141,共9页
利用SWMM与GAST模型耦合的水文水动力学模型,对长治市主城区进行数值模拟,分析易涝点积涝特征并探究其成因。结果表明:研究区下穿通道易涝点的积水量峰值和积水水深峰值受降雨重现期影响大于普通路面易涝点,降雨重现期由5 a增大到100 a... 利用SWMM与GAST模型耦合的水文水动力学模型,对长治市主城区进行数值模拟,分析易涝点积涝特征并探究其成因。结果表明:研究区下穿通道易涝点的积水量峰值和积水水深峰值受降雨重现期影响大于普通路面易涝点,降雨重现期由5 a增大到100 a时,易涝点A、B、C、D的积水量峰值分别增加了292.8%、265.5%、1281.3%、59.7%,积水水深峰值分别增加了83.3%、92.1%、581.0%、31.3%;不同降雨重现期对不同类型易涝点的积水水深峰现时间影响不同,降雨重现期由5 a增大到100 a时,D点积水水深峰现时间提前了11 min,A、B、C点积水水深峰现时间分别滞后了20、84、40 min。 展开更多
关键词 城市内涝 易涝点 下穿通道 积水量 积水水深 长治市
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建筑小区尺度下径流控制率与非点源污染负荷削减率协同关系研究 被引量:8
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作者 栾广学 侯精明 +5 位作者 马鑫 李东来 杨露 杜颖恩 王洁瑜 刘园 《水资源保护》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第1期208-215,共8页
以陕西省西安市天福和园小区为例,基于SWMM原理构建了水质水量计算模型,借鉴国内外相似地区相关模型参数的选取并结合实测数据确定模型参数。设计了9种重现期和5种雨峰系数条件的45场降雨,以分析不同降雨条件下研究区域的径流控制率与... 以陕西省西安市天福和园小区为例,基于SWMM原理构建了水质水量计算模型,借鉴国内外相似地区相关模型参数的选取并结合实测数据确定模型参数。设计了9种重现期和5种雨峰系数条件的45场降雨,以分析不同降雨条件下研究区域的径流控制率与非点源污染负荷削减率的协同关系。结果表明:相同雨峰系数降雨条件下,径流控制率与非点源污染负荷削减率呈线性关系,COD、TN、TP和TSS 4种污染物的拟合函数曲线的协同系数均大于0.989;雨峰系数对拟合函数曲线的斜率与截距影响不大;建筑小区尺度下径流控制率与非点源污染负荷削减率存在高度的线性关系,可根据径流控制率推算出污染负荷削减率。 展开更多
关键词 SWMM 降雨条件 建筑小区尺度 拟合函数 协同系数
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耦合高效高精度水动力模型的多组分污染物输移及衰减反应模型 被引量:9
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作者 栾广学 侯精明 +4 位作者 杨露 李丙尧 郭敏鹏 杜颖恩 马鑫 《水资源保护》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第6期131-137,161,共8页
为更好地模拟水污染事件中多组分污染物输移及衰减反应过程,全面耦合了基于图形处理器(GPU)加速技术的二维水动力模型与多组分污染物输移及衰减反应模型,通过改进模型源代码并在污染物输移控制方程中嵌入衰减项与反应项,建立了一个可应... 为更好地模拟水污染事件中多组分污染物输移及衰减反应过程,全面耦合了基于图形处理器(GPU)加速技术的二维水动力模型与多组分污染物输移及衰减反应模型,通过改进模型源代码并在污染物输移控制方程中嵌入衰减项与反应项,建立了一个可应用于大区域复杂地形河道洪水演进全过程及多组分污染物输移和衰减反应的高性能耦合模型,同时引入GPU技术提升计算效率。将耦合模型应用于理想地形静水和两个复杂地形河道入流与溃坝算例的水质模拟,结果表明:多组分污染物输移及衰减反应过程在理想算例中的数值解与解析解基本吻合,在入流与溃坝算例中的模拟结果符合实际物理过程,模型运行速度快且计算效率高,可高效地模拟各类突发水污染事件并进行预警和评估。 展开更多
关键词 多组分污染物 衰减反应 输移过程 GPU并行计算技术 二维水动力模型
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基于复杂高密度管网结构优化技术的银川城区排水过程高效模拟方法 被引量:5
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作者 栾广学 侯精明 +5 位作者 王添 李欣怡 郭敏鹏 李东来 樊超 沈健 《水资源保护》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第3期205-212,共8页
为高效高精度模拟大尺度城区的排水过程,掌握城市地表径流机制和管网排水规律,以银川市约310 km^(2)的城区为研究区域,应用耦合地表径流及城市地下管网排水过程的GAST模型,结合当地污水处理厂、管网、地形和土地利用等特征,基于普适性... 为高效高精度模拟大尺度城区的排水过程,掌握城市地表径流机制和管网排水规律,以银川市约310 km^(2)的城区为研究区域,应用耦合地表径流及城市地下管网排水过程的GAST模型,结合当地污水处理厂、管网、地形和土地利用等特征,基于普适性的数字地形高程DEM数据处理、土地利用类型划分、合流制排水管网和污水处理厂概化等技术,提出了一种基于复杂高密度管网结构优化技术的城区排水过程高效模拟方法。采用理想地形和实际地形对该方法模拟的精度和效率进行了验证,结果表明:对一级支管做删除概化处理对实际的管网排水过程模拟结果影响较小,20.46 km^(2)区域内一二维耦合节点数可削减27.8%,模型计算效率提高12.18%,且研究区域越大,计算效率提升越明显;模拟结果与实测值误差在6%以内,在保证模拟精度的同时大幅提高了计算效率。 展开更多
关键词 城区排水 管网结构优化 一二维耦合模型 银川市
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基于SWMM的银川市金凤区雨洪模拟及LID效果评估 被引量:5
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作者 李明慧 侯精明 +6 位作者 王添 栾广学 银雅伦 杨露 李欣怡 樊超 沈建 《水资源与水工程学报》 CSCD 北大核心 2023年第2期128-134,共7页
针对城市内涝及非点源污染问题,从海绵城市建设的角度出发,以银川市金凤区作为研究区域,采用SWMM建立雨洪模型,选取设计雨峰系数为0.4的5种降雨重现期和降雨重现期为0.5 a的4种雨峰系数共9场降雨,评估研究区在下凹式绿地、透水铺装、雨... 针对城市内涝及非点源污染问题,从海绵城市建设的角度出发,以银川市金凤区作为研究区域,采用SWMM建立雨洪模型,选取设计雨峰系数为0.4的5种降雨重现期和降雨重现期为0.5 a的4种雨峰系数共9场降雨,评估研究区在下凹式绿地、透水铺装、雨水花园、下凹式绿地组合透水铺装及雨水花园组合透水铺装5种LID方案下对径流及4种污染物的控制效果。模拟结果表明:随着重现期的增大,5种方案的径流控制率及污染物负荷削减率均有所减小;下凹式绿地组合透水铺装方案的削减效果最为显著,重现期为0.5~5 a时,该方案径流控制率均大于65%,污染物负荷削减率均大于45%;重现期为10 a时,径流控制率及TSS、COD、TP与TN负荷削减率分别为61.38%、42.86%、58.23%、44.03%和55.95%;重现期为0.5 a时,随着雨峰系数的增大,5种LID方案的径流控制率及污染物负荷削减率的变化均不明显。LID方案对中小重现期降雨有较好的控制效果,但因组合方案各措施间受到相互作用及不透水面积等因素的影响,并未达到“1+1>2”的叠加效应,最优方案还需深入研究。 展开更多
关键词 海绵城市 低影响开发(LID) SWMM 雨水径流控制 污染物削减 银川市金凤区
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“灰绿”协同措施对银川市合流制溢流污染的影响 被引量:4
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作者 侯精明 栾广学 +4 位作者 王添 杨露 银雅伦 李欣怡 乔梦曦 《水资源保护》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第3期43-49,86,共8页
针对合流制管网系统在雨天溢流污染严重,造成城市水体黑臭现象的问题,以银川市某高密度城区合流制管网系统为例,基于SWMM模型,在短历时设计降雨和长历时设计降雨两种条件下,模拟分析了合流制溢流(CSO)调蓄池、雨污管道混错接改造、绿化... 针对合流制管网系统在雨天溢流污染严重,造成城市水体黑臭现象的问题,以银川市某高密度城区合流制管网系统为例,基于SWMM模型,在短历时设计降雨和长历时设计降雨两种条件下,模拟分析了合流制溢流(CSO)调蓄池、雨污管道混错接改造、绿化带海绵化改造等“灰绿”协同措施对CSO污染的影响。结果表明:CSO调蓄池、雨污管道混错接改造、绿化带海绵化改造及“灰绿”措施结合4种方案在短历时、长历时设计降雨条件下,随着降水量的增加,溢流水量及溢流污染物负荷均增加,溢流削减率均逐渐减小,其中“灰绿”措施结合方案对溢流污染的削减效果最为显著;重现期小于5 a时,溢流水量削减率与溢流污染物负荷削减率基本达到80%;降雨条件为中雨时,污染物负荷削减率基本达到75%;重现期为20 a时,溢流水量削减率及TSS、COD、TP、NH^(+)_(4)-N负荷削减率分别达到64%、70%、70%、70%、70%;降雨条件为大雨时,溢流水量削减率及TSS、COD、TP、NH^(+)_(4)-N负荷削减率分别达到28%、32%、26%、31%、33%。 展开更多
关键词 合流制溢流 “灰绿”协同措施 溢流污染物负荷 溢流水量 SWMM模型 银川市
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银川市某高密度城区合流制溢流污染特性研究 被引量:3
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作者 银雅伦 侯精明 +5 位作者 杨露 李东来 栾广学 李欣怡 樊超 屈蕴 《水资源与水工程学报》 CSCD 北大核心 2022年第6期95-102,共8页
针对合流制管网系统溢流污染严重且易造成受纳水体出现黑臭现象等问题,以银川市第一污水处理厂片区为例,基于雨洪管理模型(SWMM),在短历时设计降雨和典型年长历时降雨条件下,模拟分析了研究区域溢流排口溢流量及溢流污染物负荷对不同降... 针对合流制管网系统溢流污染严重且易造成受纳水体出现黑臭现象等问题,以银川市第一污水处理厂片区为例,基于雨洪管理模型(SWMM),在短历时设计降雨和典型年长历时降雨条件下,模拟分析了研究区域溢流排口溢流量及溢流污染物负荷对不同降雨条件的响应关系及其对受纳水体水质的影响。结果表明:雨天合流制管网系统的溢流量及溢流污染负荷量较大,且无论是短历时还是长历时降雨条件下,均具有随着降雨量的增加而增大的特点;厂前溢流污染浓度大,超过受纳水体自净能力,短期内水体水质处于黑臭状态。本研究对银川市黑臭水体治理及溢流污染防治方案的制订具有重要的参考价值。 展开更多
关键词 合流制管网系统 溢流污染 雨洪管理模型(SWMM) 水质衰减 银川市
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矿渣堆积对河网水质影响的数值模拟分析
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作者 李文钰 侯精明 +4 位作者 刘占衍 张松 栾广学 杜颖恩 韩占涛 《人民黄河》 CAS 北大核心 2023年第11期95-99,105,共6页
掌握矿山区污染物迁移转化过程对其流域河网水环境的有效治理至关重要。以十堰市小文峪河流域为例,基于水动力水质耦合模型,充分利用各支流矿渣堆属性、流域河网本底特征及地表水、矿洞水、淋溶水的水质和流量监测数据等,构建了基于GPU... 掌握矿山区污染物迁移转化过程对其流域河网水环境的有效治理至关重要。以十堰市小文峪河流域为例,基于水动力水质耦合模型,充分利用各支流矿渣堆属性、流域河网本底特征及地表水、矿洞水、淋溶水的水质和流量监测数据等,构建了基于GPU加速技术的矿山区河网水环境高分辨率数值模型,对小文峪河流域硫酸根离子和铁离子的空间分布进行了数值模拟,并量化分析了小文峪河污染负荷来源。结果表明:所构建模型对矿山区河网水环境模拟效果较好,可以表征硫酸根离子和铁离子空间分布特征及支流与主河道交汇处污染物浓度变化过程;各支流硫酸根离子和铁离子对主河道贡献率由大到小依次为宝泉寺、郭家沟、竹园沟、清石沟、孙家沟,其中宝泉寺和郭家沟硫酸根离子贡献率分别为39.42%和34.36%,铁离子贡献率分别为51.64%和35.10%。 展开更多
关键词 水动力水质耦合模型 水质 GPU加速技术 矿山区河网
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