基于NSGA-Ⅲ算法优化低影响开发设施布局去除雨水径流污染的研究 被引量：1

1

作者 钟炜 朱宝乐 《环境污染与防治》 北大核心 2025年第2期137-143,共7页

为解决现有低影响开发(LID)设施不足以应对目前城市内涝频发及雨水径流污染日益严重的问题,提出了一种定量优化布设城市LID设施的算法。在经济成本有限的基础上,以径流控制率和污染物综合去除率为优化目标,径流系数和LID设施布设面积为... 为解决现有低影响开发(LID)设施不足以应对目前城市内涝频发及雨水径流污染日益严重的问题,提出了一种定量优化布设城市LID设施的算法。在经济成本有限的基础上,以径流控制率和污染物综合去除率为优化目标,径流系数和LID设施布设面积为约束条件构建NSGA-Ⅲ算法,该算法能有效获得多个最优的LID设施布设方案,再通过偏好顺序结构评估方法确定优化目标的优先级,获得污染物综合去除率最大的LID设施布设方案。以北方某城市为例,取1、5、30、50年重现期的降雨过程,使用SWMM模型模拟并评估优化方案的效果,优化后的LID布设方案可使雨水年径流总量控制率达到80%以上,雨水峰值流量削减31.8%~66.9%;与现有LID布设方案相比,雨水峰值流量削减12.6%~34.4%,径流量峰值出现明显延后。优化后LID设施布设方案可使研究区域各类污染物的综合削减率均超过70%,对比现有LID布设方案污染物削减41.6%~71.0%。构建的优化算法可为海绵城市规划布设提供技术支持。 展开更多

关键词 雨水径流污染 低影响开发设施 NSGA-Ⅲ算法 偏好顺序结构评估 SWMM

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于雨洪管理模型与NSGA-Ⅱ的低影响开发设施空间布局多目标优化与效益分析

2

作者 孙赫 高培超 +1 位作者 王昊 房德琳 《北京师范大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第2期238-246,共9页

以北京市某建成小区为例,利用该小区的地形、雨水管网等数据,构建了研究区雨洪管理模型.评估了低影响开发(LID)设施对雨洪削减本身的贡献,同时通过货币化方法对设施的初始投资成本、维护成本以及在生命周期内提供的生态系统服务价值进... 以北京市某建成小区为例,利用该小区的地形、雨水管网等数据,构建了研究区雨洪管理模型.评估了低影响开发(LID)设施对雨洪削减本身的贡献,同时通过货币化方法对设施的初始投资成本、维护成本以及在生命周期内提供的生态系统服务价值进行了计算,并进行贴现处理,最后将雨洪管理模型与效益评估进行结合,构成了耦合优化模型.考虑到LID设施在生命周期内维护成本和生态系统服务价值的增长潜力,利用非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)对LID设施的空间布局进行优化,以设施面积为决策变量,以径流削减率和净成本为目标函数,利用熵权-TOPSIS法对铺设方案进行综合评价与方案优选.在满足相关约束条件的前提下,实现了76.3%的径流削减率,综合净成本为1.4×10^(6)元.本研究通过对LID设施的综合效益进行评估,旨在为海绵城市建设提供更全面的决策依据,促进水资源的再利用和城市环境的改善,为实现碳达峰、碳中和目标提供重要的城市生态支持和减排途径.本研究的算法和设施附加价值的货币化结果具有一定的普适性,根据工程实际对参数进行适当调整后可适用于其他研究区,为这些区域的LID设施布局优化提供参考. 展开更多

关键词 雨洪管理模型 NSGA-Ⅱ 低影响开发设施 生态系统服务价值 熵权-TOPSIS 海绵城市

在线阅读 下载PDF 职称材料

海绵城市典型低影响开发设施水文性能的研究进展 被引量：1

3

作者 袁绍春 吴欢欢 +2 位作者 吴攀 杨清伟 吕波 《环境污染与防治》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期721-727,共7页

海绵城市是未来城市雨洪管理的重要发展方向。低影响开发(LID)设施水文性能直接影响海绵城市建设成效。总结和探讨了典型LID设施的水文性能及其影响因素,分析了渗透系数、保水性和蒸散对径流总量控制、峰值流量控制、峰值延迟时间等的影... 海绵城市是未来城市雨洪管理的重要发展方向。低影响开发(LID)设施水文性能直接影响海绵城市建设成效。总结和探讨了典型LID设施的水文性能及其影响因素,分析了渗透系数、保水性和蒸散对径流总量控制、峰值流量控制、峰值延迟时间等的影响,并对未来研究方向进行展望。 展开更多

关键词 低影响开发设施 渗透系数 保水性 蒸散 水文性能

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于SWMM的东平县中心城区低影响开发设施规模量化与布局 被引量：1

4

作者 姜芊孜 赵宇桑 詹雨尘 《现代城市研究》 北大核心 2024年第7期54-60,共7页

低影响开发设施可有效应对全球极端气候和城市化进程带来的城市内涝问题,目前,在城区尺度进行低影响开发设施规模量化与布局的研究还不多见。文章提出系统的LID规模量化和空间布局的方法,并以东平县中心城区为例进行实证研究,通过构建S... 低影响开发设施可有效应对全球极端气候和城市化进程带来的城市内涝问题,目前,在城区尺度进行低影响开发设施规模量化与布局的研究还不多见。文章提出系统的LID规模量化和空间布局的方法,并以东平县中心城区为例进行实证研究,通过构建SWMM模型进行验证。以中心城区年径流总量控制率75%为目标,共布局LID面积984.25hm^(2),主要分布于96处内涝易发点。其中,雨水花园、绿色屋顶、透水铺装和下沉绿地建设面积分别为107.60hm^(2)、7.50hm^(2)、660.96hm^(2)和208.19hm^(2),总调蓄容积为670590m^(3)。经模型模拟验证,东平县中心城区年径流总量控制率提升至75.72%,达到预期目标。老城区、东平经济开发区、滨河新区、白佛山组团和大清河组团的最大峰值径流量分别削减56.65%、55.36%、53.02%、48.60%和2.90%。研究可为城区尺度LID布局设计提供理论支撑和科学依据。 展开更多

关键词 SWMM模型 海绵城市 低影响开发设施 风景园林

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于动态模拟的低影响开发设施组合设计及雨洪控制效果分析 被引量：5

5

作者 周敏 焦胜 黎贝 《中国园林》 北大核心 2018年第12期112-116,共5页

针对南方低山丘陵地区土壤渗透性弱、暴雨多发且频次集中的特点,探索通过低影响开发设施组合设计实现径流总量控制和暴雨内涝防控的双重目标。针对设施规模计算时数据不精确、空间不匹配导致反复调整的问题,提出一种基于动态模拟进行低... 针对南方低山丘陵地区土壤渗透性弱、暴雨多发且频次集中的特点,探索通过低影响开发设施组合设计实现径流总量控制和暴雨内涝防控的双重目标。针对设施规模计算时数据不精确、空间不匹配导致反复调整的问题,提出一种基于动态模拟进行低影响开发设施组合设计的方法,利用过程模型分析、计算、评估、修正,得到满足研究区年径流总量控制目标的6个低影响开发方案。对方案进行模拟分析,结果表明,低影响开发设施组合配比不同,雨洪控制效果有一定差异:透水设施(绿色屋顶、透水铺装)配比大的方案年径流总量控制率较高、长重现期暴雨径流削减效果较好;调蓄设施(生物滞留设施)配比大的方案洪峰削减及内涝削减效果较好、短重现期暴雨径流削减效果较好。 展开更多

关键词 风景园林 低影响开发设施组合设计 动态模拟 组合配比 径流总量控制 暴雨控制

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于NSGA-Ⅱ算法的集雨型绿地低影响开发设施规模优化计算方法及应用——以南阳院士小镇为例 被引量：11

6

作者 林辰松 董宇翔 +1 位作者 陈泓宇 李雄 《风景园林》 2020年第12期92-97,共6页

目前,在集雨型绿地设计过程中,进行低影响开发(low impact development,简称LID)设施规模设计时存在目标单一、缺乏可量化规模依据等现象,且布设效率低下,雨洪模拟和设计流程衔接不畅。在参数化设计平台Grasshopper中建立多目标优化平台... 目前,在集雨型绿地设计过程中,进行低影响开发(low impact development,简称LID)设施规模设计时存在目标单一、缺乏可量化规模依据等现象,且布设效率低下,雨洪模拟和设计流程衔接不畅。在参数化设计平台Grasshopper中建立多目标优化平台,以雨洪控制效果和建设成本为目标,运用NSGA-Ⅱ算法对LID设施规模变量进行优化求解,从而在设计前期为LID设施规模设计提供定量依据。在此基础上,将研究成果应用于南阳院士小镇集雨型绿地设计项目,并与传统开发方法进行比较,结果表明该优化计算方法可高效地为LID设施规模设计提供科学的定量依据。根据计算结果,发现在研究区选用的LID设施组合条件下,LID设施的建设成本和雨洪控制效益符合边际递减规律,因此LID设施规模须与海绵规划要求匹配,在一定条件下,适当提升透水铺装和生物滞留设施的比例有利于提升LID设施的性价比。研究成果可以为今后集雨型绿地设计提供新思路。 展开更多

关键词 风景园林 集雨型绿地 雨洪管理模型 低影响开发设施 海绵城市 多目标优化

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于SWMM模型的城市化区域LID设施优化配置方案研究 被引量：24

7

作者 章双双 潘杨 +1 位作者 李一平 章豪 《水利水电技术》 CSCD 北大核心 2018年第6期10-15,共6页

低影响开发(LID)设施多组合优于单一设施布设,为科学地选择不同组合设施占比下效益—经济组合的最优方案,以典型城市化区域——常州商务城为例,基于SWMM模型计算典型降雨频率为80%下的3组组合设施的径流总量,根据经济成本的函数计算不... 低影响开发(LID)设施多组合优于单一设施布设,为科学地选择不同组合设施占比下效益—经济组合的最优方案,以典型城市化区域——常州商务城为例,基于SWMM模型计算典型降雨频率为80%下的3组组合设施的径流总量,根据经济成本的函数计算不同情境下的经济成本,采用线性归一化法和最优化目标函数确定不同设施占比的最优化方案。结果表明在降雨频率为80%时常州商务城的最优占比下的透水铺装—下凹式绿地—生物滞留网格的占比率为46%—49%—46%,此时的径流量控制率为83%。耦合SWMM模型与最优化目标函数能计算出城市化区域不同低影响开发设施占比的经济—效益最优解。研究成果可为低影响开发设施优化配置提供思路,可为当地政府和决策者在低影响开发建设规划中提供技术参考。 展开更多

关键词 低影响开发设施占比 SWMM模型 径流控制率 经济成本 线性归一化法 最优化目标函数

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于组合赋权和TOPSIS的LID设施多目标优化布局 被引量：3

8

作者 姚明辰 崔建国 张峰 《人民黄河》 CAS 北大核心 2023年第9期136-140,146,共6页

低影响开发(LID)设施在有效缓解城市内涝、减少面源污染方面发挥显著作用。为探索更系统、全面的LID设施布局方案,利用SWMM模型模拟山西省朔州市某城区绿色屋顶、下凹式绿地、雨水花园、透水铺装4种典型LID设施的组合效果。在构建LID设... 低影响开发(LID)设施在有效缓解城市内涝、减少面源污染方面发挥显著作用。为探索更系统、全面的LID设施布局方案,利用SWMM模型模拟山西省朔州市某城区绿色屋顶、下凹式绿地、雨水花园、透水铺装4种典型LID设施的组合效果。在构建LID设施组合方案评价指标体系的基础上,对层次分析法(AHP)所得主观权重与改进熵值法(IEVM)所得客观权重进行组合赋权,利用逼近理想解排序(TOPSIS)确定各方案的综合评分排序,综合考虑研究区域水量、水质、建设成本以及社会效益,选取最优LID设施组合方案。结果表明:在降雨重现期为10 a的情况下,方案Q3(绿色屋顶面积占比5%、下凹式绿地面积占比10%、雨水花园面积占比5%、透水铺装面积占比5%)的相对贴近度最高,其对研究区域径流控制率为43.3%,对污染物SS的削减率为42.9%。 展开更多

关键词 组合赋权 TOPSIS SWMM模型 低影响开发设施 海绵城市

在线阅读 下载PDF 职称材料

复合基质层对生物滞留池渗透性能的影响探究

9

作者 曹世玮 李木子 庹菁 《绿色科技》 2022年第12期263-265,280,共4页

渗透性能是影响海绵城市低影响开发设施生物滞留系统去污能力的重要因素之一,与基质配比和植物种类有着密切的关系。通过模拟试验分析了以松树皮为覆盖层,陶粒为中间层强化污染物质吸附,轻石为底部透水层的生物滞留池中不同基质层配比... 渗透性能是影响海绵城市低影响开发设施生物滞留系统去污能力的重要因素之一,与基质配比和植物种类有着密切的关系。通过模拟试验分析了以松树皮为覆盖层,陶粒为中间层强化污染物质吸附,轻石为底部透水层的生物滞留池中不同基质层配比时在运行过程中渗透系数的变化及植物的生长特性,探究了基质层对渗透性能的影响效果。结果表明:三者结构层比例为3∶11∶3(cm)时渗透系数和孔隙率均为最大,在松树皮∶陶粒∶轻石为2∶10∶3(cm)的配置下渗透系数最终所稳定的数值最高,在0.02 cm/s左右,更适宜于生物滞留池的运行,同时也最适合旱伞竹植物的生长。 展开更多

关键词 低影响开发设施 生物滞留池 渗透系数 基质结构 松树皮

在线阅读 下载PDF 职称材料

乡村私家庭院雨水管理技术研究——以句容市丁庄村私家庭院为例

10

作者 曹丽娜 刘春风 曾富超 《农业与技术》 2020年第24期177-180,共4页

伴随着美丽乡村建设,硬质地面不断增加,出现水质恶化、水资源短缺等一系列水环境问题。本文以丁庄村私家庭院为例,对其区域、气候、水文等条件进行分析,发现目前存在的水环境等问题,拟定雨水景观设计目标,结合低影响开发雨水设施,设计... 伴随着美丽乡村建设,硬质地面不断增加,出现水质恶化、水资源短缺等一系列水环境问题。本文以丁庄村私家庭院为例,对其区域、气候、水文等条件进行分析,发现目前存在的水环境等问题,拟定雨水景观设计目标,结合低影响开发雨水设施,设计雨水管理技术方案,实现庭院雨水的净化、收集和循环使用。 展开更多

关键词 乡村私家庭院 雨水管理技术 低影响开发设施

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于不同土地利用类型下的初期雨水径流污染特征分析与LID措施研究 被引量：15

11

作者 朱甜甜 于增知 +5 位作者 于晗 于宏兵 迟泽旭 刘晓珍 张杨帆 董斌斌 《水资源与水工程学报》 CSCD 2020年第3期8-14,共7页

探究初期雨水径流污染物在不同用地类型下的变化规律,对比分析海绵城市建设技术对径流污染的控制效果。首先对landsat 8卫星影像资料进行目视解译将天津市河西区解放南路郁江道研究区分为9类二级用地类型,之后根据土地利用类型划分结果... 探究初期雨水径流污染物在不同用地类型下的变化规律,对比分析海绵城市建设技术对径流污染的控制效果。首先对landsat 8卫星影像资料进行目视解译将天津市河西区解放南路郁江道研究区分为9类二级用地类型,之后根据土地利用类型划分结果和雨水管网资料建立SWMM水质模型并进行相关参数率定,最后模拟典型径流污染物悬浮固体(SS)的污染特征和低影响开发设施(LID)对其的削减效果。结果表明:不同土地利用类型和重现期下,径流污染物均呈现先增大后减小最后稳定在某一数值附近即初期雨水径流污染效应。采用渗透铺装和生物滞留池对径流SS拦截效果明显,但随着降雨强度增大,其处理能力逐渐达到饱和,处理效果不明显。 展开更多

关键词 土地利用类型 初期雨水径流污染 SWMM模型 水质模型 海绵城市 低影响开发设施

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于SWMM模型的万州龙宝河片区径流污染控制研究 被引量：4

12

作者 袁绍春 牟伟 +3 位作者 吕波 杨清伟 樵凌枫 郑若烨 《环境污染与防治》 CAS CSCD 北大核心 2023年第6期765-770,776,共7页

为评价重庆万州龙宝河片区海绵城市改造的径流污染控制效果,运用SWMM模型模拟该片区的径流过程,研究不同重现期下绿色屋顶、透水铺装、生物滞留带等低影响开发(LID)设施对污染物的控制效果。结果表明:当重现期为1~50 a时,LID设施对悬浮... 为评价重庆万州龙宝河片区海绵城市改造的径流污染控制效果,运用SWMM模型模拟该片区的径流过程,研究不同重现期下绿色屋顶、透水铺装、生物滞留带等低影响开发(LID)设施对污染物的控制效果。结果表明:当重现期为1~50 a时,LID设施对悬浮固体(SS)、化学需氧量(COD)、总磷(TP)、总氮(TN)的总量削减率分别可达47%~72%、56%~70%、48%~64%、43%~66%;对上述污染物峰值浓度的削减率分别为31.31%~41.05%、25.12%~38.93%、22.50%~31.38%、13.39%~21.76%,并能延迟峰现时间2~11 min。由此可见,海绵城市改造能够有效缓解径流污染,但随着重现期增加,控制效果会变差,说明海绵城市更适用于低降雨强度的径流污染控制。 展开更多

关键词 径流污染控制 重现期 低影响开发设施 SWMM模型 海绵城市

在线阅读 下载PDF 职称材料