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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
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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
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低影响开发的7种城市雨洪管理模型 被引量:12
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作者 李玥 俞快 +1 位作者 程娘珠 佘美萱 《广东园林》 2016年第4期9-13,共5页
现代城市降雨径流量增大、峰值增加和径流面源污染等问题日益严峻,国外以"尊重自然、结合自然"为核心理念的低影响开发(Low Impact Development,LID)雨洪管理模式已取得一定成效。以国外应用于LI D的7种城市雨洪管理模型为研... 现代城市降雨径流量增大、峰值增加和径流面源污染等问题日益严峻,国外以"尊重自然、结合自然"为核心理念的低影响开发(Low Impact Development,LID)雨洪管理模式已取得一定成效。以国外应用于LI D的7种城市雨洪管理模型为研究对象,概述其模拟原理、方法和适用范围。通过比较分析,表明:7种雨洪管理模型都适用于LID设施单因素评估模拟,但没有一种模型可以全面模拟LID设施。 展开更多
关键词 雨洪管理模型 低影响开发 应用 综述
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基于全生命周期的海绵设施雨洪管理成本与效益模拟研究 被引量:6
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作者 徐海顺 高景 《水资源与水工程学报》 CSCD 北大核心 2022年第3期12-19,共8页
针对当前海绵城市建设的成本与效益问题,以江苏省某市的新建医疗中心二期工程为例展开研究。基于场地现状确定不同类型的海绵设施组合,使用SWMM对场地在不同降雨条件与不同海绵设施组合下的雨洪管理效果进行模拟,最后基于全生命周期进... 针对当前海绵城市建设的成本与效益问题,以江苏省某市的新建医疗中心二期工程为例展开研究。基于场地现状确定不同类型的海绵设施组合,使用SWMM对场地在不同降雨条件与不同海绵设施组合下的雨洪管理效果进行模拟,最后基于全生命周期进行成本与效益评价。结果表明:海绵设施可有效加强城市雨洪管理,可使峰值径流量减小53.32%~70.14%,使出水口流量减小6.67%~53.33%;不同海绵设施的雨洪控制能力和成本效益值与暴雨强度呈反比,其中基于透水下垫面的海绵设施的单位面积径流控制量与成本效益值均高于基于不透水下垫面的海绵设施。研究成果对于场地尺度下的海绵城市规划设计具有参考价值。 展开更多
关键词 海绵城市 全生命周期成本 成本效益评估 雨洪管理模型(SWMM)
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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
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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 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
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基于低影响开发的校园雨水控制及效益分析 被引量:5
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作者 汪星 戎贵文 +2 位作者 孙双科 郑铁刚 胡良宇 《排灌机械工程学报》 CSCD 北大核心 2021年第12期1223-1229,共7页
以安徽理工大学为研究对象,应用4种低影响开发(LID)方案(植草沟、下沉式绿地、雨水罐和植草沟-下沉式绿地-雨水罐组合)构建雨洪管理模型(SWMM),模拟不同雨水重现期下各种LID方案的水文和水质性能,并评价了经济效益.结果表明:植草沟的径... 以安徽理工大学为研究对象,应用4种低影响开发(LID)方案(植草沟、下沉式绿地、雨水罐和植草沟-下沉式绿地-雨水罐组合)构建雨洪管理模型(SWMM),模拟不同雨水重现期下各种LID方案的水文和水质性能,并评价了经济效益.结果表明:植草沟的径流削减效率最好,可延迟流量峰现时间,且能有效地削减污染负荷;除雨水罐外,另外3种LID实践方案具有良好的环境效益;从成本效益上分析,下沉式绿地和组合LID实践方案的污染物控制效果较好,但其单位削减率成本高,植草沟对污染物控制效果不理想,但其具有最低的单位削减率;若想取得较好的污染物控制效果,则需要投入更大的成本,可以采用下沉式绿地或组合LID实践方案,下沉式绿地或组合LID实践方案不仅能有效削减峰值流量,缓解城市排水管网负荷,且对污染物的削减效果较好.可为中国校园中LID实践的应用决策提供理论支持. 展开更多
关键词 校园水径流 低影响开发 雨洪管理模型 水文水质特性 经济效益
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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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基于SWMM的海绵校园径流控制效果评估——以萍乡市北星小学为例 被引量:17
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作者 徐多 《水利水电技术》 北大核心 2019年第7期32-39,共8页
为了研究海绵校园LID措施的径流控制效果,以萍乡市北星小学的改造项目为例,利用萍乡市暴雨强度公式计算各个重现期的设计降雨,借助雨洪管理模型(SWMM),构建LID改造前后的降雨-径流模型,模拟不同设计降雨条件下校园内分别采用组合LID及... 为了研究海绵校园LID措施的径流控制效果,以萍乡市北星小学的改造项目为例,利用萍乡市暴雨强度公式计算各个重现期的设计降雨,借助雨洪管理模型(SWMM),构建LID改造前后的降雨-径流模型,模拟不同设计降雨条件下校园内分别采用组合LID及单独布设LID措施的径流控制效果,以及透水路面堵塞情形下的径流控制效果。结果表明:校园海绵化改造后,年径流总量控制率达到75%,污染物削减率在60%左右,排放口流量峰值时刻延后7~10 min;三种LID措施对校园径流量削减的贡献度排序为:透水铺装>下沉式树池>下沉式绿地,对污染物削减的贡献度排序为:下沉式绿地>下沉式树池>透水铺装;透水路面堵塞对径流控制效果的影响在降雨重现期>30a时显著增大。通过对结果分析,设计方案下的海绵校园径流控制效果均达到预期目标,对一般的小范围海绵校园进行LID改造具有一定的参考价值。 展开更多
关键词 海绵校园 低影响开发 雨洪管理模型(SWMM) 水文水质模拟 城市资源利用 城市水文学 海绵城市建设
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校园低影响开发渗蓄性能及成因模拟分析 被引量:4
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作者 杨亚红 闫俊江 +2 位作者 蔚阳 胡家玮 张惠宁 《深圳大学学报(理工版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第4期362-371,共10页
以中国兰州市某校区为例,借助雨洪管理-地理信息系统(stormwater management model with geographic information system,SWMM-GIS)模型对该片区在不同重现期降雨条件下,对绿色屋顶和透水铺装的雨水径流控制效果进行模拟.针对地表高程... 以中国兰州市某校区为例,借助雨洪管理-地理信息系统(stormwater management model with geographic information system,SWMM-GIS)模型对该片区在不同重现期降雨条件下,对绿色屋顶和透水铺装的雨水径流控制效果进行模拟.针对地表高程落差较大,管段埋设坡度较大等特点,分析有特殊地形的区域在低影响开发(low impact development,LID)前后,对历时长/短、强降雨的处理效果及可能相关的因素.结果表明,LID设施对节点积水量的控制率随重现期的增加而减弱;在坡度较小、渗透能力良好(包括LID设施的渗透能力)的区域,对中、小重现期降雨形成的径流有较好的改善效果.对坡度较大,并添加透水铺装的子汇水区及邻近的雨水检查井进行局部LID性能分析,发现在特定降雨条件下,LID设施最大入渗量所在时段与最大降雨量的时段可基本重合.研究成果可为水利部门及科研机构探究LID设施性能,以及中国许多城市旧城改造中内涝问题的解决等方面提供参考. 展开更多
关键词 管理-地理信息系统模型 低影响开发 重现期 积水成因 积水量 降低率
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