劉愷華
摘要：以南陽市城區為研討目標，結合城區下墊面條件、不透水陸面特色以及下凹式綠洲建造等，使用城市暴雨洪水辦理模型（SWMM）研討其對城市建成區的暴雨洪水效應，為水生態文明試點城市建造和海綿城市建造供給參閱。
關鍵詞：城市雨洪辦理；SWMM模型；雨洪效應；海綿城市建造
1、研討區概略
本文以南陽市為研討目標，以南陽市地勢為起點，考慮降雨、截留和入滲、蒸發出、地下水等影響城市降雨徑流構成的要素，剖析南陽市洪水的構成，對南陽市海綿城市的建造具有必定的輔導和參閱價值。
2、原理辦法
暴雨洪水辦理模型（SWMM）是美國環境保護署（USEPA）1971年開發并揭露發行的一個動態降雨徑流模仿模型，首要用于對城市某一單一或長期序列降水事情的水量和水質進行模仿。在世界范圍內廣泛使用于城市區域的暴雨洪水、合流是排水體系、排污管道以及其它排水體系的規劃、剖析和規劃，在非城市區域也廣泛使用。
2.1SWMM模型
在SWMM模型中，一般將一個流域區分紅若干子流域，依據子流域的特色，別離核算其降雨徑流進程，最終經過全流域各個子流域的降雨徑流進程，核算出流域組成的降雨徑流進程。依據南陽市的城市核算部分供給：南陽市透水區域面積占全市面積的25.6%，半透水（混合）區域面積占34.7%，徹底不透水面積占39.7%的建造特色，將其市區依據不同的下墊面要素，概劃為不同的子流域。
2.2模塊樹立
1、坡面匯流及河溝匯流。依據城市集水面積材料，地輿位置的幾許特征，區域內的斜度、糙率、地上入滲率，選用曼寧公式及馬斯京根河道洪水演化進程而求得。
2、城市管網匯流。依據不滯流透水面積，城市管網分段直徑，區域的降水量，選用圣維南方程組求得，首要考慮城市的硬化率、城市管網的分段直徑、斜度、管網水深、長度、摩阻斜度等。
3、城市歸納排洪。歸納考慮城市天然透水面積而發作的坡面匯流及河溝匯流：城市不滯流透水面積及城市的硬化率發作的城市管網匯流，依據城市河網結構，選用馬斯京根河道洪水演化進程，歸納考慮得出城市歸納排洪。
本研討區域的SWMM模型的樹立，然后剖析區域的SWMM模型降雨徑流包含坡面匯流、河溝匯流、城市管網匯流最終構成歸納城市排洪進程。
2.3模塊樹立參數剖析
1）、排放口出流實測
近2 0年南陽城區共發作10次大洪水，發作城市內澇10屢次，首要有2 000年、2009年、2010年三次大洪水較為典型，以2000年洪流為例。
（1）降水量：2000年7月4日南陽市突降大到暴雨，均勻雨量268.1mm，最大點雨量為醫圣祠遙測站315.3m m，最大2小時115.9mm，最大6小時181.0mm（見下圖南陽醫圣祠站降水量進程柱狀圖）。
（2）徑流量：經材料歸納剖析，斷定前期土壤含水量為40mm，歷年實測北部涌河最大流量420立方米每秒，中心城區的梅溪河最大流量580立方米每秒，溫涼河最大流量380立方米每秒，下流水文站測得最大流量3240立方米每秒。
（3）洪水剖析：以2000年“704”洪水為例進行剖析，此次雨洪具有雨量大、強度大的特色。從7月3日2時開端降雨到20時，2小時最大降水33.2毫米，除中心城區有少量積水外，其他無積水現象；20時至22時，整個南陽市降下大暴雨，最大11.5.9mm，中心城區大面積積水，23時溝滿河平，南陽水文巡測隊在南陽城
區各條河流進行檢測，測得第一手材料。經過剖析，2小時30毫米降雨，不會形成城市內澇，中心城區的河道洪峰比周邊河道洪峰提早30分鐘抵達，城市不滯流面積越大，越簡單形成城市內澇。
（4）洪水災情：在南陽城區西北部為天然透水面積和滯流透水面積各占一半，盡管降雨量較大，降雨強度大，因為依照海綿城市建造要求，選用小區區域內鋪設透水磚和選用下凹式綠洲這兩種辦法下，城市管網直徑較大，積水不嚴峻；中心城區積水十分嚴峻，南陽商場鄰近積水深度達1.5米左右，均勻積水深度達1.0米左右，操控面積為36.4 Km2，形成嚴峻城市內澇。
2）模仿值進行率定
依據洪水剖析，城市排水管網的改變對其操控區域內的產流量、下滲量以及洪峰流量有著較大影響。使用水文剖析模塊率定SWMM（雨洪辦理模型）模型參數，在研討區域上樹立起不同分區特色和管網條件的SWMM工程，即滯流透水面積和滯流不透水面積的區分。南陽市降水量P為38%的24h降雨進程為降雨輸入，進行模仿剖析。成果表明，受管網添加影響的子匯水區域下滲量有所削減，徑流量有所添加，洪峰流量增大，且洪峰呈現時刻提早。
3）兩種辦法率定參數剖析
本文針對城市暴雨徑流產流匯流的機理和進程，結合南陽市當地的氣候氣候及地輿條件，對暴雨徑流調理的幾種辦法進行了比對研討，運用城市暴雨雨水辦理模型（SWMM），成果表明，85年往后，跟著南陽城區的快速開展，區域雨水聚集時刻提早30分鐘以上，洪峰流量增大3 5%左右，并對雨水搜集貯存池的建造規劃和經濟效益進行了優化，為往后相似工程核算供給參閱。
模仿值進行率定，歸納考慮城市開展對雨洪的歸納影響，以前期降雨的丟失量來考慮，城市雨洪的改變進程，是歸納要素無量綱的改變，模仿出雨洪的改變進程，用試算辦法進行推求，率定參數代表性欠好。
3、成果與評論
經過以上兩種辦法剖析成果，選用城市暴雨雨水辦理模型（SWMM），剖析跟著城市開展，雨洪的改變規則，區域雨水聚集時刻提早30分鐘以上，洪峰流量增大35%左右。
樹立產流模型，對南陽市不同降雨頻率不同硬化美化份額面積，剖析核算了鋪設透水磚、下凹式綠洲、樹立人工蓄水池關于攔蓄雨水徑流、彌補地下水、滯后匯流的影響，得出鋪設透水磚、下凹式綠洲、樹立人工蓄水池能有用的攔蓄雨水徑流和彌補地下水，并使降雨匯流顯著滯后。
針對雨水的可調理使用，樹立區域性雨水使用體系，剖析研討雨水調蓄池在部分區域的使用。依據多年的降雨材料的核算給出南陽市為代表性的城市雨水貯存池合理的規劃和規劃雨量值，并考慮良性水循環和徑流排放量。為相似區域的工程規劃和施工供給有利的參閱。endprint
