基于SWMM的某大学校园低影响开发(LID)雨水系统模拟研究

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本研究以SWMM模型(Storm Water Management Model)为基础,以LID措施(Low Impact Development)为手段,按照海绵城市建设的理念和规范,以某大学校园局部作为研究区域,构建低影响开发雨水系统,并模拟LID措施前后研究区域径流流量、雨水管网超载情况和主要污染物浓度变化,通过模拟对研究区域的海绵城市改造前后进行有效评估。在模拟构建方面:结合该区域的用地现状、竖向高程、雨水管网等数据进行子汇水区划分和雨水管网概化,将研究区域概化为30个子汇水面积,10个节点,10个管段,以及1个排放口。利用芝加哥雨型形成了P=2、P=5、P=10、P=20、P=50的5种重现期下对应的降雨强度数据,用于后续研究模拟。在LID措施方面,经过方案比选,选定雨水花园1133m~2,下凹式绿地890 m~2,透水铺装4978 m~2,绿色屋顶6594 m~2。在污染物模拟方面,选定以下常见污染物,并将其在雨水中的初始浓度设置为:COD20mg/L,TN1mg/L,TP0.02mg/L,SS10mg/L。模拟结果表明:在削减洪峰方面,得出LID后比LID前不同重现期下出流峰值的下降比例分别为:P=2时为22.5%;P=5时为22%;P=10时为18.2%;P=20时为17.3%;P=50时为16.7%。起到很好的洪峰削减效果。在雨水管网负荷方面,在P=2、P=10、P=50三种重现期下,LID后比LID前节点溢流和管网超载最大下降比例分别为20%、50%、60%,极大缓解了雨水管网压力。在控污方面,LID后比LID前控污效果非常明显,以P=50为例,总COD(kg)去除率增加51.62%、总TN(kg)去除率增加46.32%、总TP(kg)去除率增加33.50%、总SS(kg)去除率增加45.89%。本研究系统研究了区域LID改造的方案、模拟及评估,研究结果对构建区域雨水系统、增大雨水利用率、落实海绵城市建设理念具有重要意义。
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