[发明专利]海绵型综合管廊水文效应评估方法

说明书

本发明公开了一种海绵型综合管廊水文效应评估方法，包括获取研究区域的基础数据；根据研究区域的基础数据构建SWMM模型，并根据SWMM模型获取传统开发情景和传统综合管廊情景下的水文效应；根据研究区域的基础数据构建SUSTAIN模型，通过SUSTAIN模型获取到LID优化布局方案；将LID优化布局方案输入至SWMM模型中，通过SWMM模型分别对低影响开发设施情景和海绵型综合管廊情景进行水文模拟，得到低影响开发设施情景和海绵型综合管廊情景下的水文效应；将四种情景的水文效应进行对比评估，得出海绵型综合管廊情景下的水文效应评估结果。本发明能够实现对海绵型综合管廊情景的精确水文模拟和水文效应评估，为未来海绵城市的规划、设计和建设工作参考依据。

技术领域

本发明涉及水文水资源技术领域，特别涉及一种海绵型综合管廊水文效应评估方法。

背景技术

全球气候变暖导致极端降雨事件频发，另外城市化的快速扩张导致下垫面发生剧烈的变化，地表产流量剧增，但不少城市防洪排涝措施的规划和建设对上述问题考虑不足，从而导致城市内涝频发，造成了巨大的社会经济损失和人员伤亡。中国在应对城市内涝方面的研究起步较晚，也采取了很多措施去应对城市内涝，但取得的效果十分有限。自2013年“海绵城市”建设概念的提出，与“海绵城市”相关的研究兴起，为治理城市内涝提供行而有效的新思路。

低影响开发(LID)设施是海绵城市建设的重要一环，其实现方式有多种，包括生物滞留池、绿色屋顶、透水铺装等。国内外对低影响开发设施的研究，前期主要集中于单一LID设施的试验和数值模拟，例如基于试验对绿色屋顶的水文影响进行评价；随后，学者们尝试将不同LID设施进行组合布局，目前已经取得一定成果，但是对LID设施分配比例和布局的确定方式欠妥，并未综合考虑成本-效益、适建性以及不同LID设施间的相互作用。为实现效益最大化，近年来开始注重LID设施的优化布局，摒弃以往机械式指定LID设施改造比例和将单一LID设施最佳比例进行组合的方法，改用耦合水文模型与优化算法，或直接采用LID优化布局建模工具。目前应用较为广泛的是SUSTAIN模型，但对于大区域而言，为减轻SUSTAIN模型的运行负荷，需要对子汇水区和管网进行大幅度概化，其模拟精度有待提高。

此外，不少研究表明低影响开发设施能够有效滞蓄雨洪，但在极端降雨条件下对径流的削减效果较弱；而基于“快排”模式的地下排水系统能快速排走雨水，但目前管道的设计标准普遍偏低，导致逢大雨必涝。对此，为了加强地下综合管廊的建设，并推进海绵城市的建设，这促成了“海绵型”综合管廊的诞生，即在地下综合管廊建设中额外增添雨水调蓄仓以增大排水能力，同时对城市下垫面进行LID海绵化改造，联合提升城市防洪排涝能力。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种海绵型综合管廊水文效应评估方法，该方法可以对海绵型综合管廊情景进行精确水文模拟和水文效应评估，为未来海绵城市的规划、设计和建设工作参考依据。

本发明的目的通过下述技术方案实现：一种海绵型综合管廊水文效应评估方法，步骤如下：

S1、获取研究区域的基础数据，基础数据包括数字高程模型、卫星遥感影像数据、土地利用类型数据、管网和综合管廊设计资料；

S2、根据研究区域的基础数据构建SWMM模型，并根据SWMM模型获取传统开发情景和传统综合管廊情景下的水文效应；

S3、根据研究区域的基础数据构建SUSTAIN模型，通过SUSTAIN模型获取到LID优化布局方案；

将LID优化布局方案输入至SWMM模型中，通过SWMM模型分别对低影响开发设施情景和海绵型综合管廊情景进行水文模拟，得到低影响开发设施情景和海绵型综合管廊情景下的水文效应；

S4、为研究海绵型综合管廊的径流削减效果，以溢流量和出水口流量作为评估依据，对传统开发情景、传统综合管廊情景、低影响开发设施情景和海绵型综合管廊情景下的水文效应进行对比评估，得出海绵型综合管廊情景下的水文效应评估结果。