携手同行,共创辉煌!
海绵城市
当前位置:首页 > 工程案例 > 海绵城市

海绵型建筑小区径流减控效果模拟分析——以北京市某小学为例

  目前我国海绵城市建设正在迅猛开展,其建设情况已经成为人们热点关注的问题。海绵城市建设效果,尤其是径流减控效果,是衡量建设工作的首要标准,也是最值得关注的问题。以此为出发点,通过SWMM软件搭建北京市某小学海绵改造项目的排水数值模型,根据其海绵改造方案进行海绵设施设置,并分别选取设计降雨和实测降雨进行模拟,以分析校区改造后管网排水能力和径流减控效果。
  一 项目海绵改造概况
  该小学位于北运河以东,水仙东路西侧,京贸家园东侧。占地面积约2.2公顷,建筑面积约1.9万平米。该项目以问题为导向进行海绵改造,将部分硬化铺装设置成透水铺装,增加下垫面下渗功能;通过组织雨水径流,将屋面和道路雨水引入生物滞留设施滞蓄消纳;超标雨水引入末端蓄水模块进行再利用。
  图1-1项目位置图
  图1-2项目海绵改造技术路线
  二 项目模型构建
  模型构建
  根据模拟目标和模型软件特性,选用SWMM软件搭建区域模型。根据项目区基础资料,将模拟区域概化为132个子汇水区域、排水管网管段82段、管网节点80个、末端排水口3个,并根据监测数据进行率定与验证以保证模型精度。模型构建界面如图2-1所示。
  图2-1项目SWMM模型界面
  模型降雨条件
  本次模拟分别以北京市1年一遇、2年一遇、3年一遇设计降雨以及实测场次降雨为模型输入条件,模拟项目区海绵改造径流减控效果。设计降雨与实测场次降雨如表2-1和2-2所示。
  三 模拟结果分析
  海绵改造前后雨水管网排水能力分析
  (1)现状管网排水能力分析
  采用北京市不同重现期设计降雨(2h),模拟区域现状管网排水能力,结果表明:项目区现状管网不满足1年一遇排水要求。在1年一遇设计降雨条件下,部分管段出现满流,不满足要求的管段(红色管段)如图3-1所示。
  图3-1项目区1年一遇现状管网充满度情况
  (2)海绵改造后管网排水能力分析
  采用北京市不同重现期设计降雨(2h),模拟区域海绵改造后管网排水能力,结果表明:经海绵改造后,项目区管网基本满足2年一遇排水要求,但不满足3年一遇排水要求。在2年一遇设计降雨条件下,个别管段出现满流,在3年一遇设计降雨条件下,部分管段出现满流,不满足要求的管段(红色管段)如图3-2所示。
  图3-2项目区2年一遇和3年一遇海绵改造后管网充满度情况
  2 海绵改造后径流减控效果分析
  为评估项目海绵改造后径流减控效果,采用3场实测场次降雨进行模型模拟,模拟结果如表3-1所示。
  由以上结果可得,该项目经过海绵改造,径流总量和峰值流量均有一定程度的削减。实测降雨1、实测降雨2和实测降雨3这三场降雨的降雨量分别为20.0mm、34.0mm和48.5mm,说明场次降雨量在30mm左右时,径流总量削减率可达到34.5%左右,峰值流量削减率可达到34.1%左右。
  四 模拟结论
  应用SWMM模型可有效评估区域海绵改造径流减控效果。通过搭建模型分析北京市某小学海绵改造项目径流减控效果可得:经过海绵改造后,从管网排水能力提升角度来看,项目区雨水管网的排水能力从不满足1年一遇提高到2年一遇的标准,但仍不满足3年一遇的排水要求,可通过增加海绵设施调蓄容积或管网改造的方式保证管网达标。从径流减控角度来看,径流总量和峰值流量均有一定程度的削减,径流控制效果较为显著。
  来源:中关村海绵研究院