刘恺华
摘要：以南阳市城区为研讨目标，结合城区下垫面条件、不透水陆面特色以及下凹式绿洲建造等，使用城市暴雨洪水办理模型（SWMM）研讨其对城市建成区的暴雨洪水效应，为水生态文明试点城市建造和海绵城市建造供给参阅。
关键词：城市雨洪办理；SWMM模型；雨洪效应；海绵城市建造
1、研讨区概略
本文以南阳市为研讨目标，以南阳市地势为起点，考虑降雨、截留和入渗、蒸发出、地下水等影响城市降雨径流构成的要素，剖析南阳市洪水的构成，对南阳市海绵城市的建造具有必定的辅导和参阅价值。
2、原理办法
暴雨洪水办理模型（SWMM）是美国环境保护署（USEPA）1971年开发并揭露发行的一个动态降雨径流模仿模型，首要用于对城市某一单一或长期序列降水事情的水量和水质进行模仿。在世界范围内广泛使用于城市区域的暴雨洪水、合流是排水体系、排污管道以及其它排水体系的规划、剖析和规划，在非城市区域也广泛使用。
2.1SWMM模型
在SWMM模型中，一般将一个流域区分红若干子流域，依据子流域的特色，别离核算其降雨径流进程，最终经过全流域各个子流域的降雨径流进程，核算出流域组成的降雨径流进程。依据南阳市的城市核算部分供给：南阳市透水区域面积占全市面积的25.6%，半透水（混合）区域面积占34.7%，彻底不透水面积占39.7%的建造特色，将其市区依据不同的下垫面要素，概划为不同的子流域。
2.2模块树立
1、坡面汇流及河沟汇流。依据城市集水面积材料，地舆位置的几许特征，区域内的斜度、糙率、地上入渗率，选用曼宁公式及马斯京根河道洪水演化进程而求得。
2、城市管网汇流。依据不滞流透水面积，城市管网分段直径，区域的降水量，选用圣维南方程组求得，首要考虑城市的硬化率、城市管网的分段直径、斜度、管网水深、长度、摩阻斜度等。
3、城市归纳排洪。归纳考虑城市天然透水面积而发作的坡面汇流及河沟汇流：城市不滞流透水面积及城市的硬化率发作的城市管网汇流，依据城市河网结构，选用马斯京根河道洪水演化进程，归纳考虑得出城市归纳排洪。
本研讨区域的SWMM模型的树立，然后剖析区域的SWMM模型降雨径流包含坡面汇流、河沟汇流、城市管网汇流最终构成归纳城市排洪进程。
2.3模块树立参数剖析
1）、排放口出流实测
近2 0年南阳城区共发作10次大洪水，发作城市内涝10屡次，首要有2 000年、2009年、2010年三次大洪水较为典型，以2000年洪流为例。
（1）降水量：2000年7月4日南阳市突降大到暴雨，均匀雨量268.1mm，最大点雨量为医圣祠遥测站315.3m m，最大2小时115.9mm，最大6小时181.0mm（见下图南阳医圣祠站降水量进程柱状图）。
（2）径流量：经材料归纳剖析，断定前期土壤含水量为40mm，历年实测北部涌河最大流量420立方米每秒，中心城区的梅溪河最大流量580立方米每秒，温凉河最大流量380立方米每秒，下流水文站测得最大流量3240立方米每秒。
（3）洪水剖析：以2000年“704”洪水为例进行剖析，此次雨洪具有雨量大、强度大的特色。从7月3日2时开端降雨到20时，2小时最大降水33.2毫米，除中心城区有少量积水外，其他无积水现象；20时至22时，整个南阳市降下大暴雨，最大11.5.9mm，中心城区大面积积水，23时沟满河平，南阳水文巡测队在南阳城
区各条河流进行检测，测得第一手材料。经过剖析，2小时30毫米降雨，不会形成城市内涝，中心城区的河道洪峰比周边河道洪峰提早30分钟抵达，城市不滞流面积越大，越简单形成城市内涝。
（4）洪水灾情：在南阳城区西北部为天然透水面积和滞流透水面积各占一半，尽管降雨量较大，降雨强度大，因为依照海绵城市建造要求，选用小区区域内铺设透水砖和选用下凹式绿洲这两种办法下，城市管网直径较大，积水不严峻；中心城区积水十分严峻，南阳商场邻近积水深度达1.5米左右，均匀积水深度达1.0米左右，操控面积为36.4 Km2，形成严峻城市內涝。
2）模仿值进行率定
依据洪水剖析，城市排水管网的改变对其操控区域内的产流量、下渗量以及洪峰流量有着较大影响。使用水文剖析模块率定SWMM（雨洪办理模型）模型参数，在研讨区域上树立起不同分区特色和管网条件的SWMM工程，即滞流透水面积和滞流不透水面积的区分。南阳市降水量P为38%的24h降雨进程为降雨输入，进行模仿剖析。成果表明，受管网添加影响的子汇水区域下渗量有所削减，径流量有所添加，洪峰流量增大，且洪峰呈现时刻提早。
3）两种办法率定参数剖析
本文针对城市暴雨径流产流汇流的机理和进程，结合南阳市当地的气候气候及地舆条件，对暴雨径流调理的几种办法进行了比对研讨，运用城市暴雨雨水办理模型（SWMM），成果表明，85年往后，跟着南阳城区的快速开展，区域雨水聚集时刻提早30分钟以上，洪峰流量增大3 5%左右，并对雨水搜集贮存池的建造规划和经济效益进行了优化，为往后相似工程核算供给参阅。
模仿值进行率定，归纳考虑城市开展对雨洪的归纳影响，以前期降雨的丢失量来考虑，城市雨洪的改变进程，是归纳要素无量纲的改变，模仿出雨洪的改变进程，用试算办法进行推求，率定参数代表性欠好。
3、成果与评论
经过以上两种办法剖析成果，选用城市暴雨雨水办理模型（SWMM），剖析跟着城市开展，雨洪的改变规则，区域雨水聚集时刻提早30分钟以上，洪峰流量增大35%左右。
树立产流模型，对南阳市不同降雨频率不同硬化美化份额面积，剖析核算了铺设透水砖、下凹式绿洲、树立人工蓄水池关于拦蓄雨水径流、弥补地下水、滞后汇流的影响，得出铺设透水砖、下凹式绿洲、树立人工蓄水池能有用的拦蓄雨水径流和弥补地下水，并使降雨汇流显着滞后。
针对雨水的可调理使用，树立区域性雨水使用体系，剖析研讨雨水调蓄池在部分区域的使用。依据多年的降雨材料的核算给出南阳市为代表性的城市雨水贮存池合理的规划和规划雨量值，并考虑良性水循环和径流排放量。为相似区域的工程规划和施工供给有利的参阅。endprint
