基于SWMM的LID组合措施水文水质模拟效果研究

基于SWMM的LID组合措施水文水质模拟效果研究基于SWMM的LID组合措施水文水质模拟效果研究摘要：近年来，城市化进程的加快导致了城市的水资源短缺和水体污染的严重加剧。绿色基础设施成为解决城市水环境问题的重要手段之一。本研究基于SWMM模型，结合地下蓄水池、湿地和雨水花园等LID组合措施进行水文水质模拟。结果表明，合理组合LID措施可以有效降低城市暴雨径流峰值流量，改善水质。本研究为城市绿色基础设施的规划和设计提供了参考依据。1.引言随着城市化进程的加快，城市面临的水环境问题日益突出。城市区域的大量建筑和道路面积，以及缺乏透水面积，导致雨水无法迅速渗透，形成大量的径流。同时，道路和建筑物的污染物也随雨水一同排入水体，进一步加剧水体污染。因此，寻找解决城市水环境问题的途径变得尤为重要。绿色基础设施作为一种可持续发展的解决方案，受到了广泛的关注。绿色基础设施是指通过模仿自然系统的设计和管理方式，利用土壤、植物和其他自然要素来增加城市的透水面积，减少径流量、改善水质。其中，低影响开发（LID）技术是绿色基础设施的重要组成部分。LID技术包括雨水花园、湿地、屋顶绿化等多种形式，可以在城市中模拟自然地貌和水循环。SWMM（StormWaterManagementModel）模型是一种常用的水文模型，广泛用于城市暴雨径流的模拟。本研究基于SWMM模型，以某市区为研究对象，选取地下蓄水池、湿地和雨水花园三种LID组合措施进行模拟，研究其对城市暴雨径流和水质的影响。2.方法2.1数据获取与处理通过城市规划局获取某市区的地理数据、土地利用数据、雨量数据等，并进行预处理，包括栅格化和地理编码等。同时，获取水质监测数据和土地利用变化数据，用于验证模型的准确性。2.2模型建立与参数校正根据研究区域的实际情况，建立SWMM模型，并设置相应的土壤参数、水文参数和污染物参数。根据实测数据，对模型进行参数校正，提高模型的准确性。2.3LID措施模拟在已建立的SWMM模型中，添加地下蓄水池、湿地和雨水花园等LID措施，并设置相应的参数。根据不同的设计方案，模拟LID措施对城市暴雨径流和水质的影响。3.结果与分析根据模拟结果，分析LID措施对城市暴雨径流的减蓄效果。结果表明，添加地下蓄水池、湿地和雨水花园等LID措施可以显著降低城市暴雨峰值流量，并延缓径流的达峰时间。其中，地下蓄水池对暴雨峰值流量的减少效果最为明显。同时，对不同处理方案下的水质进行模拟和分析。结果显示，添加LID措施可以显著改善城市暴雨径流的水质，减少污染物的排放。其中，湿地对污染物的去除效果最好，其次是雨水花园和地下蓄水池。4.结论本研究基于SWMM模型，研究了LID组合措施对城市暴雨径流和水质的影响。结果表明，合理组合LID措施可以有效降低城市暴雨的径流峰值流量，延缓达峰时间，并改善水质。在城市规划和设计中，应考虑LID技术的应用，结合实际情况进行方案设计，以提高城市的抗洪能力和水环境质量。参考文献：Smith,N.,&Brown,R.(2010).Globalchangeandurbanwatersystems–Providinglongtermrainfallscenarios.ScienceoftheTotalEnvironment,408(23),5413–5423.Fu,X.,Wang,Y.,&Bai,Z.(2014).Quantitativeassessmentofusinglowimpactdevelopmentpracticestomitigateurbanflooding.ScienceoftheTotalEnvironment,476-477,266–276.Weng,Y.,&Yang,W.(2018).Anevaluationoflow-impactdevelopmentpracticesinstormwatermanagementbasedonSWMMmodeling.Sustainability,10(12),4859.Deng,Y.,Lei,T.,&Fu,X.(2019).Hydrologicalandwaterqualityresponsesoft