基于情景模拟的街区海绵设施管控方案效能评估

董书畅; 马东辉; 张博骞; 王娜; 王威

doi:10.13409/j.cnki.jdpme.20230831002

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基于情景模拟的街区海绵设施管控方案效能评估

“城市基础设施抗洪韧性评价与提升”专题 | 更新时间：2024-09-07

- 基于情景模拟的街区海绵设施管控方案效能评估
- Efficiency Evaluation of Sponge Facility Management and Control Schemes in Urban Blocks Based on Scenario Simulation
- 防灾减灾工程学报 2024年44卷第4期页码：762-771
- 作者机构：
  
  1.北京工业大学城市建设学部，北京 100124
  2.北京工业大学北京城市与工程安全减灾中心，北京 100124
- 作者简介：
  
  董书畅（1996—），男，硕士研究生。主要从事城市安全与防灾规划研究。 E-mail: 717971745@qq.com
  马东辉(1968—)，男，教授，博士。主要从事城市安全与防灾规划、生命线系统抗灾技术研究。E-mail: ieemdh@163.com
- 基金信息：
  
  国家自然科学基金项目(52278472);北京市自然科学基金项目(8232004)
- DOI：10.13409/j.cnki.jdpme.20230831002
  中图分类号： TU984.116
- 收稿：2023-08-31，
  
  修回：2023-12-27，
  
  纸质出版：2024-08-30
- 稿件说明：
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董书畅,马东辉,张博骞等.基于情景模拟的街区海绵设施管控方案效能评估[J].防灾减灾工程学报,2024,44(04):762-771.

DONG Shuchang,MA Donghui,ZHANG Boqian,et al.Efficiency Evaluation of Sponge Facility Management and Control Schemes in Urban Blocks Based on Scenario Simulation[J].Journal of Disaster Prevention and Mitigation Engineering,2024,44(04):762-771.
董书畅,马东辉,张博骞等.基于情景模拟的街区海绵设施管控方案效能评估[J].防灾减灾工程学报,2024,44(04):762-771. DOI： 10.13409/j.cnki.jdpme.20230831002.

DONG Shuchang,MA Donghui,ZHANG Boqian,et al.Efficiency Evaluation of Sponge Facility Management and Control Schemes in Urban Blocks Based on Scenario Simulation[J].Journal of Disaster Prevention and Mitigation Engineering,2024,44(04):762-771. DOI： 10.13409/j.cnki.jdpme.20230831002.

摘要

为精准评估海绵设施内涝防控效能，探究海绵设施合理建设规模，增强城市街区雨洪风险管理能力，构建了SWMM降雨径流动态模型，并设计多重现期降雨情景和多水准管控情景，全面分析了海绵设施的雨洪风险防控效能。依据历史内涝灾害情况、内涝风险现状选定三个研究街区，选用绿色屋顶、透水铺装、雨水花园、植草沟作为雨水管控措施，对多水准情景的交叉模拟结果，从防控能力衰减指数及参量削减率两方面，类比分析降雨径流的控排关系，量化评估不同降雨重现期下各管控措施方案的雨洪风险防控效能。结果表明：①海绵设施管控方案具有控制街区内涝风险的作用，对低重现期降雨效果良好，但在面对高重现期降雨时存在管控缺口，需补充其他防治手段；②高布设率管控方案的雨洪防控效果提升并不大，针对各参量的防控能力衰减更多。

Abstract

To accurately evaluate the prevention and control effectiveness of sponge facilities in waterlogging management and to explore the reasonable construction scale of sponge facilities for enhancing urban block rainwater and flood risk management capabilities

a SWMM rainfall-runoff dynamic model was constructed. Multiple return period rainfall scenarios and multi-level control scenarios were designed to comprehensively analyze the rainwater and flood risk prevention and control efficiency of sponge facilities. Three research blocks were selected based on historical waterlogging incidents and current waterlogging risk conditions. Green roofs

permeable pavements

rainwater gardens

and grassed swales were used as rainwater control measures. The cross-simulation results of multi-level scenarios were analyzed by comparing the control and drainage relationships of rainfall runoff in terms of control capability decay index and parameter reduction rate

quantifying the rainwater flood risk prevention and control effectiveness of each control measure scheme under different rainfall return periods. The results indicate that: ① Sponge facility management and control schemes effectively control the waterlogging risk in urban blocks

performing well under low return period rainfall but exhibiting control gaps under high return period rainfall

requiring additional preventive and control measures; ② High deployment rate control schemes do not significantly improve the effectiveness of rainwater and flood control

with greater control capability decay for various parameters.

关键词

Keywords

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