基于LID措施的面源污染控制模拟方法技术

本发明专利技术公开一种基于LID措施的面源污染控制模拟方法，包括：步骤1：使用拉格朗日插值法获取开发前降雨径流系数；步骤2：划分子汇水区域；步骤3：利用SWMM模拟面源污染物的累计‑冲刷；步骤4：根据待开发区域的清扫参数更新污染物累积量；步骤5：利用SWMM的水质编辑器，根据有效承载系数模拟LID措施对污染物的去除参数。本发明专利技术在机理模型的基础上利用暴雨管理模型模拟面源污染物的累计‑冲刷，具有数值计算简单，操作性强的优点。

【技术实现步骤摘要】
基于LID措施的面源污染控制模拟方法
本专利技术涉及雨水管理技术，具体涉及一种基于低冲击开发(LowImpactDevelopment，LID)技术的面源污染控制模拟方法。
技术介绍
目前，我国大多数城市的雨水排水系统依照传统雨水排水设计方法建造。传统的城市雨水排水设计多采用快速排出雨水的方式，在短期内保证了城市雨水排水系统安全。但是，随着城市化水平的提高，城市不透水面积比例逐年增加，传统设计方式下的重现期水平已不能满足现代城市的雨水排水需求。尤其是特大暴雨发生时，对短时间内汇集的大量雨水，缺乏有效的、及时的排水方式是造成城市排水系统瘫痪和内涝的根本原因。对我国而言，淡水资源十分宝贵，但雨水这种污染轻，水量大的淡水资源的利用率却很低，雨水资源的流失无疑是一种巨大的浪费。还有，雨水对地面的快速冲刷和排放又会为区域水环境带来严重的面源污染问题。“LowImpactDevelopment”这一术语首次于1977年Barlow等人编写的美国佛蒙特州土地利用规划报告中出现。现有研究多关注LID措施单体的性能研究，缺少与设计要素，例如措施设计规模，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于LID措施的面源污染控制模拟方法，其特征在于，所述方法包括：/n步骤1：使用拉格朗日插值法获取开发前降雨径流系数/n首先利用暴雨管理模型(Storm water management model，SWMM)中LID控制编辑模块，获取LID措施参数取值范围；再根据设计需要调整表面层、路面层、土壤层、蓄水层和暗渠的参数；/n然后利用SWMM接收降雨数据，模拟水流在地表的运动，模拟水流和污染物的传输迁移过程；/n步骤2：划分子汇水区域/n按照待模拟的城市实际汇流情况将待开发区域划分为若干子汇水区域，形成以具有实际汇水能力的主干河流为中心的一级汇水区域；在一级汇水区内，将影响汇流途径的因子...

【技术特征摘要】
1.一种基于LID措施的面源污染控制模拟方法，其特征在于，所述方法包括：
步骤1：使用拉格朗日插值法获取开发前降雨径流系数
首先利用暴雨管理模型(Stormwatermanagementmodel，SWMM)中LID控制编辑模块，获取LID措施参数取值范围；再根据设计需要调整表面层、路面层、土壤层、蓄水层和暗渠的参数；
然后利用SWMM接收降雨数据，模拟水流在地表的运动，模拟水流和污染物的传输迁移过程；
步骤2：划分子汇水区域
按照待模拟的城市实际汇流情况将待开发区域划分为若干子汇水区域，形成以具有实际汇水能力的主干河流为中心的一级汇水区域；在一级汇水区内，将影响汇流途径的因子信息融入进数字高程模型(DigitalElevationModel，DEM)图，再根据细化的DEM图进行二级汇水区划分，从而形成二级汇水区；在二级汇水区内，根据排水设施空间的分布情况，利用Voronoi图进行三级划分，从而形成三级汇水区；
步骤3：利用SWMM模拟面源污染物的累计-冲刷
SWMM利用污染物增长，污染物冲刷和街道清扫参数定义土地使用类型，再依据确定的土地使用类型设计污染物的增长情况；
假定污染物增长呈指数型增长，渐进达到最大值，使用指数函数计算污染物累计过程：



式中，B为污染物累积量，单位为g/m2；C1为最大增长可能，单位为g/m2；C2为增长速率常数；t为累计时间；
再利用指数冲刷法计算污染物冲刷过程，冲刷负荷与径流速率的C4次幂值和污染物增长量的乘积成正比，公式如下：



式中，W为冲刷负荷，单位...

【专利技术属性】
技术研发人员：牛志广，王月，王冲，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：天津;12