SWMM模型水质模块存在的问题

本文由 2016-08-02 9:41 发布,共 5469 人围观

最近国内海绵城市建设热度不减,很多地方需要用到模型来评估一些低影响开发措施对水质,特别是非点源污染的改善效果,其中SWMM模型就是应用得比较多的一个模型。一般来说,在研究城市非点源污染时,其来源主要分成来种:降雨和地表冲刷。如果仔细研究SWMM模型5.1版的计算代码,子汇水区出口的污染物来源从模型计算流程上来看分为三个:(1)LID面积上的降雨+外部入流;(2)地表冲刷;(3)地表积水(含非LID区域降雨)+外部入流。在这三项中,里面的所谓地表积水,并非指在区域内形成的内涝积水,而是子流域内暂未形成径流流到子流域出口的那部分水,第一项和第三项中的外部入流均指从别的子汇水区流入到待计算的子汇水区,仅在LID占据整个子流域面积时,第一项中外部入流才会计算,而此时第三项中外部入流则不会计算,因此不存在重复计算的问题。

如果仅仅从以上分类计算上看,不存在什么问题,但如果深入到模型一些基本的假定来看,SWMM模型在计算带有LID措施的子汇水区的污染物时,则存在很明显的问题。

(1)在计算冲刷带来的污染物量时,模型不区分LID区域和非LID区域,直接采用子流域全部径流和面积来计算。LID区域的降雨会直接用来稀释污染物,而非LID区域内的降雨需要转换为径流才可以,两者有时有近半个甚至一个量级的区别,导致降雨一旦停止,设置了LID措施的子汇水区,出口污染物浓度有可能急剧不合理地上升。

(2)在模型假定中,地表冲刷产生的污染物不与地表积水中的污染物发生交互,仅非LID区域内降雨带来的污染物会因下渗而减少,下渗不减少其它来源污染物的假定似乎并不合理。这个问题在不管子汇水区是否有LID措施的情况下都存在。

当然,考虑LID对污染物的削减本身是个很困难的问题, SWMM模型仅仅实现了从无到有的转变,并不见得方法和假定有多么先进,还有很多路要走。这里建议谨慎采用SWMM模型评估LID措施对水质改善的效果,更多的采用实测或者实验的数据才是王道。当然SWMM模型在计算LID水量这块问题没有水质这么大,相对更加合理,用来评估对径流的改善问题不大。

以上见解仅针对SWMM 5.1.010版本,观点不一定正确,欢迎批评指正。

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1 条评论 on “SWMM模型水质模块存在的问题

  1. sophia

    大瓜老师,你好,我在用SWMM计算各个地块在连续降雨过程中通过累计冲刷产生的污染物进入检查井,最终到管道排口,排口的污染物浓度也上升到很大,比如COD到4000mg/L有些甚至上万,这个项目是没有添加LID设施的。我查看了各个地块的COD runoff的浓度,比较合理,100mg/L左右,但是进到管网之后,越往下游走,污染物浓度越大,想问一下是什么原因,有什么方法可以计算排口正确的污染物浓度时间序列?

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