基于容量交易和多尺度网格划分的海绵城市建设优化方法

2025-04-29 40 2.01M 0

  摘要:【目的】针对海绵城市建设中LID设施应用面临的高建设成本和资源配置效率低等问题,提出了一种基于容量交易和多尺度网格划分的优化策略。【方法】通过将研究区域进行100m、200m、500m和1000m尺度的网格划分,结合SLSQP优化算法和容量交易机制,模拟不同单元间径流“传递”的潜力,并按需配置LID设施。【结果】研究结果表明:随着交易尺度的增大,径流削减效果逐渐增强。相较于100m交易尺度,在满足径流系数的控制目标情况下,200m、500m以及1000m交易尺度所需LID设施建设面积分别减少了28.48hm2、87.33 hm2和138.16 hm2;当径流控制率成为约束条件时,200m、500m以及1000m交易尺度所需LID设施建设面积分别减少了24.74 hm2、117.32 hm2和192.18 hm2。【结论】综合分析表明:随着交易尺度的增大,LID设施的建设面积逐渐减少,但当交易尺度过大时,效益提升的幅度开始趋于平缓。500m交易尺度被认为是研究区域的最佳交易尺度,这一尺度通过有效整合区域间的削减潜力,在降低建设成本的同时,避免了因尺度过大导致的效益递减。在实际应用中,应根据具体区域的地形、气候和功能需求,灵活选择适当的交易尺度,以实现最佳的资源配置和径流削减效果,该方法为海绵城市建设提供了精细化与高效协同的路径。

  文章目录

  0 引 言

  1 材料和方法

  1.1研究区域

  1.1.1区域概况

  1.1.2 设计降雨

  1.2 研究方法

  1.2.1 SWMM模型与汇水区划分

  1.2.2 SWMM参数率定与验证

  1.2.3 容量交易的概念

  1.2.4 容量交易计算公式

  1.2.5 SLSQP规划模型

  1.2.6 边际效益

  2 结果与讨论

  2.1 SWMM模拟运行

  2.1.1 不同交易尺度径流特征

  2.1.2 径流系数变化趋势

  2.2容量交易优化效果

  2.2.1典型区域的盈余变化

  2.2.2交易尺度的盈余变化

  2.2.3局部约束下不同交



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