基于低影响开发的城市排水系统改造研究

发布时间：2017-04-06 15:12

  本文关键词：基于低影响开发的城市排水系统改造研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着城市人口增长和城市化的快速发展,城市区域硬化不渗透下垫面迅速增加,阻绝自然生态水循环系统,降低地表雨水渗流量,加速径流汇聚过程,致使地表总径流量快速增加,区域内涝风险连续攀升。当高强度降雨来临时,由于传统城市管网排水系统的设计排水能力有限,无法有效削减洪峰,导致排水节点大面积出现溢流,城市内涝随之发生。本文针对当前城市内涝日趋严重的国情,提出采用低影响开发的模式对现有排水系统进行改造。通过利用自然水循环系统对雨水的渗透、蒸发、滞留及储存能力,从源头削减、过程控制、末端处理等几个方面,达到减少地表径流量、消除城市内涝、促进地下水补充、恢复自然水循环、减轻城市热岛效应、缓解全球气候变缓与降低建筑能耗需求等多方面的目的。其主要研究包括以下几个方面：(1)本研究以低影响开发规划设计概念和应用技术措施为基础,开展了全方面的科学理论研究。(2)以实际工程案例为依托,利用SWMM雨水管理模型,对研究区域水文水力现状分别建模分析。一方面,通过区域水文数据对比,论证出城市区域内涝的形成原因。再通过加载不同重现期降雨事件的工况模拟,确立了影响城市内涝形成的主要因素。另一方面,通过现有管网水力模拟,完成排水管网节点洪流产生过程及规律的研究,并做出现有管网排水能力的评估。(3)根据现有排水系统模拟结果,综合考虑LID-BMPs的布置及选型原则,融合区域用地类型和空间利用等因素,提出了完整的低影响开发排水系统改造方案。(4)通过SWMM模型验证,对比分析改造前后区域水文和管网水力情况,论证出低影响开发改造方案的有效性。
【关键词】：城市内涝防治 低影响开发 排水系统改造 SWMM模型 LID-BMPs
【学位授予单位】：西南交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TU992;TV213.9
【目录】：

• 摘要6-7
• Abstract7-11
• 第1章 绪论11-21
• 1.1 研究背景11-15
• 1.1.1 城市化加剧城市内涝11-13
• 1.1.2 水资源及传统排水系统现状13-14
• 1.1.3 新型生态排水理念14-15
• 1.1.4 相关政策研究15
• 1.2 国内外研究现状15-17
• 1.2.1 国外研究现状15-17
• 1.2.2 国内研究现状17
• 1.3 研究目的及意义17-18
• 1.3.1 研究目的17-18
• 1.3.2 研究意义18
• 1.4 主要研究内容及方法18-21
• 1.4.1 研究内容18-19
• 1.4.2 研究技术路线19-21
• 第2章 低影响开发设计原理研究21-31
• 2.1 低影响开发基本理论21-28
• 2.1.1 低影响开发的概念21-22
• 2.1.2 低影响开发的目的22-24
• 2.1.3 低影响开发的效益分析24-26
• 2.1.4 低影响开发与传统排水系统的对比26-28
• 2.2 低影响开发设计原理28-31
• 2.2.1 低影响开发设计流程28
• 2.2.2 场地评估28-29
• 2.2.3 明确空间规划、用地规划和细部规划29-30
• 2.2.4 初步确定规划框架30
• 2.2.5 最大化降低不渗透面地表面积30
• 2.2.6 建立综合规划初步方案30-31
• 第3章 低影响开发技术研究31-47
• 3.1 生物滞留地31-34
• 3.1.1 设施概述31
• 3.1.2 适用条件31-32
• 3.1.3 生物滞留地的基本构造32-33
• 3.1.4 生物滞留地的运营与维护33-34
• 3.1.5 生物滞留地的局限性34
• 3.2 下凹式绿地34-38
• 3.2.1 设施概述34-35
• 3.2.2 适用条件35
• 3.2.3 下凹式绿地的基本构造和分类35-37
• 3.2.4 下凹式绿地的运营与维护37-38
• 3.2.5 下凹式绿地的局限性38
• 3.3 绿色屋顶38-42
• 3.3.1 设施概述38-39
• 3.3.2 适用条件39
• 3.3.3 绿色屋顶的基本构造与分类39-41
• 3.3.4 绿色屋顶的运营与维护41-42
• 3.3.5 绿色屋顶的局限性42
• 3.4 渗透路面42-47
• 3.4.1 设施概述42
• 3.4.2 适用条件42-43
• 3.4.3 渗透路面的基本构造及分类43-45
• 3.4.4 渗透路面的运营与维护45-46
• 3.4.5 渗透路面的局限46-47
• 第4章 SWMM模型系统介绍47-59
• 4.1 SWMM模型概述47-50
• 4.1.1 SWMM简介47-48
• 4.1.2 SWMM功能和应用48-50
• 4.2 SWMM雨水管理模型原理50-59
• 4.2.1 地表产流模型计算50-51
• 4.2.2 地表汇流模型计算51-53
• 4.2.3 渗透模型计算53-54
• 4.2.4 排水汇流计算54-56
• 4.2.5 低影响开发模拟原理56-57
• 4.2.6 模型稳定性条件57-59
• 第5章 SWM水文及管网水力模型的建立59-69
• 5.1 研究区域概况59-61
• 5.1.1 地理位置及地貌特征概况59-60
• 5.1.2 地质构造概况60
• 5.1.3 气候概况60
• 5.1.4 水文条件60
• 5.1.5 土地资源与植物资源60-61
• 5.1.6 管网概况61
• 5.2 研究区域模型的建立61-68
• 5.2.1 设计降雨强度61-63
• 5.2.2 子汇水区域划分63-64
• 5.2.3 子汇水区域参数的确定64-66
• 5.2.4 雨水管网模型的建立66-68
• 5.3 运算参数选择及结果校准68-69
• 5.3.1 子汇水区域渗透模型选择68
• 5.3.2 管网动力学计算模型选择68-69
• 第6章 区域内涝风险分析及雨水管网的排水能力评估69-80
• 6.1 子汇水区域水文数据研究69-72
• 6.1.1 数据处理及输出69-71
• 6.1.2 数据对比分析71-72
• 6.2 节点水力数据研究72-80
• 6.2.1 数据处理及输出72-76
• 6.2.2 数据对比分析76-80
• 第7章 基于低影响开发的排水系统改造方案研究80-86
• 7.1 研究区域低影响开发可行性评估80
• 7.1.1 区域土壤可行性评估80
• 7.1.2 区域水文可行性评估80
• 7.1.3 地形地貌可行性评估80
• 7.2 LID-BMPs场地选择及选型原则80-83
• 7.2.1 LID-BMPs场地布置原则80-82
• 7.2.2 LID-BMPs选型原则82-83
• 7.3 基于低影响开发的排水系统改造方案83-86
• 7.3.1 人行道路改造方案分析83
• 7.3.2 车行道路改造方案分析83-84
• 7.3.3 运动场区域的改造方案分析84
• 7.3.4 建筑区域的改造方案分析84-85
• 7.3.5 改造方案规划情况及数据统计85-86
• 第8章 基于低影响开发的排水系统改造方案效果分析86-92
• 8.1 低影响开发下子汇水区域水文数据研究86-88
• 8.1.1 数据处理及输出86-87
• 8.1.2 LID-BMPs水文效益分析评估87-88
• 8.2 低影响开发下节点水力数据研究88-92
• 8.2.1 数据处理及输出88-89
• 8.2.2 LID-BMPs管网水力状况分析评估89-92
• 第9章 总结与展望92-94
• 9.1 总结92-93
• 9.2 不足与展望93-94
• 致谢94-95
• 参考文献95-99

【引证文献】

中国期刊全文数据库 前1条

1 林伟斌;郑郁善;;基于SUSTAIN模型的雨洪管理规划[J];湖北工程学院学报;2016年03期

  本文关键词：基于低影响开发的城市排水系统改造研究，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：289101