本文關(guān)鍵詞：滇池多層次排水系統(tǒng)雨水調(diào)蓄池功效研究

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【摘要】：滇池是我國(guó)西南地區(qū)的第一大湖泊,為了維護(hù)滇池水質(zhì),國(guó)家投入了大量人力物力,建設(shè)了環(huán)湖截污保護(hù)工程用以控制初期雨水和合流制污水的污染。雨水調(diào)蓄池作為一種控制面源污染、削減排水管道峰值流量的措施,在環(huán)湖截污保護(hù)工程中可起到重要的作用。本文圍繞多層次雨水調(diào)蓄池的布置方案和調(diào)蓄池的調(diào)蓄功效進(jìn)行了研究,提出了三種多層次調(diào)蓄池的布置方案,同時(shí)對(duì)調(diào)蓄池中水的分布情況進(jìn)行了模擬,提出了改善水流分布,提高調(diào)蓄功效的方法。首先對(duì)SWMM的產(chǎn)生和發(fā)展歷程進(jìn)行了簡(jiǎn)要介紹,然后介紹了其模塊化理論和SWMM的模擬能力及典型應(yīng)用,最后介紹了SWMM開(kāi)發(fā)方法并根據(jù)EPA提供的資料編寫(xiě)了一段C語(yǔ)言程序。利用SWMM建立了滇池東岸地區(qū)南至大海晏,北至洛龍河污水處理廠的雨水排水模型,模型總覆蓋面積為60.97平方公里。根據(jù)昆明地區(qū)的降雨公式結(jié)合芝加哥雨型合成了0.5年一遇的降雨時(shí)間序列,降雨厚度為18.51mm,整個(gè)模型共接受雨水112.86萬(wàn)m3。將序列添加到模型中進(jìn)行模擬,發(fā)現(xiàn)在不設(shè)置調(diào)蓄池的情況下,整個(gè)模型的溢流點(diǎn)為106個(gè),總溢流量為19.1萬(wàn)m3,約占降雨總量的16.92%。其中環(huán)湖截污干渠溢流量為12.7萬(wàn)m3,其他干管溢流量為6.4萬(wàn)m3。為了有效控制溢流,提出了三種調(diào)蓄池布置方案:將調(diào)蓄池布置在環(huán)湖截污干渠和干管的溢流點(diǎn)附近、調(diào)整干管后將調(diào)蓄池全部布置在環(huán)湖截污干渠上、將調(diào)蓄池全部布置在主干管上。對(duì)三種調(diào)蓄池布置方案進(jìn)行模擬分析得出,若保證0.5年一遇降雨不產(chǎn)生溢流,三種方案所需調(diào)蓄池總體積分別為:23.57萬(wàn)m3、25.30萬(wàn)m3、26.97萬(wàn)m3。對(duì)應(yīng)污染物的截留能力,三種調(diào)蓄池設(shè)置方案中第二方案截留的污染物最多,第三種方案次之,第一種方案最差。結(jié)合經(jīng)濟(jì)分析比較,發(fā)現(xiàn)在能夠有效控制溢流的情況下,方案一的造價(jià)最低,方案三的造價(jià)最高。本文對(duì)滿流情況下調(diào)蓄池中水流的分布情況進(jìn)行了模擬研究,并提出了減少環(huán)流現(xiàn)象和提高流速均勻性的方法。模擬發(fā)現(xiàn)在滿流情況下,通過(guò)改變調(diào)蓄池進(jìn)水口的位置并不能有效減少環(huán)流現(xiàn)象的產(chǎn)生,也不能改善調(diào)蓄池中水流流速的均勻性,進(jìn)水口在中間時(shí)最大流速為0.021m/s,流速分布在-0.003 m/s~0.021 m/s之間,進(jìn)水口在兩邊時(shí)最大流速為0.042m/s,流速分布在-0.0017 m/s~0.0042 m/s之間。設(shè)置穿孔板后,調(diào)蓄池中水流流速的均勻性和水流分布情況均能得到非常明顯的改善,在設(shè)置孔徑為0.1m的穿孔板的情況下,調(diào)蓄池中的水流流速分布在0.009 m/s~0.0011 m/s附近,同時(shí)從流線圖上也沒(méi)有發(fā)現(xiàn)環(huán)流現(xiàn)象產(chǎn)生。設(shè)置導(dǎo)流裝置也可以有效減少環(huán)流情況的產(chǎn)生,提高流速的均勻性,設(shè)置改善的導(dǎo)流裝置后,調(diào)蓄池中水流的流速分布在0.004 m/s~0.015 m/s之間,對(duì)比未設(shè)置導(dǎo)流裝置的情況可以發(fā)現(xiàn),設(shè)置導(dǎo)流裝置的調(diào)蓄池的環(huán)流區(qū)域的面積也有所縮小。
【關(guān)鍵詞】：調(diào)蓄池 容積 SWMM模型 Fluent
【學(xué)位授予單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TU992
【目錄】：

• 中文摘要3-5
• 英文摘要5-10
• 1 緒論10-20
• 1.1 課題研究背景與意義10-14
• 1.1.1 課題研究背景10-12
• 1.1.2 課題研究意義12-14
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究與應(yīng)用現(xiàn)狀14-17
• 1.2.1 相關(guān)模型研究及應(yīng)用及現(xiàn)狀14-15
• 1.2.2 雨水調(diào)蓄池研究及應(yīng)用現(xiàn)狀15-17
• 1.3 研究?jī)?nèi)容、創(chuàng)新點(diǎn)和技術(shù)路線17-18
• 1.3.1 前期研究情況17
• 1.3.2 本文研究?jī)?nèi)容17-18
• 1.3.3 創(chuàng)新點(diǎn)18
• 1.3.4 技術(shù)路線18
• 1.4 本章小結(jié)18-20
• 2 SWMM模型簡(jiǎn)介及滇池東岸SWMM模型的建立20-48
• 2.1 SWMM模型簡(jiǎn)介20-29
• 2.1.1 SWMM的產(chǎn)生與發(fā)展20
• 2.1.2 SWMM模型的模塊理論20-25
• 2.1.3 SWMM模型的典型應(yīng)用及高級(jí)應(yīng)用開(kāi)發(fā)25-29
• 2.2 SWMM的建模方法及滇池東岸SWMM模型的建立29-46
• 2.2.1 繪制對(duì)象29-32
• 2.2.2 設(shè)置對(duì)象屬性32-38
• 2.2.3 執(zhí)行模擬38-40
• 2.2.4 模擬結(jié)果的獲取和分析40-44
• 2.2.5 狀態(tài)報(bào)告44
• 2.2.6 率定模型44-46
• 2.3 本章小結(jié)46-48
• 3 多層次調(diào)蓄池設(shè)置位置、布置方式研究48-70
• 3.1 概述48
• 3.2 滇池流域四層次截污工程與調(diào)蓄池的關(guān)系48-49
• 3.2.1 滇池流域四層次截污工程介紹48-49
• 3.2.2 四層次截污工程與調(diào)蓄池的關(guān)系49
• 3.3 調(diào)蓄池體積的確定49-56
• 3.3.1 根據(jù)模擬結(jié)果確定50-52
• 3.3.2 根據(jù)流域面積與排水管網(wǎng)輸水能力確定52-56
• 3.4 多層次調(diào)蓄池布置方案研究56-68
• 3.4.1 將調(diào)蓄池分別設(shè)置在環(huán)湖截污干渠和主干管溢流點(diǎn)附近56-59
• 3.4.2 調(diào)蓄池全部設(shè)置在環(huán)湖截污干渠上59-63
• 3.4.3 調(diào)蓄池全部設(shè)置在主干管上63-66
• 3.4.4 建設(shè)成本分析66-67
• 3.4.5 三種調(diào)蓄方案對(duì)比分析67-68
• 3.5 本章小結(jié)68-70
• 4 計(jì)算流體力學(xué)理論及調(diào)蓄池網(wǎng)格的建立70-82
• 4.1 計(jì)算流體力學(xué)理論70-74
• 4.1.1 流體基本方程70-72
• 4.1.2 數(shù)值模擬步驟72-73
• 4.1.3 控制方程的離散方法73-74
• 4.2 流體分析軟件概述74-75
• 4.2.1 Fluent軟件的結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)74-75
• 4.2.2 Fluent軟件的前后處理75
• 4.3 調(diào)蓄池剖面網(wǎng)格的生成75-80
• 4.3.1 創(chuàng)建幾何模型76-78
• 4.3.2 生成非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格并輸出到Fluent78-80
• 4.4 本章小結(jié)80-82
• 5 調(diào)蓄池池型對(duì)截污效果的分析82-94
• 5.1 調(diào)蓄池截污原理及優(yōu)化思路82-83
• 5.2 原始狀態(tài)下的水流分布情況83-85
• 5.3 設(shè)置穿孔墻狀態(tài)下的水流分布情況85-88
• 5.4 設(shè)置梭型導(dǎo)流裝置狀態(tài)下的水流分布情況88-91
• 5.5 本章小結(jié)91-94
• 6 結(jié)論與建議94-96
• 6.1 結(jié)論94
• 6.2 建議94-96
• 致謝96-98
• 參考文獻(xiàn)98-102
• 附錄102-111
• A. C語(yǔ)言程序代碼102-111
• B. 作者在攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文目錄111
• C. 作者在攻讀碩士學(xué)位期間參與的科研項(xiàng)目111

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1059304