基于SWMM模型的低影響開發(fā)優(yōu)化設(shè)計(jì)及雨洪控制效果的研究
發(fā)布時(shí)間:2023-12-10 13:38
隨著我國城市人口的急速增長,城鎮(zhèn)化的建設(shè)過程逐步加快,極大的促進(jìn)了我國社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,但同時(shí)也對我國的城市水文生態(tài)環(huán)境帶來了負(fù)面的影響。城市的開發(fā)與建設(shè)引起了地表下墊面結(jié)構(gòu)的變化,增加了地表不透水面積的比例,破壞了自然水文循環(huán)過程,導(dǎo)致雨水下滲量不斷減少,地表徑流匯集時(shí)間縮短,徑流洪峰提前,城市內(nèi)澇與積水事件頻繁發(fā)生,城市水循環(huán)過程不再符合城市可持續(xù)發(fā)展的要求。低影響開發(fā)(Low Impact Development,LID)技術(shù)是一種“源頭控制,分散處理”的雨水管理措施,可在一定程度上緩解城市內(nèi)澇發(fā)生。近幾年國內(nèi)開始對其展開研究,并在我國海綿城市建設(shè)中得到試點(diǎn)應(yīng)用,但在設(shè)施規(guī)劃布置上尚缺深入研究。本文查閱眾多相關(guān)文獻(xiàn),對國內(nèi)外在LID方面的研究進(jìn)展進(jìn)行分析,提出本次研究主要內(nèi)容和技術(shù)路線。然后對研究中采用的暴雨管理模型(Storm Water Management Model,SWMM)的適用性及原理加以剖析。最后針對低影響開發(fā)的布局優(yōu)化設(shè)計(jì)展開研究,以年徑流總量控制率、徑流峰值流量和LID措施的經(jīng)濟(jì)成本為目標(biāo),構(gòu)建多目標(biāo)優(yōu)化模型,通過標(biāo)準(zhǔn)化方法將多目標(biāo)函數(shù)簡化為單目函數(shù),在MATL...
【文章頁數(shù)】:79 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
1 緒論
1.1 研究背景
1.1.1 城市化與水環(huán)境問題
1.1.2 傳統(tǒng)排水模式的局限
1.1.3 新型排水理念的提出
1.1.4 低影響開發(fā)及海綿城市
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 國外研究現(xiàn)狀
1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
1.3 研究目的
1.4 研究內(nèi)容與技術(shù)路線
1.4.1 研究內(nèi)容
1.4.2 章節(jié)安排
1.4.3 技術(shù)路線
1.5 本章小結(jié)
2 SWMM模型系統(tǒng)研究
2.1 水文模型
2.2 SWMM模型概述
2.3 SWMM模型原理
2.3.1 水文過程模擬原理
2.3.2 水力過程模擬原理
2.3.3 水質(zhì)過程模擬原理
2.3.4 LID控制模塊
2.4 SWMM建;静襟E
2.5 本章小結(jié)
3 低影響開發(fā)優(yōu)化設(shè)計(jì)
3.1 建立多目標(biāo)函數(shù)
3.1.1 優(yōu)化設(shè)計(jì)主要目標(biāo)
3.1.2 構(gòu)建多目標(biāo)數(shù)學(xué)函數(shù)
3.2 多目標(biāo)優(yōu)化模型的求解
3.3 本章小結(jié)
4 優(yōu)化方法案例研究
4.1 研究區(qū)域概況
4.2 模型構(gòu)建
4.2.1 研究區(qū)子匯水區(qū)概化
4.2.2 模型參數(shù)設(shè)置
4.3 設(shè)計(jì)降雨
4.4 模型參數(shù)校準(zhǔn)
4.5 LID設(shè)施組合方案
4.5.1 LID措施比選
4.5.2 LID參數(shù)設(shè)置
4.5.3 優(yōu)化結(jié)果
4.6 本章小結(jié)
5 雨洪控制效果模擬分析
5.1 雨洪控制效果研究
5.1.1 徑流總量分析
5.1.2 徑流峰值分析
5.1.3 徑流過程分析
5.2 管網(wǎng)承載能力分析
5.2.1 溢流節(jié)點(diǎn)分析
5.2.2 超載管道分析
5.2.3 排放口流量分析
5.3 本章小結(jié)
6 結(jié)論與展望
6.1 結(jié)論
6.2 不足和展望
攻讀學(xué)位期間參加的科研項(xiàng)目及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
致謝
參考文獻(xiàn)
本文編號:3872514
【文章頁數(shù)】:79 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
1 緒論
1.1 研究背景
1.1.1 城市化與水環(huán)境問題
1.1.2 傳統(tǒng)排水模式的局限
1.1.3 新型排水理念的提出
1.1.4 低影響開發(fā)及海綿城市
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 國外研究現(xiàn)狀
1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
1.3 研究目的
1.4 研究內(nèi)容與技術(shù)路線
1.4.1 研究內(nèi)容
1.4.2 章節(jié)安排
1.4.3 技術(shù)路線
1.5 本章小結(jié)
2 SWMM模型系統(tǒng)研究
2.1 水文模型
2.2 SWMM模型概述
2.3 SWMM模型原理
2.3.1 水文過程模擬原理
2.3.2 水力過程模擬原理
2.3.3 水質(zhì)過程模擬原理
2.3.4 LID控制模塊
2.4 SWMM建;静襟E
2.5 本章小結(jié)
3 低影響開發(fā)優(yōu)化設(shè)計(jì)
3.1 建立多目標(biāo)函數(shù)
3.1.1 優(yōu)化設(shè)計(jì)主要目標(biāo)
3.1.2 構(gòu)建多目標(biāo)數(shù)學(xué)函數(shù)
3.2 多目標(biāo)優(yōu)化模型的求解
3.3 本章小結(jié)
4 優(yōu)化方法案例研究
4.1 研究區(qū)域概況
4.2 模型構(gòu)建
4.2.1 研究區(qū)子匯水區(qū)概化
4.2.2 模型參數(shù)設(shè)置
4.3 設(shè)計(jì)降雨
4.4 模型參數(shù)校準(zhǔn)
4.5 LID設(shè)施組合方案
4.5.1 LID措施比選
4.5.2 LID參數(shù)設(shè)置
4.5.3 優(yōu)化結(jié)果
4.6 本章小結(jié)
5 雨洪控制效果模擬分析
5.1 雨洪控制效果研究
5.1.1 徑流總量分析
5.1.2 徑流峰值分析
5.1.3 徑流過程分析
5.2 管網(wǎng)承載能力分析
5.2.1 溢流節(jié)點(diǎn)分析
5.2.2 超載管道分析
5.2.3 排放口流量分析
5.3 本章小結(jié)
6 結(jié)論與展望
6.1 結(jié)論
6.2 不足和展望
攻讀學(xué)位期間參加的科研項(xiàng)目及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
致謝
參考文獻(xiàn)
本文編號:3872514
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