本文關鍵詞：GIS與SWMM模型在下凹式綠地優(yōu)化設計中的應用研究

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【摘要】：伴隨著我國高速的城市化進程,城市不透水表面的面積迅速擴展,城市中的草地、濕地等不斷的減少,改變了自然地表對雨水徑流的自然調(diào)蓄能力,城市雨水徑流量不斷增大,導致城市內(nèi)澇的頻發(fā)。通過海綿城市的實施與建設,改善城市地表的調(diào)蓄能力,使城市開發(fā)后的水文特征與開發(fā)前的水文特征相接近,緩解城市內(nèi)澇、削減城市地表雨水徑流量、降低徑流污染負荷已成為目前國內(nèi)外的研究熱點。在海綿城市理念的指導下,本文以大理海東新區(qū)為研究區(qū),分析并設計得到研究區(qū)內(nèi)城市“海綿體”——下凹式綠地的設計參數(shù),根據(jù)當?shù)赜炅繑?shù)據(jù)和模型推薦參數(shù)數(shù)據(jù),得到研究區(qū)的模型參數(shù)數(shù)值,并利用由美國環(huán)保署開發(fā)的暴雨管理模型(SWMM)對研究區(qū)內(nèi)的下凹式綠地對徑流的控制作用進行模擬和分析。論文研究內(nèi)容和成果如下:(1)利用GIS技術,基于研究區(qū)DEM數(shù)據(jù)、排水管網(wǎng)數(shù)據(jù)、土地利用規(guī)劃數(shù)據(jù),對排水區(qū)和排水管網(wǎng)進行了概化。研究區(qū)共概化為141個子匯水單元,127段管段,22個排放口,128個管網(wǎng)節(jié)點,在此基礎上構建研究區(qū)SWMM模型;(2)以研究區(qū)土地利用數(shù)據(jù)、土壤數(shù)據(jù)、城市綠地系統(tǒng)數(shù)據(jù)、氣象數(shù)據(jù)為基礎,利用控制變量法求算得到每個子匯水單元中下凹式綠地的設計參數(shù)。并且從下凹式綠地植物選擇、下凹式綠地豎向設計、下凹式綠地和雨水管道的連接方式等方面進行了下凹式綠地的優(yōu)化,得出符合實際情況的綠地下凹參數(shù)。(3)在SWMM模型中,進行雨量設計時,利用下關地區(qū)的暴雨強度公式,在不同降雨重現(xiàn)期(P=0.25,P=0.5,P=1,P=2,P=5)和不同雨型(r=0.286,r=0.5,r=0.7),降雨歷時為1小時的情況下進行雨量設計,并利用芝加哥雨型對降雨進行時程分配,得出研究區(qū)降雨模擬過程線。(4)在SWMM模型中,設計了不同降雨強度和相同降雨量兩種情景來模擬分析普通綠地和下凹式綠地對雨水徑流的控制作用,得到如下結論:在暴雨重現(xiàn)期p=0.25a,降雨歷時為1小時的條件下,在海東新區(qū)內(nèi)下凹式綠地對城市雨水徑流總量的控制率達到約85.85%。在暴雨重現(xiàn)期p=0.5a,降雨歷時為1小時的條件下,在海東新區(qū)內(nèi)下凹式綠地對城市雨水徑流總量的控制率達到約87.53%。在暴雨重現(xiàn)期p=1a,降雨歷時為1小時的條件下,在海東新區(qū)內(nèi)下凹式綠地對城市雨水徑流總量的控制率達到約85.77%;在暴雨重現(xiàn)期p=2a,降雨歷時為1小時的條件下,在海東新區(qū)內(nèi)下凹式綠地對城市雨水徑流總量的控制率達到約87.2%;在暴雨重現(xiàn)期p=5a,降雨歷時為1小時的條件下,在海東新區(qū)內(nèi)下凹式綠地對城市雨水徑流總量的控制率達到約86.46%。當在暴雨重現(xiàn)期P=1,降雨歷時為1h時,下凹式綠地可以將管段中最大徑流量出現(xiàn)的時間推遲5min~10min。在三種不同雨型的條件下,下凹式綠地對中峰型降雨的雨水徑流削弱作用最弱,在雨水排放口處,中峰型降雨的高峰徑流量是最大的。前峰型降雨和后峰型降雨的徑流量差別不大,具體來說,雨峰位置r越靠近中間位置時徑流量越大,反之越小。當在降雨總量相同的前提下,中峰型的降雨更容易導致城市內(nèi)澇的發(fā)生。
【關鍵詞】：海綿城市 下凹式綠地 SWMM 降雨重現(xiàn)期 雨型
【學位授予單位】：云南師范大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：P208;TU992
【目錄】：

• 摘要3-5
• Abstract5-10
• 第1章 緒論10-19
• 1.1 研究背景和意義10-12
• 1.2 國內(nèi)外研究進展綜述12-17
• 1.2.1 低影響開發(fā)與海綿城市概述12-14
• 1.2.2 城市雨水管理與利用的發(fā)展14
• 1.2.3 海綿城市與下凹式綠地研究進展14-17
• 1.3 研究內(nèi)容和技術路線17-19
• 1.3.1 研究內(nèi)容17-18
• 1.3.2 技術路線18-19
• 第2章 研究區(qū)概況19-27
• 2.1 地理位置19
• 2.2 地形地貌19-20
• 2.3 氣候氣象20-21
• 2.4 河流水系21-22
• 2.5 植被土壤22-23
• 2.6 海東新區(qū)規(guī)劃概況23-27
• 2.6.1 新區(qū)現(xiàn)狀地形特征24
• 2.6.2 道路建設情況24-25
• 2.6.3 新區(qū)空間結構25-27
• 第3章 數(shù)據(jù)收集與處理27-32
• 3.1 土地利用數(shù)據(jù)27-28
• 3.2 綠地系統(tǒng)規(guī)劃數(shù)據(jù)28-29
• 3.3 數(shù)字高程模型29
• 3.4 土壤類型數(shù)據(jù)29-30
• 3.5 雨水管網(wǎng)數(shù)據(jù)30-32
• 第4章 下凹式綠地系統(tǒng)優(yōu)化設計32-65
• 4.1 下凹式綠地參數(shù)計算33-45
• 4.2 下凹式綠地優(yōu)化設計45-48
• 4.3 研究區(qū)模型構建48-65
• 4.3.1 排水系統(tǒng)概化50-58
• 4.3.2 基于Hydrology的匯水區(qū)劃分58-62
• 4.3.3 建立模型62-63
• 4.3.4 模型參數(shù)確定63-64
• 4.3.5 模型驗證64-65
• 第5章 下凹式綠地對城市徑流的影響分析65-81
• 5.1 不同降雨強度下的城市徑流分析65-75
• 5.1.1 雨量的設計65-67
• 5.1.2 模擬結果及分析67-75
• 5.2 相同降雨量不同雨型下的城市徑流分析75-81
• 5.2.1 雨型設計75-76
• 5.2.2 模擬結果及分析76-81
• 第6章 結論與展望81-83
• 6.1 研究結論81-82
• 6.2 展望82-83
• 參考文獻83-87
• 附錄A:圖目錄87-89
• 附錄B:表目錄89-90
• 攻讀學位期間發(fā)表的學術論文和研究成果90-91
• 致謝91

【參考文獻】

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本文編號：611545