【摘要】：本文以宿遷市馬陵河片區(qū)排水系統(tǒng)為研究對(duì)象,總結(jié)了目前國內(nèi)外城市排水管網(wǎng)模型的研究現(xiàn)狀,選取SWMM作為研究模型,利用ArcGIS的數(shù)據(jù)處理和空間分析功能,研究劃分子匯水區(qū)域；在對(duì)當(dāng)?shù)毓芫W(wǎng)信息收集、整理、分析的基礎(chǔ)上,對(duì)管網(wǎng)進(jìn)行了概化：根據(jù)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)完成了參數(shù)率定,構(gòu)建了宿遷市馬陵河片區(qū)排水管網(wǎng)系統(tǒng)模型,并對(duì)當(dāng)?shù)嘏潘到y(tǒng)進(jìn)行了水力、水質(zhì)模擬。主要結(jié)論如下：(1)對(duì)SWMM模型的原理進(jìn)行了分析與研究,明確了SWMM對(duì)輸入?yún)?shù)的要求,結(jié)合ArcGIS的數(shù)據(jù)處理功能和空間分析功能獲得所需數(shù)據(jù),大大減少了模型建立的工作量；根據(jù)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)完成了參數(shù)率定；根據(jù)由芝加哥降雨合成線設(shè)計(jì)的降雨,完成了當(dāng)?shù)嘏潘芫W(wǎng)系統(tǒng)水文、水力和水質(zhì)的模擬。(2)分析了不同降雨強(qiáng)度下研究區(qū)域降雨量、入滲量與徑流量之間的關(guān)系,徑流量與降雨強(qiáng)度有很強(qiáng)的相關(guān)性,降雨強(qiáng)度越大,徑流量越高,不同重現(xiàn)期降雨條件下,系統(tǒng)的徑流排放峰值分別為36m3/s,30.4m3/s,71.8m3/s,112.9m3/s, 169.9m3/s,213.4m3/s,257.3m3/s,徑流量的峰值到達(dá)時(shí)間比降雨強(qiáng)度的峰值到達(dá)時(shí)間遲滯9-14min。并對(duì)管網(wǎng)積水情況進(jìn)行模擬,分析了管網(wǎng)易積水節(jié)點(diǎn)的積水時(shí)間與積水深度。(3)分析了不同降雨強(qiáng)度下研究區(qū)域污染物的沖刷規(guī)律,入河非點(diǎn)源污染物總量隨降雨強(qiáng)度的增加而增加,污染物的排放在降雨開始后45-50min后達(dá)到峰值,入河污染物體現(xiàn)了明顯的初期效應(yīng),25%的水量(體積分?jǐn)?shù))沖刷的污染物占污染物總量的35%-50%。(4)通過管道優(yōu)化和管道清淤等解決系統(tǒng)中出現(xiàn)的積水問題,改進(jìn)后在重現(xiàn)期2年1遇降雨條件下系統(tǒng)基本無積水出現(xiàn),可以指導(dǎo)城市防洪排澇中管網(wǎng)的設(shè)計(jì)；通過設(shè)置合理的調(diào)蓄池來解決部分子匯水區(qū)的非點(diǎn)源污染問題,模擬結(jié)果表明設(shè)置合理的雨水調(diào)蓄池能削減超過90%的徑流峰值和90%以上的由初期徑流帶來的污染負(fù)荷,并且通過SWMM模擬能夠指導(dǎo)調(diào)蓄池的設(shè)計(jì)。
[Abstract]:This paper takes the drainage system of the Maling River region of Suqian City as the research object, summarizes the present research situation of the urban drainage network model at home and abroad, selects SWMM as the research model, and utilizes the data processing and spatial analysis function of ArcGIS. To study the division of sub-catchment area; Based on the collection, arrangement and analysis of the local pipe network information, the pipe network is generalized. According to the measured data, the parameter rate determination is completed, and the drainage pipe network system model in the Maling River region of Suqian City is constructed. The hydraulic and water quality of the local drainage system was simulated. The main conclusions are as follows: (1) the principle of SWMM model is analyzed and studied, and the requirements of SWMM for input parameters are clarified. The required data are obtained by combining the data processing function and spatial analysis function of ArcGIS, and the workload of model establishment is greatly reduced. The parameter rate is determined according to the measured data. According to the rainfall designed by the synthetic rainfall line of Chicago, the hydrological, hydraulic and water quality simulation of the local drainage network system is completed. (2) the relationship among rainfall, infiltration and runoff in the study area under different rainfall intensity is analyzed. There is a strong correlation between runoff and rainfall intensity. The higher the rainfall intensity, the higher the runoff flow. Under the rainfall conditions of different recurrence periods, the peak runoff discharge of the system is 36 m3 / s0 30.4 m3 / s0 71.8 m3 / s / s ~ 112.9 m3 / s, respectively. The peak arrival time of runoff is delayed by 9-14 minutes compared with the peak arrival time of rainfall intensity. The water accumulation in pipe network is simulated, and the time and depth of water accumulation are analyzed. (3) the erosion law of pollutants in the study area under different rainfall intensity is analyzed. The total amount of non-point source pollutants increased with the increase of rainfall intensity, and the discharge of pollutants reached the peak after the rainfall began, and the pollutants into the river showed obvious initial effect. 25% of the water volume (volume fraction) of the pollutants scoured is 35-50% of the total amount of pollutants. (4) solving the problem of stagnant water in the system through pipeline optimization and pipeline silt cleaning, etc. After the improvement, there is no water in the system under the condition of rainfall in the recurrence period of 2 years, which can guide the design of the pipe network in urban flood control and drainage. In order to solve the problem of non-point source pollution in some sub-catchment area by setting up reasonable storage pool, the simulation results show that setting reasonable Rain Water storage pool can reduce the runoff peak value by more than 90% and the pollution load caused by initial runoff by more than 90%. And the design of the storage tank can be guided by SWMM simulation.
【學(xué)位授予單位】：東南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TU992

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本文編號(hào)：2391374