本文關鍵詞：基于情景驅(qū)動的低影響開發(fā)雨水系統(tǒng)評估方法研究

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【摘要】：快速城鎮(zhèn)化改變了下墊面的入滲能力,加上近年來極端降雨事件頻發(fā),導致攜帶高濃度污染物的徑流量急劇增大,傳統(tǒng)管道承載能力有限,雨水由于不能及時得到排除形成內(nèi)澇災害,污染物威脅著下游的生態(tài)安全,這些問題都凸顯了傳統(tǒng)城市雨水排除理念的弊端。借鑒國外低影響開發(fā)(Low Impact Development,LID)理念,再結(jié)合我國實際國情,海綿城市理念應運而生。目前,我國正處于海綿城市試點建設時期,相關理念和技術還不夠完善,海綿城市低影響開發(fā)設施較多,如何評價多種設施組合而成的方案,是迫切需要解決的問題。本研究基于情景驅(qū)動策略和雨水管理模型SWMM (Storm water management model),開展LID模塊參數(shù)靈敏度分析,構建LID設施方案評價方法,對不同LID設施的組合情景方案進行評價,為海綿城市建設低影響開發(fā)雨水系統(tǒng)構建提供有益參考。借助模型對低影響開發(fā)設施的雨水控制效果進行模擬是海綿城市低影響開發(fā)雨水系統(tǒng)構建的有效手段和方法之一。模型參數(shù)的敏感性分析有助于模型的實際應用。國內(nèi)外對SWMM模型進行水文、水力、水質(zhì)參數(shù)敏感性分析較多,而對于低影響開發(fā)設施的參數(shù)敏感性分析較少�；谇榫膀�(qū)動策略,本文借助常用的Morris法開展了低影響開發(fā)設施參數(shù)敏感性分析,為模型LID模塊參數(shù)的合理設置提供了參考。從經(jīng)濟、社會和環(huán)境三個維度解析,構建了低影響開發(fā)雨水系統(tǒng)綜合成本效益評價體系,提出了基于熵的模糊層次分析綜合評價方法。本文以安徽省池州市江南產(chǎn)業(yè)集中區(qū)某地塊為研究對象,并基于SWMM模型對研究區(qū)域進行了概化處理,在此基礎上布置了區(qū)域雨水管網(wǎng)系統(tǒng)。根據(jù)多年連續(xù)日降雨統(tǒng)計資料和年徑流總量控制要求,通過總控制目標面積權值分配構建了三種不同LID組合的低影響開發(fā)雨水系統(tǒng)方案。其中,方案一為生物滯留設施、透水鋪裝、綠色屋頂?shù)慕M合；方案二包括生物滯留設施、透水鋪裝、植草溝三種設施；方案三則是由雨水花園、植草溝和綠色屋頂構成。模擬結(jié)果顯示,三種方案的徑流削減效果分別為80.6%、82.2%、80.9%,但這些組合設施的造價、用地面積和其它效益等也各不相同。為了對這三種方案開展決策評估,采用了本文提出的基于熵的模糊層次分析綜合評價方法。在評價決策前,對幾種LID設施的參數(shù)進行了合理設置,最終的評價結(jié)果顯示,方案三的綜合成本效益最佳。本文最后基于情景驅(qū)動模擬分析了2年設計降雨下雨峰系數(shù)的變化對傳統(tǒng)雨水管網(wǎng)系統(tǒng)和低影響開發(fā)雨水管網(wǎng)系統(tǒng)的影響,以及不同降雨強度的情景下,兩種系統(tǒng)對徑流和洪峰的控制效果。在平均降雨強度不變的情況下,對于出口徑流量,傳統(tǒng)雨水管網(wǎng)的出口徑流隨雨峰系數(shù)r的增大出現(xiàn)先減小后增大的情況,而LID雨水系統(tǒng)的出口徑流隨r的增大而增大;對于出口洪峰,兩種系統(tǒng)都隨雨峰的后移而增大。LID雨水系統(tǒng)的徑流控制效果隨雨峰r的增大而減小,但洪峰削減效果在中峰有最大值,在前峰和后峰都變小,這與r=0.5時雨量最小有一定的關聯(lián)。在雨峰r為中峰的不同強度設計降雨的模擬結(jié)果顯示,低影響開發(fā)雨水系統(tǒng)表現(xiàn)出很好的洪峰和徑流削減效果。
【關鍵詞】：低影響開發(fā) 靈敏度分析 熵 模糊層次分析 成本效益分析
【學位授予單位】：安徽工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TU992;TV213.9
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-11
• 第1章 緒論11-17
• 1.1 選題背景與研究意義11-12
• 1.1.1 選題背景11-12
• 1.1.2 研究意義12
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-14
• 1.2.1 國外低影響開發(fā)雨水系統(tǒng)模擬及評估研究進展12-13
• 1.2.2 國內(nèi)低影響開發(fā)雨水系統(tǒng)模擬及評估研究進展13-14
• 1.3 主要研究目標、內(nèi)容與技術路線14-17
• 1.3.1 研究目標14
• 1.3.2 研究內(nèi)容14-16
• 1.3.3 技術路線16-17
• 第2章 低影響開發(fā)雨水系統(tǒng)17-34
• 2.1 低影響開發(fā)設施控制效果分析17-21
• 2.1.1 徑流量控制17-19
• 2.1.2 洪峰削減和延遲19-20
• 2.1.3 徑流污染控制20
• 2.1.4 雨水資源化利用20-21
• 2.2 LID設施水文控制效果分析21-33
• 2.2.1 生物滯留設施21-24
• 2.2.2 雨水花園24-26
• 2.2.3 綠色屋頂26-28
• 2.2.4 透水鋪裝28-30
• 2.2.5 植草溝30-31
• 2.2.6 滲渠31-33
• 2.3 本章小結(jié)33-34
• 第3章 雨水管理模型與LID模塊參數(shù)敏感性分析34-57
• 3.1 設計暴雨34-36
• 3.1.1 降雨雨型34-36
• 3.1.2 降雨雨峰36
• 3.2 雨水管理模型36-48
• 3.2.1 SWMM模型概述36-37
• 3.2.2 SWMM模型原理37-48
• 3.3 LID參數(shù)靈敏度分析48-55
• 3.4 本章小結(jié)55-57
• 第4章 低影響開發(fā)雨水系統(tǒng)綜合評估57-70
• 4.1 低影響開發(fā)雨水系統(tǒng)綜合成本效益分析57-60
• 4.1.1 低影響開發(fā)設施成本分析58-59
• 4.1.2 低影響開發(fā)設施效益分析59-60
• 4.2 多方案評估方法60-66
• 4.2.1 層次分析法60-62
• 4.2.2 模糊層次分析法62-65
• 4.2.3 基于熵的模糊層次分析法65-66
• 4.3 多方案評估體系構建66-69
• 4.4 本章小結(jié)69-70
• 第5章 案例應用分析70-92
• 5.1 池州市江南產(chǎn)業(yè)集中區(qū)某地塊70-78
• 5.1.1 區(qū)域背景資料70-71
• 5.1.2 匯水面積劃分71-73
• 5.1.3 雨水管網(wǎng)設計計算及模型構建73-78
• 5.2 構建多種低影響開發(fā)雨水系統(tǒng)方案78-84
• 5.2.1 方案一82-83
• 5.2.2 方案二83-84
• 5.2.3 方案三84
• 5.3 綜合成本效益評估及多方案優(yōu)選84-89
• 5.4 不同降雨情景下低影響開發(fā)雨水系統(tǒng)的模擬89-91
• 5.5 本章小結(jié)91-92
• 第6章 結(jié)論與展望92-95
• 6.1 結(jié)論92-93
• 6.2 創(chuàng)新點93-94
• 6.3 展望與建議94-95
• 參考文獻95-103
• 在校期間研究成果103-104
• 致謝104

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7 劉W，

本文編號：1057590