本文關(guān)鍵詞：雨水滯留池對(duì)城市水文效應(yīng)的影響分析研究

  更多相關(guān)文章： 城市化 水文效應(yīng) 暴雨洪水管理模型 雨水滯留池

【摘要】：城市化發(fā)展進(jìn)程的加快,地表不透水面積增加,在很大程度上改變了城市區(qū)域的水文狀況。雨水徑流總量和峰值流量的增加使得市政排水管網(wǎng)承受了巨大壓力,城市面臨內(nèi)澇風(fēng)險(xiǎn)。因此,應(yīng)積極開(kāi)發(fā)城市雨水滯蓄設(shè)施,既能在暴雨來(lái)臨時(shí)儲(chǔ)蓄雨水從而降低遭遇洪水的危險(xiǎn),又能充分利用雨水資源。搜集天津市的降雨資料,通過(guò)對(duì)本市年、月、日降雨量特性進(jìn)行分析,確定雨水滯留池開(kāi)發(fā)建設(shè)的可行性。選擇使用美國(guó)環(huán)保署(EPA)開(kāi)發(fā)的暴雨洪水管理模型(SWMM)對(duì)天津市某一總面積為1.125km2的小區(qū)進(jìn)行模擬。將該區(qū)域大致分為8個(gè)匯水子區(qū)域,對(duì)匯水區(qū)以及雨水管道系統(tǒng)等進(jìn)行簡(jiǎn)化。對(duì)不同降雨重現(xiàn)期條件下城市化建設(shè)前后模擬結(jié)果進(jìn)行對(duì)比,城市化之后的出口徑流總量及峰值流量較城市化之前有明顯增加。針對(duì)總匯水面積為1.125km2的研究區(qū)域,希望通過(guò)雨水滯留池的建設(shè),使區(qū)域開(kāi)發(fā)建設(shè)后的水文狀況(包括出口徑流總量、峰值流量與徑流系數(shù))與未開(kāi)發(fā)前的天然狀態(tài)接近。因此,應(yīng)將滯留池設(shè)置在區(qū)域管網(wǎng)末端且在外排出口之前,當(dāng)滯留池被充滿后雨水才開(kāi)始外排。本文研究的雨水滯留池類型為地下封閉式雨水滯留池,并不具生物處理功能,只起到短期貯存雨水徑流的作用。以設(shè)計(jì)重現(xiàn)期為1a、2a、5a模擬計(jì)算的滯留池容量分別為16910m3、27850m3、40030m3。把三個(gè)計(jì)算池容分別單獨(dú)輸入模型中進(jìn)行模擬,分析研究區(qū)域水文效應(yīng)的改善情況。對(duì)于以2a重現(xiàn)期計(jì)算的滯留池,該池的設(shè)立能使徑流系數(shù)回到與區(qū)域城市化前相接近的數(shù)值,相對(duì)徑流系數(shù)非常接近理想值1,對(duì)徑流系數(shù)的改善效果顯著。在重現(xiàn)期為2a的降雨發(fā)生時(shí),該池對(duì)于出口徑流總量和峰值流量的削減率分別可達(dá)52.9%、60.5%。而在重現(xiàn)期大于2a的降雨發(fā)生時(shí),該池能使外排雨水徑流總量得到一定程度的降低,但是對(duì)峰值流量的削減效率不足11%。而以5a重現(xiàn)期計(jì)算的滯留池在大重現(xiàn)期(10a、20a、50a)降雨來(lái)臨時(shí)對(duì)于徑流系數(shù)和出口徑流總量的改善情況都略優(yōu)于2a重現(xiàn)期計(jì)算池容。但對(duì)于高頻率的小重現(xiàn)期降雨情況,其對(duì)各項(xiàng)水文指標(biāo)削減過(guò)度,與城市化前狀態(tài)相差較大。以1a重現(xiàn)期計(jì)算的滯留池對(duì)小重現(xiàn)期降雨情況下的水文指標(biāo)的改善效果突出,但當(dāng)大暴雨來(lái)臨時(shí),受池容所限,其表現(xiàn)遠(yuǎn)不如前兩個(gè)滯留池。經(jīng)過(guò)模型校核對(duì)比,以2a為首選設(shè)計(jì)重現(xiàn)期對(duì)池容進(jìn)行估算的方法是合理的。對(duì)于峰值流量削減不足問(wèn)題,可以通過(guò)設(shè)置底部出水口的方法加以改善。
【關(guān)鍵詞】：城市化 水文效應(yīng) 暴雨洪水管理模型 雨水滯留池
【學(xué)位授予單位】：天津大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TU992;TV213.9
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 緒論9-17
• 1.1 課題的研究背景和意義9-12
• 1.1.1 水環(huán)境在城市化影響下的變化9-10
• 1.1.2 現(xiàn)代雨水調(diào)控措施的研究10-12
• 1.2 國(guó)內(nèi)外雨水池應(yīng)用研究現(xiàn)狀12-14
• 1.2.1 國(guó)外雨水池應(yīng)用研究現(xiàn)狀12-14
• 1.2.2 國(guó)內(nèi)雨水池應(yīng)用研究現(xiàn)狀14
• 1.3 主要研究?jī)?nèi)容與研究路線14-17
• 1.3.1 研究?jī)?nèi)容14-15
• 1.3.2 研究路線圖15-17
• 第二章 天津市區(qū)域信息概況和降雨量統(tǒng)計(jì)分析17-27
• 2.1 天津市自然狀況概述17-18
• 2.1.1 地理位置和地勢(shì)地貌概況17
• 2.1.2 氣候狀況17-18
• 2.2 天津市城市水文現(xiàn)狀18-21
• 2.2.1 河道水系現(xiàn)狀18-19
• 2.2.2 水資源概況19-21
• 2.3 天津市降雨資料統(tǒng)計(jì)分析21-25
• 2.3.1 降雨數(shù)據(jù)來(lái)源21-22
• 2.3.2 年降雨量特征分析描述22-23
• 2.3.3 月降雨量特征分析描述23-25
• 2.3.4 日降雨量特征分析描述25
• 2.4 本章小結(jié)25-27
• 第三章 水文評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的引用27-30
• 3.1 徑流歷時(shí)27-28
• 3.2 峰值流量28-29
• 3.3 徑流系數(shù)29-30
• 第四章 模型原理分析與研究區(qū)域概化30-39
• 4.1 SWMM模型綜合概述30-33
• 4.1.1 模型簡(jiǎn)介30
• 4.1.2 模型主要功能與應(yīng)用情況30-33
• 4.2 SWMM模型模擬原理33-36
• 4.2.1 區(qū)域徑流計(jì)算33-34
• 4.2.2 下滲計(jì)算34-35
• 4.2.3 傳輸系統(tǒng)的流量計(jì)算35-36
• 4.3 針對(duì)研究區(qū)域的SWMM模型建立36-38
• 4.4 本章小結(jié)38-39
• 第五章 研究區(qū)域模擬結(jié)果分析39-64
• 5.1 SWMM模型參數(shù)的設(shè)定39-43
• 5.1.1 模擬所需降雨資料的確定39-41
• 5.1.2 研究區(qū)域城市化前的參數(shù)設(shè)定41
• 5.1.3 研究區(qū)域城市化后的參數(shù)設(shè)定41-43
• 5.2 城市化前后區(qū)域水文狀況對(duì)比43-49
• 5.3 雨水滯留池設(shè)計(jì)容量計(jì)算49-51
• 5.4 雨水滯留池對(duì)區(qū)域水文效應(yīng)的影響分析51-59
• 5.4.1 2a重現(xiàn)期條件下計(jì)算的雨水滯留池的水文效應(yīng)51-54
• 5.4.2 5a重現(xiàn)期條件下計(jì)算的雨水滯留池的水文效應(yīng)54-56
• 5.4.3 1a重現(xiàn)期條件下計(jì)算的雨水滯留池的水文效應(yīng)56-59
• 5.5 雨水滯留池徑流量收集和集水效率分析59-62
• 5.5.1 雨水滯留池可收集水量的計(jì)算過(guò)程59-60
• 5.5.2 可收集水量的計(jì)算60-62
• 5.6 本章小結(jié)62-64
• 第六章 結(jié)論和展望64-67
• 6.1 結(jié)論64-66
• 6.2 展望66-67
• 參考文獻(xiàn)67-71
• 發(fā)表論文和參加科研情況說(shuō)明71-72
• 致謝72-73

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：810122