基于SWMM的降雨徑流模擬及LID組合方案分析
發(fā)布時(shí)間:2021-03-09 01:22
城市化進(jìn)程加快使得城市下墊面類型發(fā)生改變,不透水比率增加,內(nèi)澇頻發(fā)。為解決此問題,我國(guó)提出利用低沖擊開發(fā)技數(shù)來建設(shè)海綿城市。本研究立足我國(guó)雨水管理理念不足的國(guó)情,結(jié)合國(guó)外領(lǐng)先技術(shù),完善對(duì)降雨徑流控制的技術(shù)。本文以西安市某區(qū)域?yàn)檠芯繀^(qū)建立SWMM模型,仿真模擬常規(guī)開發(fā)下各個(gè)排水分區(qū)所在下墊面的降雨徑流規(guī)律和LID改造的控制效果,利用頻率分析法得到不同重現(xiàn)期下長(zhǎng)歷時(shí)降雨過程,再對(duì)經(jīng)五種LID方案改造后的研究區(qū)系統(tǒng)的模擬結(jié)果輸出,以三個(gè)目標(biāo):徑流控制效果、投資成本以及社會(huì)效益綜合評(píng)價(jià)五種方案,并采用層次分析的方法構(gòu)造能效分析的判斷矩陣來完成對(duì)各方案的優(yōu)選評(píng)價(jià),得到綜合效益最優(yōu)方案。主要研究成果如下:(1)結(jié)合實(shí)際情況對(duì)研究區(qū)進(jìn)行了子匯水區(qū)域和排水管網(wǎng)的概化,并對(duì)下墊面類型進(jìn)行了劃分,運(yùn)用綜合徑流系數(shù)法對(duì)模型參數(shù)進(jìn)行驗(yàn)證,變異系數(shù)均在5%以內(nèi),所建立的模型對(duì)研究區(qū)有較好適用性,模擬較為準(zhǔn)確。(2)基于SWMM模型對(duì)研究區(qū)進(jìn)行常規(guī)開發(fā)下2小時(shí)暴雨過程模擬,得出了不同降雨重現(xiàn)期及雨峰系數(shù)對(duì)于流域出口降雨特征值:洪峰、洪峰出現(xiàn)時(shí)間、洪量及下墊面徑流系數(shù)的影響規(guī)律。(3)經(jīng)LID開發(fā)后,研究區(qū)各排水分...
【文章來源】:西安理工大學(xué)陜西省
【文章頁(yè)數(shù)】:100 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
技術(shù)路線圖
SWMM模型功能介紹及原理分析112.SWMM模型功能介紹及原理分析2.1模型簡(jiǎn)介SWMM(暴雨洪水管理模型)是一個(gè)主要用于模擬城市單一降水事件或長(zhǎng)時(shí)間降雨和水質(zhì)動(dòng)態(tài)變化的降水-徑流模擬模型。徑流模塊綜合處理各子流域的降水、徑流和污染負(fù)荷。合流模塊通過管網(wǎng)、渠道、儲(chǔ)水及處理設(shè)施、水泵、調(diào)節(jié)閘門等傳遞水量。SWMM可以在不同時(shí)間段內(nèi)隨時(shí)跟蹤模擬各子流域的徑流水質(zhì)和水量。該模型可以模擬多種水文過程,比如,地表蒸發(fā)、時(shí)變降雨、冰雪融化、凹陷引起的降水截留、降水向土壤非飽和層的滲透、排水系統(tǒng)與地下水的水交換等。SWMM內(nèi)部有4個(gè)功能模塊和5個(gè)服務(wù)模塊,其中有徑流、運(yùn)輸、延伸運(yùn)輸、調(diào)蓄與處理四個(gè)功能模塊。另外有統(tǒng)計(jì)、繪圖、雨量、溫度、組合五個(gè)服務(wù)模塊,如圖2-1所示。自上世紀(jì)70年代以來,經(jīng)多次更迭后SWMM被世界各國(guó)的城市區(qū)域和非城市區(qū)域廣泛應(yīng)用。暴雨洪水、雨水管道、污水管道、雨污合流管道等排水系統(tǒng)的規(guī)劃、分析和設(shè)計(jì)都主要使用SWMM來完成。目前SWMM模型已升級(jí)至5.1版本,其功能及可視性能加完善,能夠耦合arcgis并編輯輸入數(shù)據(jù),輸出的結(jié)果可以變換多種形式,并可以提供模擬的統(tǒng)計(jì)頻率圖。圖2-1SWMM各個(gè)模塊之間關(guān)系圖Fig2-1TherelationshipbetweenthevariousmodulesinSWMM2.2建模數(shù)據(jù)需求在構(gòu)建完整的SWMM城市雨洪模型時(shí),數(shù)據(jù)的全面是十分必要的,以下是模型所需
子匯水區(qū)劃分圖
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]IPCC第一工作組第五次評(píng)估報(bào)告對(duì)全球氣候變化認(rèn)知的最新科學(xué)要點(diǎn)[J]. 沈永平,王國(guó)亞. 冰川凍土. 2013(05)
[2]不同降雨條件下低沖擊開發(fā)的水文效應(yīng)分析[J]. 李卓熹,秦華鵬,謝坤. 中國(guó)給水排水. 2012(21)
[3]基于動(dòng)態(tài)模擬的城市低影響開發(fā)規(guī)劃流程探討[J]. 王瓊珊,趙冬泉,王浩正. 中國(guó)給水排水. 2012(15)
[4]國(guó)外暴雨模型介紹及對(duì)我國(guó)模型發(fā)展的啟示[J]. 徐雁,徐祖信,李懷正. 給水排水. 2012(S1)
[5]基于徑流系數(shù)的城市降雨徑流模型參數(shù)校準(zhǔn)方法[J]. 劉興坡. 給水排水. 2009(11)
[6]雨水花園在雨洪控制與利用中的應(yīng)用[J]. 羅紅梅,車伍,李俊奇,汪宏玲,孟光輝,何建平. 中國(guó)給水排水. 2008(06)
[7]城市防洪、排澇及排水三種設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的關(guān)系初探[J]. 魯航線,張開軍,陳微靜. 城市道橋與防洪. 2007(11)
[8]城市暴雨模型發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì)[J]. 謝瑩瑩,劉遂慶,信昆侖. 重慶建筑大學(xué)學(xué)報(bào). 2006(05)
[9]城市雨水資源化及其生態(tài)環(huán)境效應(yīng)[J]. 宋進(jìn)喜,李懷恩,李琦. 生態(tài)學(xué)雜志. 2003(02)
[10]城市雨洪模型研究[J]. 劉俊. 河海大學(xué)學(xué)報(bào). 1997(06)
碩士論文
[1]基于SWMM模型的海綿城市小區(qū)雨洪調(diào)控模擬研究[D]. 張悅.西北大學(xué) 2019
[2]基于SWMM的城市排澇能力評(píng)估與LID改造措施分析[D]. 王昊.大連理工大學(xué) 2019
[3]基于LID的非點(diǎn)源污染調(diào)控效果研究[D]. 夏威.西安理工大學(xué) 2018
[4]基于SWMM模型的悅來會(huì)展城雨洪模擬研究[D]. 李偉雨.重慶大學(xué) 2018
[5]基于SWMM模型的西安市城區(qū)匯水區(qū)域劃分與徑流特征研究[D]. 計(jì)寶鑫.西安理工大學(xué) 2017
[6]基于SWMM模型的LID方案排澇能力評(píng)估[D]. 李權(quán)斌.廣州大學(xué) 2017
[7]低影響開發(fā)城市雨水管理模擬[D]. 孟瑤瑤.中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2017
[8]濟(jì)南市海綿城市低影響開發(fā)模式研究[D]. 楊剛.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2017
[9]低影響開發(fā)技術(shù)徑流削減體系及效能優(yōu)化研究[D]. 柯勝.東華大學(xué) 2017
[10]各國(guó)雨洪管理理論體系對(duì)比研究[D]. 趙昱.天津大學(xué) 2017
本文編號(hào):3071999
【文章來源】:西安理工大學(xué)陜西省
【文章頁(yè)數(shù)】:100 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
技術(shù)路線圖
SWMM模型功能介紹及原理分析112.SWMM模型功能介紹及原理分析2.1模型簡(jiǎn)介SWMM(暴雨洪水管理模型)是一個(gè)主要用于模擬城市單一降水事件或長(zhǎng)時(shí)間降雨和水質(zhì)動(dòng)態(tài)變化的降水-徑流模擬模型。徑流模塊綜合處理各子流域的降水、徑流和污染負(fù)荷。合流模塊通過管網(wǎng)、渠道、儲(chǔ)水及處理設(shè)施、水泵、調(diào)節(jié)閘門等傳遞水量。SWMM可以在不同時(shí)間段內(nèi)隨時(shí)跟蹤模擬各子流域的徑流水質(zhì)和水量。該模型可以模擬多種水文過程,比如,地表蒸發(fā)、時(shí)變降雨、冰雪融化、凹陷引起的降水截留、降水向土壤非飽和層的滲透、排水系統(tǒng)與地下水的水交換等。SWMM內(nèi)部有4個(gè)功能模塊和5個(gè)服務(wù)模塊,其中有徑流、運(yùn)輸、延伸運(yùn)輸、調(diào)蓄與處理四個(gè)功能模塊。另外有統(tǒng)計(jì)、繪圖、雨量、溫度、組合五個(gè)服務(wù)模塊,如圖2-1所示。自上世紀(jì)70年代以來,經(jīng)多次更迭后SWMM被世界各國(guó)的城市區(qū)域和非城市區(qū)域廣泛應(yīng)用。暴雨洪水、雨水管道、污水管道、雨污合流管道等排水系統(tǒng)的規(guī)劃、分析和設(shè)計(jì)都主要使用SWMM來完成。目前SWMM模型已升級(jí)至5.1版本,其功能及可視性能加完善,能夠耦合arcgis并編輯輸入數(shù)據(jù),輸出的結(jié)果可以變換多種形式,并可以提供模擬的統(tǒng)計(jì)頻率圖。圖2-1SWMM各個(gè)模塊之間關(guān)系圖Fig2-1TherelationshipbetweenthevariousmodulesinSWMM2.2建模數(shù)據(jù)需求在構(gòu)建完整的SWMM城市雨洪模型時(shí),數(shù)據(jù)的全面是十分必要的,以下是模型所需
子匯水區(qū)劃分圖
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]IPCC第一工作組第五次評(píng)估報(bào)告對(duì)全球氣候變化認(rèn)知的最新科學(xué)要點(diǎn)[J]. 沈永平,王國(guó)亞. 冰川凍土. 2013(05)
[2]不同降雨條件下低沖擊開發(fā)的水文效應(yīng)分析[J]. 李卓熹,秦華鵬,謝坤. 中國(guó)給水排水. 2012(21)
[3]基于動(dòng)態(tài)模擬的城市低影響開發(fā)規(guī)劃流程探討[J]. 王瓊珊,趙冬泉,王浩正. 中國(guó)給水排水. 2012(15)
[4]國(guó)外暴雨模型介紹及對(duì)我國(guó)模型發(fā)展的啟示[J]. 徐雁,徐祖信,李懷正. 給水排水. 2012(S1)
[5]基于徑流系數(shù)的城市降雨徑流模型參數(shù)校準(zhǔn)方法[J]. 劉興坡. 給水排水. 2009(11)
[6]雨水花園在雨洪控制與利用中的應(yīng)用[J]. 羅紅梅,車伍,李俊奇,汪宏玲,孟光輝,何建平. 中國(guó)給水排水. 2008(06)
[7]城市防洪、排澇及排水三種設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的關(guān)系初探[J]. 魯航線,張開軍,陳微靜. 城市道橋與防洪. 2007(11)
[8]城市暴雨模型發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì)[J]. 謝瑩瑩,劉遂慶,信昆侖. 重慶建筑大學(xué)學(xué)報(bào). 2006(05)
[9]城市雨水資源化及其生態(tài)環(huán)境效應(yīng)[J]. 宋進(jìn)喜,李懷恩,李琦. 生態(tài)學(xué)雜志. 2003(02)
[10]城市雨洪模型研究[J]. 劉俊. 河海大學(xué)學(xué)報(bào). 1997(06)
碩士論文
[1]基于SWMM模型的海綿城市小區(qū)雨洪調(diào)控模擬研究[D]. 張悅.西北大學(xué) 2019
[2]基于SWMM的城市排澇能力評(píng)估與LID改造措施分析[D]. 王昊.大連理工大學(xué) 2019
[3]基于LID的非點(diǎn)源污染調(diào)控效果研究[D]. 夏威.西安理工大學(xué) 2018
[4]基于SWMM模型的悅來會(huì)展城雨洪模擬研究[D]. 李偉雨.重慶大學(xué) 2018
[5]基于SWMM模型的西安市城區(qū)匯水區(qū)域劃分與徑流特征研究[D]. 計(jì)寶鑫.西安理工大學(xué) 2017
[6]基于SWMM模型的LID方案排澇能力評(píng)估[D]. 李權(quán)斌.廣州大學(xué) 2017
[7]低影響開發(fā)城市雨水管理模擬[D]. 孟瑤瑤.中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2017
[8]濟(jì)南市海綿城市低影響開發(fā)模式研究[D]. 楊剛.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2017
[9]低影響開發(fā)技術(shù)徑流削減體系及效能優(yōu)化研究[D]. 柯勝.東華大學(xué) 2017
[10]各國(guó)雨洪管理理論體系對(duì)比研究[D]. 趙昱.天津大學(xué) 2017
本文編號(hào):3071999
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