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屋面雨水利用系统调蓄容积优化设计研究

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摘要

第1章 绪论

1.1 课题研究背景和意义

1.1.1 研究背景

1.1.2 研究目的和意义

1.2 国内外屋面雨水利用研究现状

1.2.1 国外屋面雨水利用研究综述

1.2.2 国内屋面雨水利用研究综述

1.3 课题研究内容及技术路线

1.3.1 研究内容

1.3.2 技术路线

第2章 试验研究方案制定

2.1 试验研究方案概述

2.2 典型下垫面遴选

2.3 试验装置设计

2.4 具体监测计划

2.4.1 水质监测

2.4.2 水量监测

第3章 屋面雨量径流系数率定方法研究

3.1 雨量径流系数的含义及适用范围

3.2 屋面次雨量径流系数的影响因素分析

3.2.1 屋面特征

3.2.2 降雨强度

3.2.3 降雨深度

3.3 屋面次雨量径流系数率定方法

3.3.1 率定方法的提出

3.3.2 率定方法的验证

3.4 本章小结

第4章 屋面雨水径流特征及初期冲刷控制研究

4.1 屋面雨水径流水样选取

4.2 屋面雨水径流污染总体特征分析

4.2.1 不同形态污染物分布情况

4.2.2 研究方法

4.2.3 典型屋面降雨平均浓度及污染负荷

4.2.4 屋面雨水径流主要污染物相关性

4.3 城市屋面雨水初期冲刷效应及污染控制

4.3.1 屋面径流污染物质浓度变化规律

4.3.2 城市屋面降雨初期冲刷规律

4.3.3 基于屋面雨水利用的初期弃流量的确定

4.4 本章小结

第5章 屋面雨水利用系统调蓄设施容积优化研究

5.1 优化方法

5.1.1 日水量平衡模型

5.1.2 供水可靠性判定

5.1.3 其它参数的选取

5.2 邯郸市降雨特征

5.2.1 日降雨量分析

5.2.2 降雨类型分析

5.3 调蓄设施容积优化的影响因素分析

5.3.1 降雨特征的影响

5.3.2 屋面汇水面积的影响

5.3.3 雨水供水方案的影响

5.4 不同条件下屋面雨水利用系统供水可靠性分析

5.4.1 降雨特征的影响

5.4.2 屋面汇水面积的影响

5.4.3 雨水供水方案的影响

5.5 屋面雨水利用系统调蓄设施容积的优化设计

5.5.1 调蓄设施容积影响因素关系图的绘制

5.5.2 调蓄设施容积的优化设计方法

5.6 本章小结

第6章 屋面雨水利用系统的径流峰值控制效能研究

6.1 雨水利用系统径流峰值控制模型

6.1.1 模型建立

6.1.2 模型应用

6.2 屋面雨水利用系统径流峰值控制效能探析

6.2.1 屋面雨水系统设计标准的选取

6.2.2 屋面雨水利用系统径流峰值控制功能判定

6.2.3 屋面雨水利用系统径流峰值控制效能

6.3 本章小结

结论与建议

致谢

参考文献

作者简介

攻读硕士学位期间发表的论文

攻读硕士学位期间参加的科研项目

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摘要

为应对国家推行海绵城市建设的政策,论文基于屋面雨水利用系统的运行特点,围绕海绵城市建设的雨水径流总量控制、径流污染控制、径流峰值控制、雨水资源化利用等规划控制目标,开展了屋面雨水利用系统调蓄容积优化设计研究。
  从统计方法和适用范围等角度,辨析雨量径流系数的含义,选取不透水砖、沥青油毡等城市典型类型屋面作为研究对象,分析实际降雨监测对屋面次雨量径流系数的影响因素,发现降雨深度对雨量径流系数影响最大,进而提出了屋面次雨量径流系数的率定方法并进行验证。通过监测实际降雨过程中的屋面雨水径流水质,对屋面雨水径流污染总体特征进行分析,得出不同形态污染物的分布情况及其相关性,通过了解屋面雨水径流中污染物质浓度的变化规律,判定雨水初期冲刷效应,确定了当控制率80%时水质控制深度为5 mm,当控制率60%时为2~3 mm,以达到径流污染控制的目标。
  基于日水量平衡模型对邯郸市1985~2014年降雨资料进行统计分析,讨论降雨特征、屋面汇水面积、雨水供水方案对调蓄设施容积的影响以及对不同条件下屋面雨水利用系统的供水可靠率,提出了雨水利用系统调蓄设施容积的优化设计方法。运用屋面雨水利用系统径流峰值控制模型,提出屋面雨水利用系统径流峰值控制功能的判定方法。研究不同年径流总量控制率下不同重现期降雨的径流峰值及峰现时间的控制效能:当年径流总量控制率分别为70%、75%、80%、85%时,峰现延后时间可达到3.75~9.91 min,单位面积径流峰值控制率可达到8.86%~36.82%。

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