基于SWMM武汉某小区低影响开发设计与模拟评估

摘要

十八大以来，中央政府将发展生态文明作为国家发展战略，2014年11月，《海绵城市建设技术指南－低影响开发雨水系统构建》发布试行。在建筑小区构建雨水生态收集利用系统是海绵城市建设的有机组成部分。
　　本文依托武汉市五里界某示范小区开展如下研究：根据小区基本资料和室外排水规范设计小区的雨水管道，根据小区布局和景观图纸设计LID措施布置方案。基于SWMM建立小区的雨水生态收集模型，了解模型各个模块的运行原理与集成，根据小区排水图进行研究区域的概化，在参考国内外大量文献的基础上，结合实际情况，确定演算所需的水文水力参数。参考国内常用的芝加哥雨型和武汉市暴雨强度公式合成在0.5、1、2、3、5、10和20年七种不同降雨重现期下的2h芝加哥降雨过程线来模拟武汉市在这七种不同重现期下的降雨。根据SWMM模型提供的每种LID的组成确定建模中所使用LID模块的参数设置，通过径流系数法校准参数。
　　根据系统管道排出口处的流量和水质变化情况对LID措施效果进行分析评价，结果表明：在0.5、1、2、3、5、10和20年的重现期下，LID措施对系统的径流总量的削减率分别为32.3％、31.7%、29.6%、28.7%、27.6%、25.5%和23.1%；对排出口的洪峰削减率分别为31.9%、32.5%、31.2%、26.6%、23.4%、23.8%和19%。可见随着降雨重现期的逐渐加大，LID组合措施对径流总量和峰值的削减能力逐渐变弱。洪峰出现时刻也迟于传统系统，表明 LID技术对降雨径流具有削减和滞留作用。系统排出口水质变化情况如下：在0.5、1、2、3、5、10和20的重现期下，LID措施对径流中SS的总负荷削减效率分别为42.5%、39.5%、34.5%、32.6%、31.2%、30.7%和30%；对COD的总负荷削减效率分别为43.4%、40.6%、35.1%、38.9%和40.7%；对TN的总负荷削减效率分别为45.6%、43.4%、38.9%、36%、32.2%、29.2%和26.9%；对TP的总负荷削减效率分别为47%、45.5%、40.7%、38.2%、35.1%、31.6%和26.6%。可以看出，LID措施对SS、COD、TN和TP具有良好的去除效果，对各种污染物的去除效果不同，但是各种污染物的浓度变化曲线呈现一定的相似性。随着重现期增大，LID措施对四种污染负荷去除绝对值在增加，去除比例随着重现期增大而降低。

目录

封面

声明

中文摘要

英文摘要

目录

1 绪论

1.1 研究背景

1.2 雨水生态收集利用及模型研究现状

1.3 主要研究内容

2 五里界示范小区雨水管网与LID设计

2.1 研究区域基本资料

2.2 小区雨水管网设计

2.3 LID措施介绍及比选

2.4 示范区雨水生态收集利用措施设置

3 SWMM模型原理

3.1 SWMM模型概述

3.2 地表径流过程模拟

3.3 地表污染物模拟

3.4 模型适用性分析

4 研究区域SWMM模型的建立

4.1 研究区域子汇水区的概化

4.2 水文、水力参数设置

4.3 设计降雨

4.4 低影响开发措施模拟参数设置

4.5 模拟参数校准

5 基于SWMM的低影响开发措施效果分析

5.1 LID组合措施设置情况

5.2 对降雨径流量的滞留削减效果分析

5.3 对降雨径流水质的滞留削减效果分析

6 结论与建议

6.1 结论

6.2 建议

致谢

参考文献