基于低影响开发的居住小区雨水系统改造研究

摘要

城市化的快速发展直接导致了城市下垫面属性的变化，不透水地面面积的增加致使原有的城市水文循环受到影响，洪峰流量增大，洪峰出现时间提前，径流水质受到影响水质变差等问题，近十年以来，包括北京、武汉等国内大中城市内涝频发，造成了严重的生命财产损失。
　　本文从低影响开发(Low impact development，LID)和海绵城市的概念入手，介绍了国内外排水系统现状和困境，提出了基于低影响开发的居住小区雨水系统改造方法，即通过增设LID措施，减少地表径流量，减轻管网压力，并且对各种LID技术措施的适用方向进行了划分，给今后工程中对技术措施的选用提供了参考。
　　接下来，基于暴雨洪水管理模型(Storm water management model，SWMM)软件介绍了管网水力模型的构建方法，包括研究区域的概化、产流、汇流和渗透模型的选取、模型参数的选取范围等，介绍了SWMM软件中LID模块的模型机理和参数的选取范围，给改造方法提供理论支持。
　　最后，选用郑东新区桐树王村现有的居住小区进行改造方法的效果验证。建立小区现有雨水管网和改造后的雨水管网模型，分别施加重现期为0.5a、1a、3a、5a、10a的降水，模拟降水后小区内地表径流和雨水管网的运行情况，检查节点溢流状况和管网负荷情况，通过对输出数据的对比，确定通过LID改造可以明显降低系统地表径流，减轻管网的压力。
　　主要研究成果如下：
　　1.通过对排水系统的现状和困境分析，结合低影响开发的理念，提出基于低影响开发的居住小区雨水改造方法，即通过增设LID技术措施，降低地表径流量。
　　2.利用SWMM软件建立了适用于居住小区的雨水改造模型，介绍了模型建立的方法及参数的选择原则，为实际应用提供了理论依据。
　　3.以郑东新区桐树王村改造地块为具体实例，建立改造前后雨水模型，证实低影响开发技术措施具有削减子汇水区的地表径流量和推迟洪峰到达时间的效果，能够真正的从源头上控制和削减城市内涝。
　　3.证实了通过增设LID技术措施，可以在不改变现有管网的基础上，提高居住小区的排水能力，明显降低暴雨造成的内涝威胁。

目录

声明

1 绪论

1.1 研究背景

1.1.1 水环境恶化，“十二五”明确建设资源节约型社会

1.1.2 传统排水系统现状

1.1.3 新型排水理念的提出

1.1.4 低影响开发的概念与海绵城市

1.2 国内外研究现状

1.2.1 国外研究现状

1.2.2 国内研究现状

1.3 研究的目的及意义

1.4 研究内容及方法

1.5 研究路线

本章小结：

2 基于低影响开发的居住小区管网改造

2.1 居住小区雨洪问题分析

2.1.1现有的设计标准较低

2.1.2 现有设计标准和城市化速度不匹配

2.1.3 雨水排放观念落后，排水效果欠佳

2.2 低影响开发改造

2.1.3 基于低影响开发的雨水管网改造

2.1.4 低影响开发的技术措施

2.3 基于低影响开发的居住小区雨水管网改造

2.3.1 低影响开发改造原则

2.3.2 低影响开发技术措施的选择

2.3.3 LID改造方法的确定

本章小结：

3 居住小区低影响开发雨水模型的构建

3.1 SWMM软件

3.1.1 SWMM地表径流模型

3.1.2 低影响开发模型

3.1.3 模型稳定性条件

3.2 居住小区雨水系统模型的建立

3.2.1 研究区域的概化

3.2.2 模型参数的确定

3.2.3 设计降雨强度

本章小结：

4 实例分析——以郑东新区桐树王村居住小区为例

4.1 研究区域概况

4.2 居住小区雨水模型的建立

4.2.1 研究区域的概化

4.2.2 模型参数的确定

4.2.3 设计降雨强度

4.3 居住小区雨洪模拟分析

4.3.1 不同重现期降雨历时的数据输出

4.3.2 模拟结果分析

4.4 基于低影响开发的小区排水改造模型的构建

4.4.1 LID措施的选择

4.4.2 基于低影响开发的排水改造方案

4.4.3 基于低影响开发的排水改造模型的建立

4.4.4 基于低影响开发的居住小区改造效果

本章小结：

结论

参考文献

致谢