雨水管网脆弱性分析与应急对策研究

摘要

雨水管网系统是城市重要的基础设施之一，在设计、运行过程中存在许多不确定性，威胁着城市安全和人类的健康。脆弱性分析作为一门实用的新兴科学，在相关领域得到了广泛的应用，例如环境管理、气候变化、可持续发展、经济学、工程学等。因此，对雨水管网系统进行脆弱性分析和模拟是一项具有现实意义的课题。
　　通过对国内外脆弱性概念以及应用实例的总结和分析，将脆弱性评价理论和方法引入到雨水管网系统中。根据雨水管网系统运行和管理的特点，本文提出城市雨水管网系统脆弱性概念，其中包含了“风险”、“敏感性”、“适应性”，“恢复力”等一系列相关内容，既考虑了系统内部因素的影响，也包含系统与外界环境的相互作用。
　　根据雨水管网系统点多面广的特点，对单个管道和整个系统分别构建了以管道结构，工况因素为主，周边环境因素为辅的评价指标体系。考虑到影响因素之间相关性较强，故采用网络分析法来计算各个指标的权重，同时针对传统评价方法存在的片面性和评价结果可比性差的缺点，确立了以隶属度原理为基础的模糊综合评价方法，在雨水管网脆弱性评价实践中取得了良好的效果，为雨水管网脆弱性分析方法的具体应用提供了思路。
　　将脆弱性评价模型与SWMM模拟技术相结合，反映管网的运行状态，对这一课题做了开拓性的探索，使雨水管网脆弱性模型的应用更有方向性和目标针对性。最后以实际雨水管网为例，演绎了管网运行过程中系统的运行状态，根据模拟分析的结果，提出雨水管网事故防范措施和应急预案，为雨水管网风险综合管理提供了决策参考。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 课题研究背景及意义

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 主要研究内容

1．4 技术路线

1．5 论文的创新点

第2章 雨水管网系统模型及脆弱性基础理论

2．1 SWMM模型简介

2．1．1 降雨模型

2．1．2 产流模型

2．1．3 下渗模型

2．1．4 汇流模型

2．1．5 管网水动力模型

2．1．6 管网水质模型

2．2 雨水管网系统脆弱性分析体系

2．2．1 脆弱性的定义

2．2．2 脆弱性分析的原理

2．2．3 脆弱性分析的对象

2．2．4 脆弱性分析途径及表现形式

2．2．5 脆弱性分析方法和流程

2．3 本章小结

第3章 城市雨水管网脆弱性评价模型的构建与应用

3．1 城市雨水管网脆弱性综合评价概述

3．1．1 资料收集和评价标准的确定

3．1．2 建立评价指标体系的原则

3．2 评价指标体系和脆弱性等级的确定

3．2．1 雨水管网脆弱性评价指标体系的建立

3．2．2 脆弱性等级的确定

3．3 基于网络分析法的模糊综合评价模型的构建

3．3．1 网络分析法确定评价指标体系的权重

3．3．2 评价模型的建立

3．4 模型应用

3．4．1 单个管道脆弱性评价

3．4．2 整个雨水管网的脆弱性评价

3．4 本章小结

第4章 基于SWMM模型的雨水管网脆弱性实例研究

4．1 项目简介

4．1．1 项目概况

4．1．2 背景资料

4．2 JZ市雨水管网模型构建

4．2．1 系统概化

4．2．2 降雨数据输入

4．2．3 地表产汇流计算

4．2．4 管网汇流计算

4．2．5 污染物累积计算

4．2．6 污染物冲刷计算

4．2．7 模型参数设定

4．3 工况结果模拟分析

4．3．1 节点模拟分析

4．3．2 管道模拟分析

4．3．3 雨水管网系统SS模拟结果

4．4 本章小结

第5章 雨水管网事故分析及应急对策研究

5．1 雨水管网事故分析

5．1．1 雨水管网系统事故概述

5．1．2 雨水管网系统事故分类

5．1．3 雨水管网系统事故原因分析

5．2 雨水管网事故应急对策分析

5．2．1 雨水管网事故防范措施

5．2．2 事故应急预案

5．3 本章小结

第6章 结论与展望

6．1 结论

6．2 展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表的学术论文及科研工作

致谢

附表