基于SWMM的城市雨洪优化管理措施研究

摘要

由于城市化进程的加快，不透水地面增多，雨水不能渗入地表，排水管网老化，造成了城市地下水位下降、雨水内涝等城市水文问题，影响城市水生态的健康发展。因此，如何减少城市化带来的负面影响，增大城市土地的渗透率，使城市能排水、能蓄水、不积水就显得尤为重要。
　　根据雨水管网的设计原则、内容、方法，通过简单的单元模型建立及降雨选择，对雨水管网直径进行优化，由所建立的模型对不同管径降雨重现期的管段流量进行分析，得出了管径增大对城市排水防洪的有利效果。
　　根据导渗系统的设计方法，应用SWMM软件建立单元模型，设计导渗系统并应用在模型中，模拟导渗系统的削洪效果，经过计算验证，初步说明了导渗系统在城市防洪中的可行性和有效性。
　　本文将SWMM软件作为主要研究工具，以青岛市典型住宅区为研究对象，经过管径优化和导渗系统组合改造后，在实际降雨条件下，对区域管道流量进行实测和SWMM建模模拟，并将数据进行比较分析，结果显示：
　　（1）模拟数据与实测的管道流量和节点溢水量基本吻合，验证了SWMM模型模拟的合理性。
　　（2）经改造前后的模拟可得，改造后管网系统的管道超载率减少了83.3%，溢流节点率减少了76.9%，验证了管径优化和导渗系统组合对该典型住宅区易积水区域有一定的防洪作用。
　　在不同降雨重现期下应用SWMM对改造区域模拟分析，模拟结果表明管径优化和导渗系统组合可以很好的削弱降雨重现期为1年、5年的洪涝，在重现期10年时也能保证大部分管道正常工作。
　　对本研究区而言，较易发生1年一遇的降雨，偶尔发生5年一遇降雨，极少发生10年一遇降雨，所以，经过模拟验证，该研究区所应用的管径优化与导渗系统组合改造，可以在城市防洪中发挥较好的作用。通过SWMM建模，可以更方便的模拟出管径优化和导渗系统组合对研究区的有利效果，对城市未来的排水系统建设有一定指导意义。

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摘 要

Abstract

目 录

Contents

1 绪论

1.1 研究背景

1.2 研究进展

1.3 研究目的及意义

1.4 研究方法

2 城市雨洪分析

2.1 城市水文规律

2.2 城市暴雨洪水分析方法

2.3 城市雨水管理理念

2.4 SWMM模型简介

2.5 小结

3 雨水管网直径优化模型研究

3.1 城市排水系统

3.2 雨水管网设计方法

3.3 优化研究

3.4 本章小结

4 雨水管道单元导渗系统建模分析

4.1 导渗系统设计方法

4.2 导渗系统单元模型建立

4.3 导渗系统对径流的影响分析

4.4 导渗系统对管道流量的影响分析

4.5 本章小结

5 青岛市典型住宅区排水管网系统建模

5.1 区域概况

5.2 雨水系统模型概化

5.3 典型住宅区管网系统改造前流量分析

5.4 典型住宅区管网系统改造后流量分析

5.5 管网改造前后模拟数据分析

5.6 不同重现期下管径优化与导渗系统组合模拟研究

5.7 本章研究结论

6 结论及展望

6.1 结论

6.2 展望及建议

参考文献

致谢

攻读硕士期间主要成果