西安市典型区域暴雨内涝成因分析与模拟研究

摘要

随着全球气候的日益变暖和大规模城镇化的推进，城市水文循环发生很大改变。恶劣频繁的暴雨天气近几年出现在许多大中城市，局部短历时暴雨使得城市排水排涝系统处于严重瘫痪状态，暴雨积水淹没道路和房屋，给人们造成极大的生命危害和财产损失。西安市近几年城市大规模开发进展很快，但城市排水防涝系统建设却滞后于城市地面开发，每逢夏季暴雨就会形成城市内涝。基于西安市目前严峻的暴雨内涝形势，分析西安市暴雨内涝的成因，结合典型内涝区域的特征，应用SWMM模型对典型区域的雨水管网进行雨洪模拟与分析。本文主要的研究成果如下：
　　1、对国内外排水防涝形势及城市内涝模型的研究进展进行综述，简单介绍西安市基本的地理、气候、土壤、河流概况，列举西安市近几年暴雨内涝现象及其带来的严重的影响，对城市内涝的成因进行系统的分析总结。
　　2、介绍了SWMM模型的发展和原理，详细说明SWMM模型的使用范围、数据准备、使用步骤和建模路线，并对研究区模型的适用性进行分析。应用芝加哥合成暴雨过程线，设计典型暴雨，结合研究区的地形、管道走向、不同土地利用状况和地面坡度等，对研究区的雨水管网进行概化，选取合适的模型参数，对参数进行预设置并不断调试模型来优选参数，建立典型区域SWMM模型。
　　3、提出雨水管网排水能力评估方法，通过不同暴雨重现期下的管网运行来分析检查井溢流状况、管道排水运行负荷，结合SWMM模型中的动态显示功能分析系统的运行情况，找出管网运行瓶颈，提出合理的改造建议。
　　研究结果表明：西安市暴雨内涝成因主要集中在全球气候变化、城市建设带来的地面硬化、以往的规划设计标准偏低、排水系统建设维护不到位、运行管理措施不当等。SWMM模型对研究区的雨水管网模拟具有很好的适用性，可以通过模拟结果对雨水管网排水能力进行评估，可以对该区域雨水管网瓶颈识别和改造提供技术支持，对以后西安市的内涝预警系统和城市防灾减灾具有一定的实践价值。

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第一章 绪论

1.1研究背景及课题的提出

1.2研究的目的及意义

1.3国内外研究现状

1.4研究内容与技术路线

1.5本章小结

第二章 城市内涝成因分析

2.1西安市概况

2.2城市内涝现象及影响

2.3城市内涝成因分析

2.4本章小结

第三章 SWMM模型及其原理

3.1 SWMM模型概述

3.2 SWMM模型原理

3.3本章小结

第四章 典型区域SWMM模型的建立

4.1 SWMM模型的适用性分析

4.2暴雨设计

4.3概化原则

4.4概化结果

4.5模型参数的设定[54-58]

4.6 本章小结

第五章 雨水管网排水能力评估

5.1雨水管网排水能力评估方法

5.2研究区雨水管网排水能力评估

5.3 瓶颈总结与改造建议

5.4本章小结

结论与展望

结论

展望

参考文献

附录

攻读硕士学位期间取得的研究成果

致谢