生活小区雨水利用与雨水管网模拟

摘要

我国是一个缺水国家,特别是人均水资源量远低于世界平均水平。在人口聚集的城市,随着居民生活及工业用水量增长,地下水过度开采,天然水体污染加剧,用水危机日益突显。我国大部分地区属于大陆性季风气候,夏季雨水充沛。城市化的发展对城市地表雨水径流产生了诸多影响,城市传统的排水系统旨在及时将雨水排除,造成了水资源的严重浪费。为了调和两方面的矛盾,雨水利用应运而生,且越来越受到人们的重视。
　　 城市生活社区是城市雨水排水系统的起始端,如果实现社区的雨水利用,一方面增加城市可利用水资源,另一方面从源头减少雨水外排量,有利于缓解城市雨水管网压力,达到事半功倍的效果。为了达到对社区雨水利用效果的评估,可以对社区的雨水排水系统进行模拟,分析雨水利用对系统运行产生的影响。
　　 本论文以天津某高校新校区分流制雨水排水系统设计为背景,研究雨水管网模拟技术在雨水排水系统设计当中的应用;提出适应新校区的雨水利用方法,并对雨水利用前后雨水排水系统的运行状态进行对比分析。文中介绍了国内外雨水利用的现状和主要工程方法,及作为模拟工具的国内外比较成熟的管道系统模拟软件；总结了我国水资源现状,城市化发展对城市径流带来的影响；通过对我国城市降雨量,城市不同下垫面上雨水径流水质,及雨水利用的方法和效益等进行综合分析,得出雨水利用在我国大部分地区是可行的结论；利用InfoWorksCS软件对新校区设计雨水管网的模拟,得到雨水利用前管网的运行状态；根据新校区的总体规划提出合理的雨水利用方案,并对雨水利用后的新模型进行模拟,分析雨水利用对此新校区设计雨水管网运行状态产生的影响。
　　 本论文从城市雨水系统的源头入手,分析雨水利用的可行性。另外将雨水管网系统的模拟与雨水利用的研究相结合,评价雨水利用对管网运行状态的影响,对雨水利用的方案设计、雨水管网的设计、雨水利用的效益分析等提供重要支持。

目录

文摘

英文文摘

第一章 绪论

1.1 课题背景

1.1.1 课题的提出

1.1.2 课题研究的意义

1.2 国内外研究现状

1.2.1 排水管网模拟现状

1.2.2 雨水利用现状

1.3 主要研究内容和技术方法概述

1.3.1 主要研究内容

1.3.2 技术方法概述

第二章 城市水资源现状与雨水利用可行性分析

2.1 我国水资源现状

2.1.1 地表水资源

2.1.2 地下水资源

2.1.3 城市水资源污染现状

2.1.4 水资源开发原则

2.2 城市化对城市区域水循环的影响

2.2.1 城市化对降水的影响

2.2.2 城市化对蒸发和入渗的影响

2.2.3 城市化对径流的影响

2.3 城市雨水利用可行性分析

2.3.1 雨水水量分析

2.3.2 雨水水质分析

2.3.3 雨水利用方法分析

2.3.4 雨水利用效益分析

第三章 InfoWorks CS雨水系统模型

3.1 雨水排水系统模拟功能介绍

3.2 InfoWorks CS工作原理

3.2.1 InfoWorks CS排水建模所需数据基础

3.2.2 InfoWorks CS包含的计算模块

3.2.3 模型特点

第四章 工程实例分析

4.1 天津市自然地理概况

4.1.1 地理位置

4.1.2 气候特征

4.1.3 水文条件

4.2 工程概况

4.3 模型建立及参数选择

4.3.1 模型建立

4.3.2 运行模拟

4.3.3 精确度分析

4.4 雨水利用前的模拟

4.4.1 查看运行图

4.4.2 模拟结果分析

4.5 雨水利用方案分析

4.5.1 渗透利用

4.5.2 集蓄利用

4.5.3 景观利用

4.5.4 雨水利用方法总结

4.6 雨水利用后的模拟

4.6.1 雨水利用对模型的影响分析

4.6.2 模拟结果分析

4.7 模拟结果综合分析

第五章 结论

参考文献

致谢