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城市雨水蓄渗设施特性分析及计算方法研究
作 者: 李爽
导 师: 邢国平
学 校: 天津大学
专 业: 环境工程
关键词: 雨水 综合利用措施 平衡模型 概率分析 优化设计
分类号: TU992.24
类 型: 硕士论文
年 份: 2012年
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内容摘要
城市化的快速发展以及强烈的人工干预,使得城市不透水面积增大,地面径流量增加,城市内涝频繁发生。同时城市内水系不断萎缩,水污染逐渐加重。采用直接或间接的方式对天然雨水进行综合利用,已成为缓解城市用水紧张状况的重要措施。本文以天津市为研究对象,从总结国内外的先进设计计算经验及分析天津市基本降雨情况两方面入手,得出适用于天津市的雨水利用措施的计算方法及最优规模选择依据,主要研究内容及结论如下:(1)结合相关文献,根据其应用实例总结出适用于天津市的几种雨水综合利用措施,分别为雨水调蓄池、下凹绿地、透水铺装及绿色屋顶。(2)根据天津市多年降雨资料及不同汇水面面积数据,统计分析得出天津市年、月、日降雨量及暴雨时间分配情况及特点,为雨水利用构筑物的设计计算奠定了数据基础。(3)通过对天津市日降雨量数据进行分析,建立日降雨-用水平衡模型,选取天津市某住宅小区为研究对象,计算在三种不同水平降雨量年份、不同用水需求条件下,雨水调蓄池的有效利用率。并通过经济效益分析,得出城市小区雨水调蓄池最适宜建设容积。计算得出占地面积4.5万m2的住宅小区建造500m3的雨水调蓄池即可较好的满足单一用水途径的需求。(4)使用概率统计的方法建立次降雨与径流、溢流量等因素的关系,该方法的建立更加真实的反映出下凹绿地长期稳定运行的效率,以及降雨随机性对绿地渗蓄能力的作用效果及影响。并通过实测得出的天津市土壤渗透系数,计算出天津市不同深度下凹绿地的渗蓄效率。分析得出下凹绿地的渗蓄效率与下凹深度、土壤渗透系数及绿地率关系密切,但当下凹深度达到一定水平时渗蓄效率增加的趋势明显放缓。计算得出天津市下凹绿地的建设深度在50-100mm为宜。
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全文目录
摘要 3-4 ABSTRACT 4-9 第一章 绪论 9-19 1.1 研究背景 9-13 1.1.1 城市化对水资源的影响 9-10 1.1.2 现代城市雨水利用技术 10-12 1.1.3 当前雨水利用措施存在的问题 12-13 1.2 国内外研究现状 13-17 1.2.1 雨水池 13-14 1.2.2 下凹绿地 14-15 1.2.3 绿色屋顶 15-16 1.2.4 透水铺装 16-17 1.3 课题研究的意义和目的 17 1.3.1 意义 17 1.3.2 目的 17 1.4 课题研究方法及路线 17-19 1.4.1 研究方法 17-18 1.4.2 研究路线 18-19 第二章 天津市水资源现状及降雨特性分析 19-30 2.1 天津市地理气候概况 19 2.2 天津市水资源及供水现状 19-20 2.3 天津市中心城区排沥现状 20-22 2.3.1 天津市行洪、排沥河道现状 20-22 2.3.2 天津市中心城区湖泊现状 22 2.4 天津市降雨量特性分析 22-26 2.4.1 年月降雨量分析 22-24 2.4.2 日降雨量分析 24-25 2.4.3 天津市暴雨分布情况分析 25-26 2.5 可利用径流总量 26-29 2.6 本章小结 29-30 第三章 雨水调蓄池容积计算 30-41 3.1 雨水调蓄池建设的必要性 30 3.2 雨水调蓄池的建设与规模分析 30-32 3.2.1 确定雨水调蓄池容积的原则 31 3.2.2 雨水调蓄池容积的分析方法 31-32 3.3 雨水调蓄池模型建立及分析计算 32-35 3.3.1 每日水量平衡模型 32-34 3.3.2 雨水调蓄池容积利用率计算 34-35 3.4 不同利用途径下雨水调蓄池作用分析 35-37 3.5 雨水调蓄池经济效益分析 37-40 3.6 本章小结 40-41 第四章 下凹绿地建设规模分析计算 41-53 4.1 下凹绿地功能分析及建设原则 41-42 4.1.1 下凹绿地功能分析 41 4.1.2 下凹绿地的建设原则 41-42 4.2 下凹绿地研究动态 42 4.3 分析方法的建立 42-44 4.3.1 分析方法遵循的原则 43 4.3.2 降雨的特征统计参数分析 43-44 4.4 渗蓄效率分析 44-47 4.4.1 下凹绿地建设前径流系数的确定 44-45 4.4.2 下凹绿地建设后溢流量与径流系数的关系 45-47 4.5 应用实例 47-51 4.5.1 绿地渗透系数的选取 47-48 4.5.2 下凹绿地渗蓄效率计算 48-51 4.5.3 雨后淹没概率分析 51 4.6 本章小结 51-53 第五章 透水铺装及绿色屋顶 53-61 5.1 透水铺装 53-57 5.1.1 透水铺装的功能概述 53-54 5.1.2 透水铺装的分类 54-55 5.1.3 透水铺装设计原则 55 5.1.4 透水铺装的渗透能力分析 55-57 5.2 绿色屋顶 57-60 5.2.1 绿色屋顶的功能概述 57-58 5.2.2 绿色屋顶的设计原则 58 5.2.3 防水排水措施 58-59 5.2.4 屋顶绿化植物的选择 59 5.2.5 绿色屋顶的节能减排效应 59-60 5.3 本章小结 60-61 第六章 结论和建议 61-63 6.1 结论 61-62 6.2 建议 62-63 参考文献 63-68 发表论文和参加科研情况说明 68-69 致谢 69
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中图分类: > 工业技术 > 建筑科学 > 市政工程 > 排水工程(沟渠工程、下水道工程) > 沟道系统 > 管道系统的构筑物
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