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城市暴雨径流调节方式的分析研究

作　者: 柳浩林
导　师: 王彤
学　校: 长安大学
专　业: 市政工程
关键词: 雨水地表径流城市暴雨管理模型渗透调蓄池
分类号: TU992
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

随着社会经济的发展和城市化进程的不断加快,不透水面积的增加割断了雨水下渗的通道,使雨水资源大量流失,暴雨洪峰增大,洪峰出现时间提前,导致局部地区排水不畅,出现积水现象,给人们的生活带来很大的不便。而城市旧有排水管道已经不能解决城市的排涝问题,城市产生的雨洪径流也远远超出了原来设计的承受能力。为此,本文针对城市暴雨径流产流汇流的机理和过程,结合西安市当地的气象,气候及地理条件,对暴雨径流调节的几种方式进行了比对研究,运用城市暴雨雨水管理模型(SWMM)对西安市北郊某小区区域内铺设透水砖和采用下凹式绿地这两种措施下,排水管道主要断面洪峰流量的变化进行了分析,并对雨水收集储存池的规模和经济效益进行了优化,为类似工程计算提供参考。本文主要针对以下三个方面进行了深入的研究。首先,对城市地表雨水产流和汇流的过程进行了分析。针对三种地表的不同产流机制进行了推导计算；根据计算的结果把产流区域分为透水区、不透水区和混合区进行地表产流的计算；并依据适当的暴雨折损方法,力图对城市地表产流计算公式化,并通过计算得到城市地表净雨过程线。利用求解圣维南方程的方法,把均匀雨强下的经典坡面理论通过分级叠加的方法,应用到非均匀净雨强度下的流量计算中,分析了各种因素对流域汇流的影响,并简单介绍了多种城市雨水径流模拟模型。再者,为考察不同雨洪设施对防洪和增加雨洪资源利用量的贡献,采用城市暴雨雨水管理模型(SWMM),对西安北郊某小区内铺设透水砖和采用下凹式绿地措施的排水管道主要断面洪峰流量的变化进行了计算分析。结果表明：下凹式绿地在降雨频率较大的地区,雨洪利用效果较好,而透水砖在降雨降雨频率较小的地区,雨洪利用效果较好。最后,针对雨水的可调节利用,建立区域性雨水利用系统,分析研究雨水调蓄池在局部区域的应用。根据多年的降雨资料的统计给出我国有代表性的城市雨水储存池合理的规模和设计雨量值,并考虑良性水循环和径流排放量。为类似地区的工程设计和施工提供有益的参考。

全文目录

摘要  5-6
ABSTRACT  6-10
第一章绪论  10-21
  1.1 前言  10-11
  1.2 西安市概况  11-16
    1.2.1 西安市自然地理概况  11-13
    1.2.2 西安市社会经济发展状况  13-14
    1.2.3 水资源开发利用状况  14-15
    1.2.4 西安市自然降雨特征  15-16
  1.3 论文研究背景、内容及方法  16-21
    1.3.1 研究背景和意义  16-17
    1.3.2 国内外研究现状  17-19
    1.3.3 研究内容和研究方法  19-21
第二章城市地表产流汇流过程分析与研究  21-45
  2.1 城市地表产流过程分析与计算  21-34
    2.1.1 城市地表产流过程研究进展  21-22
    2.1.2 城市地表产流过程和机制  22-26
    2.1.3 城市地表产流计算及分析  26-34
  2.2 城市地表汇流过程分析与研究  34-43
    2.2.1 城市地表汇流过程研究现状  34-35
    2.2.2 城市地表汇流过程及理论  35-38
    2.2.3 城市地表汇流系统分析与计算  38-42
    2.2.4 城市雨水径流模拟模型  42-43
  2.3 本章小结  43-45
第三章城市雨洪渗透系统及计算  45-56
  3.1 研究背景及意义  45
  3.2 雨水渗透积蓄利用技术  45-50
    3.2.1 城市道路绿化与雨水利用技术  46-48
    3.2.2 透水砖在雨洪渗透系统中的应用  48-50
  3.3 西安市北二环某住宅小区暴雨雨水管理模型(SWMM)分析实例  50-55
    3.3.1 城市暴雨雨水管理模型(SWMM)概述  50-51
    3.3.2 SWMM模型的具体实例应用  51-53
    3.3.3 设计暴雨的计算  53-54
    3.3.4 模拟结果分析  54-55
  3.4 本章小结  55-56
第四章城市雨水调蓄系统及计算  56-65
  4.1 雨水调蓄技术  56-57
  4.2 雨水调蓄的方式与设备  57
  4.3 雨水调蓄池容积的合理确定与计算  57-63
    4.3.1 确定雨水调蓄池容积的原则  57-58
    4.3.2 雨水调蓄池的计算原理  58
    4.3.3 雨水调蓄池规模的计算方法  58-60
    4.3.4 雨水调蓄池的优化规模  60-63
  4.4 雨水调蓄设施的超高与溢流设计考虑  63
  4.5 本章小结  63-65
第五章结论与展望  65-67
  5.1 结论  65-66
  5.2 展望  66-67
参考文献  67-70
攻读硕士学位期间发表学术论文情况  70-71
攻读硕士学位期间参与的项目  71-72
致谢  72

城市暴雨径流调节方式的分析研究

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