雨水系统建模与截留调控技术研究

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雨水在自然界中扮演着重要角色,是人们获取淡水资源的重要来源。近几年,随着我国城市化进程的加快,城市下垫面不透水面积的增加,导致我国洪涝灾害频繁发生,对城市的正常运转、人们的正常生活构成了严重威胁,同时,计算机的发展促进了雨水管网模型的诞生,为城市雨水管理提供了新的思路和方法。因此,利用计算机模型研究雨水截留调控技术对解决我国洪涝灾害具有重要意义。在查阅国内外雨水管理理念及应用实例的基础上,对雨水截留调控技术的概念及种类进行了分析,选择LID源头控制和雨水调蓄池相结合的工程技术性手段进行重点研究。考虑不同雨水管理措施产生的不同效果,总结了典型措施的不同效益指标,提出了基于层次分析法的效益识别方法,并从截污减排、经济、社会、城市微气候四个方面着手,建立了雨水截留调控组合措施的综合效益评价体系。在查阅分析国内外雨水模拟及管理技术成果的基础上,探讨分析了雨水系统建模技术,经过比较选择SWMM平台构建JZ市新城区现状雨水管网模型,并对多个水力参数进行验证,确定适合研究区的模型参数。通过在不同重现期下的模拟运行,分析了现状雨水系统的出口状态、地表径流、节点溢流和管道过载情况,提出了改变节点高程和增大管径同时进行的管网优化方案,实现雨期正常运行,为下一步研究区雨水截留调控措施的研究提供技术支持。在模拟分析的基础上,结合用地规划,对适合研究区的LID单项措施进行分析研究,结果发现透水铺装、下凹式绿地、雨水花园和雨水桶均具有一定的截污减排效益,并根据效益识别方法定量评价出雨水花园具有最高的截污减排效益值,进而作为研究区最优LID单项措施与不同位置调蓄池进行组合设计。最后,依据综合效益评价体系定量分析了设计4种组合方案的综合效益大小,结果显示,雨水花园+透水铺装+管网末端调蓄池的组合方案具有最高的综合效益值,可作为研究区雨水管理的首选方案。研究结果可为JZ市新城区雨水管理和市政规划建设提供技术支撑,同时,论证了评价体系的可行性,为同类项目的设计选择提供决策方法。
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