城市雨水管网排水负荷模拟与系统优化研究

发布时间：2020-06-27 12:14

【摘要】：本文基于MIKE URBAN构建城市雨水管网系统模型,通过模型验证与分析,确定了模型运行参数;针对宝鸡市XX县城现状排水系统,进行了雨水管网排水负荷模拟研究,在城区现状雨水系统的基础上,规划设计区域绿色生态排水方案,并对研究区域现状雨水系统和优化后的绿色生态雨水系统排水负荷情况进行了对比分析。具体结论如下:(1)定义了城市绿色生态雨水系统的概念,即集渗、滞、蓄、净、用、排为一体的一系列雨水工程设施组成的系统。(2)基于不透水率法,时间一面积模型以及圣维南方程理论,构建了城市雨水管网系统模型。通过模型验证,确定了各下垫面的不透水率、模拟时间步长为60s、初损为0.0006m、水文衰减系数为0.9、地表汇流速度为0.3m/s等模型参数。提取模拟结果中排口流量过程线,分析结果表明排口流量模拟值与实际测量数据具有较高的吻合度。(3)基于构建的城市雨水管网系统模型,研究了不同降雨条件下宝鸡市XX县城现状雨水系统负荷情况,并由统计结果可知区域现状雨水管网排水能力严重不足,能够承担重现期1、2.5、3、5年2h降雨条件排水负荷的管线占比分别为29.8%、18.4%、17.8%、15.6%。在重现期2.5年2h降雨条件下,区域现状各排水分区欠缺容积分别为32329m3、30837m3、32916m3、3 8507m3。(4)确定了研究区域年径流总量控制率为85%,约相当于该地区重现期2.5年2h的降雨量。通过增设LID和其它雨水调蓄设施,规划研究区域绿色生态雨水系统方案,并对方案进行优化设计。优化后绿色方案共设计LID 1137415 m2、其它雨水调蓄设施18250m 3,各排口峰值流量对应削减量分别为52.9%、45.7%、50.1%、26.5%;区域地表径流量累积值降比约为67.6%;满足排水要求的管线和检查井涨幅分别为76.7%、72.8%,估算水量得到各排水分区欠缺容积均为零,总剩余调蓄容积为2091m3,满足规划控制目标要求,区域排水系统能力显著提高。
【学位授予单位】：西安理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TU992
【图文】：

技术路线图

城市雨水,管网系统,小区,模型验证

第 3 章城市雨水管网系统模型构建与验证15图3-1 研究区域与验证区域位置图Tab.3-1 Study area and verification area location map本节主要基于 3.1 节中构建的城市雨水管网系统模型，以验证区域“2017.9.26”降雨过程为边界条件，进行区域地表产汇流计算，并在径流计算的基础上完成管网系统的水动力学模拟，通过对比范围内两排口流量过程监测值和模拟值，验证所搭建的管网模型的可靠性。3.2.1 模型验证区域概况模型验证区域为陕西省西安市西咸新区 XX 小区，该小区位于沣西新城天府路以南，天雄西路以北，西至咸户路，东到兴信路。气候类型为温带大陆半干旱、半湿润季风型，多年平均降水量约 520mm，其中 7-9 月降雨量较大，占全年降雨量的 50%左右。小区内布设了两种低影响开发设施（透水铺装和雨水花园）

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