基于SWMM与GIS技术的西北某校区低影响开发研究
发布时间：2021-10-10 10:46
作为中国七大地理分区之一的西北地区,素来自然地形复杂、矿产资源丰富。然而,近年来随着城镇化进程的加快与城市规模不断扩大,原有自然景观开始逐步被建筑物、道路、广场等不透水表面替代,加上市政管网设计不合理,造成地表径流增加,最终引发了严重的城市内涝问题。低影响开发（Low Impact Development,LID）作为一种新型分散式小规模雨水处理措施,通过滞留、蓄存可有效缓解频发的城市内涝。本文基于区域降雨、地形等资料,利用SWMM与GIS技术平台针对西北地区某校区构建雨水管网模型,并利用实测降雨对模型参数进行敏感性分析、率定和验证。同时利用率定后的模型基于不同开发情境下剖析不同重现期设计降雨研究区域的地表径流、节点溢流及管渠超载等变化规律,并评估了LID内涝控制效果。研究主要得出如下结论:（1）借助ArcGIS平台将研究区域划分为227个子汇水区,雨水管网概化为241条管线和249个节点（包含3个排放口）,并利用inpPINS耦合得到研究区域SWMM雨洪管理模型。（2）采用修正的Morris筛选法对该区域SWMM模型进行参数敏感性分析。结果表明:Des-imperv对不同降雨情景下的...
【文章来源】：兰州理工大学甘肃省
【文章页数】：114 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
研究技术路线
硕士学位论文11第二章基于ArcGIS的SWMM校园雨洪模型构建本章研究内容主要基于研究区域地形、降雨等基础数据，利用ArcGIS软件操作平台进行SWMM模型的初构建。主要内容包括三部分：研究区域水文环境概况分析及构建模型所需的数据收集；ArcGIS及SWMM软件的相关理论研究；基于ArcGIS的模型构建。2.1研究区概况与数据来源2.1.1研究区概况（1）地理位置研究区域隶属甘肃省兰州市七里河区。七里河区位于市区中南部，东与城关区交界，东南和榆中县接壤，南与临洮县接壤，西邻西固区、永靖县，北临黄河。素有“中国百合之都”的美称。地理坐标为东经103°36""一103°54"54""，北纬35°50"32""—36°06"12""，东西长21公里，南北宽33公里，面积397.94平方公里。地势南高北低，平均海拔2321米。南部为石质山地，山高、谷深、坡陡，岩石裸露，双嘴山最高海拔3004米，黄河谷地海拔1500米。a.所处地理位置b.研究区域概况图图2.1研究区域地理位置及概况图（2）气候水文七里河区境内属大陆性半干旱气候。主要特征是：四季分明，冬夏长，春秋短。雨热同季，垂直气候变异显著。气温、热量、光照，随海拔由南向北升高；年平均降雨量为327mm，由南到北降低。在温度上，年际变化趋于暖和。年均气温10.3℃，冬季温度偏高，春夏有时明显偏低。（3）研究区概况校园占地约1286亩，其中教学行政设施用房约26万平方米，包括A、B两座实验
硕士学位论文 分布的模拟，这是实验和理论分析难以做到的。 经过 40 年的不断改进，EPA 先后推出了 SWMM1、SWMM2 等众多版本（图 2.4），丰富和完善了模型的功能。2014 年，SWMM 模型版本发展到 5.1。这一版本是由美国环境保护署的水资源研究中心基于 SWMM5.0 在 CDM 咨询公司的协助下开发出来的。该版本新增了 LID 情景模拟功能，将水文水力模块和水质模块更好地集成在一起，提升了模拟的效率和精度。
【参考文献】：
期刊论文
[1]近50年内蒙古夏季降水气候特征分析[J]. 庞波,毛文书,张禄英. 成都信息工程大学学报. 2019(04)
[2]基于半变异函数的重庆市地表温度空间异质性建模及多尺度特征分析[J]. 陈昭,罗小波,高阳华,叶勤玉,王书敏. 地球信息科学学报. 2019(07)
[3]顾及各向异性的三维克里金空间插值[J]. 刘永坤,陈放,汤春节,余昊. 科技通报. 2019(04)
[4]基于地统计学和GIS技术的坡豪湖氨氮浓度空间变异特征分析[J]. 齐国翠,许仁智,陆素芬,张鹏,柳亚清,曹晶潇,李秀玲. 河池学院学报. 2019(02)
[5]基于地统计学的柬埔寨年降水量数据空间插值[J]. 张晶,李妍清. 人民长江. 2018(22)
[6]基于SWMM模型的城市洪涝过程模拟及风险评估[J]. 朱呈浩,夏军强,陈倩,侯精明. 灾害学. 2018(02)
[7]喀斯特地区月均降水协克里金插值方法研究——以贵州省为例[J]. 闫星光,吴琳娜,周涌,宋具兰,邓仕雄. 云南大学学报(自然科学版). 2017(03)
[8]基于暴雨径流管理模型（SWMM）的海绵城市低影响开发措施控制效果模拟[J]. 李春林,刘淼,胡远满,睢晋玲,吴义林,刘冲,孙凤云. 应用生态学报. 2017(08)
[9]兰州市暴雨强度公式拟合方法研究[J]. 王杰,杨银,吴红,张生财. 高原山地气象研究. 2016(04)
[10]城市典型下垫面降雨产汇流特性模拟实验研究[J]. 华亚,汪志荣,韩志捷,李洁,刘珊珊. 天津理工大学学报. 2016(06)
硕士论文
[1]基于SWMM的低影响开发与管网优化模拟研究[D]. 刘彦成.华中科技大学 2018
[2]基于SWMM模型的悦来会展城雨洪模拟研究[D]. 李伟雨.重庆大学 2018
[3]基于SWMM模型的海绵城市建设措施模拟及规划方案研究[D]. 洪毅怡晖.重庆大学 2018
[4]基于数字高程模型的洪水淹没分析[D]. 周健.华中科技大学 2017
[5]基于SWMM模型的LID方案排涝能力评估[D]. 李权斌.广州大学 2017
[6]基于GIS和SWMM模型的城市内涝模拟研究[D]. 王伟.南京信息工程大学 2017
[7]基于GIS与SWMM的M市暴雨内涝模拟及防治研究[D]. 李博.沈阳建筑大学 2016
[8]基于LID的居住场地雨水系统径流量控制方案研究[D]. 汪涛.南昌大学 2015
[9]新开发区低影响开发设施布置优化研究[D]. 陈秉楠.深圳大学 2015
[10]北京地区雨水花园设计研究[D]. 白洁.北京建筑大学 2014
本文编号：3428225
【文章来源】：兰州理工大学甘肃省
【文章页数】：114 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
研究技术路线
硕士学位论文11第二章基于ArcGIS的SWMM校园雨洪模型构建本章研究内容主要基于研究区域地形、降雨等基础数据，利用ArcGIS软件操作平台进行SWMM模型的初构建。主要内容包括三部分：研究区域水文环境概况分析及构建模型所需的数据收集；ArcGIS及SWMM软件的相关理论研究；基于ArcGIS的模型构建。2.1研究区概况与数据来源2.1.1研究区概况（1）地理位置研究区域隶属甘肃省兰州市七里河区。七里河区位于市区中南部，东与城关区交界，东南和榆中县接壤，南与临洮县接壤，西邻西固区、永靖县，北临黄河。素有“中国百合之都”的美称。地理坐标为东经103°36""一103°54"54""，北纬35°50"32""—36°06"12""，东西长21公里，南北宽33公里，面积397.94平方公里。地势南高北低，平均海拔2321米。南部为石质山地，山高、谷深、坡陡，岩石裸露，双嘴山最高海拔3004米，黄河谷地海拔1500米。a.所处地理位置b.研究区域概况图图2.1研究区域地理位置及概况图（2）气候水文七里河区境内属大陆性半干旱气候。主要特征是：四季分明，冬夏长，春秋短。雨热同季，垂直气候变异显著。气温、热量、光照，随海拔由南向北升高；年平均降雨量为327mm，由南到北降低。在温度上，年际变化趋于暖和。年均气温10.3℃，冬季温度偏高，春夏有时明显偏低。（3）研究区概况校园占地约1286亩，其中教学行政设施用房约26万平方米，包括A、B两座实验
硕士学位论文 分布的模拟，这是实验和理论分析难以做到的。 经过 40 年的不断改进，EPA 先后推出了 SWMM1、SWMM2 等众多版本（图 2.4），丰富和完善了模型的功能。2014 年，SWMM 模型版本发展到 5.1。这一版本是由美国环境保护署的水资源研究中心基于 SWMM5.0 在 CDM 咨询公司的协助下开发出来的。该版本新增了 LID 情景模拟功能，将水文水力模块和水质模块更好地集成在一起，提升了模拟的效率和精度。
【参考文献】：
期刊论文
[1]近50年内蒙古夏季降水气候特征分析[J]. 庞波,毛文书,张禄英. 成都信息工程大学学报. 2019(04)
[2]基于半变异函数的重庆市地表温度空间异质性建模及多尺度特征分析[J]. 陈昭,罗小波,高阳华,叶勤玉,王书敏. 地球信息科学学报. 2019(07)
[3]顾及各向异性的三维克里金空间插值[J]. 刘永坤,陈放,汤春节,余昊. 科技通报. 2019(04)
[4]基于地统计学和GIS技术的坡豪湖氨氮浓度空间变异特征分析[J]. 齐国翠,许仁智,陆素芬,张鹏,柳亚清,曹晶潇,李秀玲. 河池学院学报. 2019(02)
[5]基于地统计学的柬埔寨年降水量数据空间插值[J]. 张晶,李妍清. 人民长江. 2018(22)
[6]基于SWMM模型的城市洪涝过程模拟及风险评估[J]. 朱呈浩,夏军强,陈倩,侯精明. 灾害学. 2018(02)
[7]喀斯特地区月均降水协克里金插值方法研究——以贵州省为例[J]. 闫星光,吴琳娜,周涌,宋具兰,邓仕雄. 云南大学学报(自然科学版). 2017(03)
[8]基于暴雨径流管理模型（SWMM）的海绵城市低影响开发措施控制效果模拟[J]. 李春林,刘淼,胡远满,睢晋玲,吴义林,刘冲,孙凤云. 应用生态学报. 2017(08)
[9]兰州市暴雨强度公式拟合方法研究[J]. 王杰,杨银,吴红,张生财. 高原山地气象研究. 2016(04)
[10]城市典型下垫面降雨产汇流特性模拟实验研究[J]. 华亚,汪志荣,韩志捷,李洁,刘珊珊. 天津理工大学学报. 2016(06)
硕士论文
[1]基于SWMM的低影响开发与管网优化模拟研究[D]. 刘彦成.华中科技大学 2018
[2]基于SWMM模型的悦来会展城雨洪模拟研究[D]. 李伟雨.重庆大学 2018
[3]基于SWMM模型的海绵城市建设措施模拟及规划方案研究[D]. 洪毅怡晖.重庆大学 2018
[4]基于数字高程模型的洪水淹没分析[D]. 周健.华中科技大学 2017
[5]基于SWMM模型的LID方案排涝能力评估[D]. 李权斌.广州大学 2017
[6]基于GIS和SWMM模型的城市内涝模拟研究[D]. 王伟.南京信息工程大学 2017
[7]基于GIS与SWMM的M市暴雨内涝模拟及防治研究[D]. 李博.沈阳建筑大学 2016
[8]基于LID的居住场地雨水系统径流量控制方案研究[D]. 汪涛.南昌大学 2015
[9]新开发区低影响开发设施布置优化研究[D]. 陈秉楠.深圳大学 2015
[10]北京地区雨水花园设计研究[D]. 白洁.北京建筑大学 2014
本文编号：3428225
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