基于SWMM模型的低影响开发优化设计及雨洪控制效果的研究

发布时间：2023-12-10 13:38

　　随着我国城市人口的急速增长,城镇化的建设过程逐步加快,极大的促进了我国社会经济的发展,但同时也对我国的城市水文生态环境带来了负面的影响。城市的开发与建设引起了地表下垫面结构的变化,增加了地表不透水面积的比例,破坏了自然水文循环过程,导致雨水下渗量不断减少,地表径流汇集时间缩短,径流洪峰提前,城市内涝与积水事件频繁发生,城市水循环过程不再符合城市可持续发展的要求。低影响开发(Low Impact Development,LID)技术是一种“源头控制,分散处理”的雨水管理措施,可在一定程度上缓解城市内涝发生。近几年国内开始对其展开研究,并在我国海绵城市建设中得到试点应用,但在设施规划布置上尚缺深入研究。本文查阅众多相关文献,对国内外在LID方面的研究进展进行分析,提出本次研究主要内容和技术路线。然后对研究中采用的暴雨管理模型(Storm Water Management Model,SWMM)的适用性及原理加以剖析。最后针对低影响开发的布局优化设计展开研究,以年径流总量控制率、径流峰值流量和LID措施的经济成本为目标,构建多目标优化模型,通过标准化方法将多目标函数简化为单目函数,在MATL...

【文章页数】：79 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
1 绪论
    1.1 研究背景
        1.1.1 城市化与水环境问题
        1.1.2 传统排水模式的局限
        1.1.3 新型排水理念的提出
        1.1.4 低影响开发及海绵城市
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 国外研究现状
        1.2.2 国内研究现状
    1.3 研究目的
    1.4 研究内容与技术路线
        1.4.1 研究内容
        1.4.2 章节安排
        1.4.3 技术路线
    1.5 本章小结
2 SWMM模型系统研究
    2.1 水文模型
    2.2 SWMM模型概述
    2.3 SWMM模型原理
        2.3.1 水文过程模拟原理
        2.3.2 水力过程模拟原理
        2.3.3 水质过程模拟原理
        2.3.4 LID控制模块
    2.4 SWMM建模基本步骤
    2.5 本章小结
3 低影响开发优化设计
    3.1 建立多目标函数
        3.1.1 优化设计主要目标
        3.1.2 构建多目标数学函数
    3.2 多目标优化模型的求解
    3.3 本章小结
4 优化方法案例研究
    4.1 研究区域概况
    4.2 模型构建
        4.2.1 研究区子汇水区概化
        4.2.2 模型参数设置
    4.3 设计降雨
    4.4 模型参数校准
    4.5 LID设施组合方案
        4.5.1 LID措施比选
        4.5.2 LID参数设置
        4.5.3 优化结果
    4.6 本章小结
5 雨洪控制效果模拟分析
    5.1 雨洪控制效果研究
        5.1.1 径流总量分析
        5.1.2 径流峰值分析
        5.1.3 径流过程分析
    5.2 管网承载能力分析
        5.2.1 溢流节点分析
        5.2.2 超载管道分析
        5.2.3 排放口流量分析
    5.3 本章小结
6 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 不足和展望
攻读学位期间参加的科研项目及发表的学术论文
致谢
参考文献



本文编号：3872514