基于SWMM建筑小区LID方案比选及水量水质的模拟评估

发布时间：2020-11-12 06:45

　　 本文以广西南宁市某建筑小区为研究区域,通过了解SWMM模型的运行原理以及将研究区域进行概化,构建出研究区域的雨水系统SWMM模型,并确定了模型的水文、水力、水质参数。根据研究区域的现状和低影响开发设施的适应性等特点,设计了三种不同的雨水径流控制方案。方案一为经济成本较低的三种低影响开发设施,分别为下沉式绿地、透水铺装以及植被浅沟;方案二为景观性较好的三种设施,下沉式绿地、绿色屋顶以及植被浅沟;方案三为综合处理性能较好的四种设施,分别为下沉式绿地、透水铺装、绿色屋顶以及蓄水池。通过生命周期成本分析三种方案的经济效益,在重现期P=1a、P=2a、P=3a时,比较三种方案的径流总量削减率、洪峰流量削减率和SS、COD、TN、TP的削减率,得出方案三的经济效益最高,因此选取方案三的低影响开发设施组合方案布置到研究小区。在不同降雨重现期下,模拟研究区域的水量和水质的变化情况。在降雨重现期为0.25a,0.5a,1a,2a,3a,10a六种不同降雨条件下,LID设施对系统的径流总量削减率分别为 24.6%,23.9%,24.4%,23.1%,22.3%,21.0%;对排放口洪峰流量的削减率分别为 28.4%,27.0%,26.9%,30.6%,26.7%,24.3%;对 SS的削减率分别为 44.4%,34.9%,29.4%,24.4%,21.8%,17.5%;对 COD 的削减率分别为 36.2%,31.6%,29.1%,26.4%,25.8%,24.7%;对 TN 的削减率分别为 28.7%,24.1%,20.2%,15.7%,13.3%,13.2%;对 TP 的削减率分别为 55.0%,51.9%,49.2%,45.6%,40.9%,37.9%。当降雨重现期逐渐增大时,径流总量和洪峰流量的削减率总体上呈现下降的趋势,并且使用LID设施的系统相较于未使用LID设施的系统,径流开始产生的时间和洪峰出现的时间都滞后一些,说明LID设施对降雨径流具有滞留削减的作用。从上面也可以看出,LID设施对常见污染物的去除效果良好,可以有效的改善水质,且常见污染物的浓度变化趋势有一定的相似性,当重现期逐渐增大时,各个污染物的削减率呈下降趋势。
【学位单位】：湖南大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：TU992;X52
【部分图文】：

Ｘｌ〇－６ｍ／ｓ，渗透性达不到建设海绵城市设施的要求，应当采取适当的更换土壤等??措施。??研究区域地理位置见图３．１，研究区域属于南宁市西乡塘区，在邕江以南，??其东边为人民西路，南边为江北大道，西边为解放路，小区内建筑主要是住宅建??筑以及商用建筑。??３．２?ＧＩＳ技术与ＳＷＭＭ联用理论??地理信息系统（Ｇｅｏｇｒａｐｈｉｃａｌ?Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ?Ｓｙｓｔｅｍ，?Ｇｅｏ－Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ?Ｓｙｓｔｅｍ，??简称ＧＩＳ）是２０世纪６０年代兴起的一门新技术，它可以采集、存储、管理、分??析和显示地理数据。由于遥感技术的发展和全球定位系统的出现，使得Ｇｉｓ可以??获得大量的数据源，并且ＧＩＳ拥有强大的地理空间分析处理能力，成为了在??ＳＷＭＭ建模过程中，数据采集与处理的重要辅助工具。??遥感（Ｒｅｍｏｔｅ?Ｓｅｎｓｉｎｇ，?ＲＳ）技术最早是由美国学者提出来的，它通过摄影??或者非摄影的方式来获取研究区域的图像及其他的信息［３３］。遥感技术是以图像为??载体

?总，子汇水区、管段和节点的参数设置分别见附表１，附表２，附表３。构建的研??究区域的ＳＷＭＭ模型图见图３．２。??图３．２研究区域ＳＷ關模型构建??３．５合成暴雨??降雨数据是低影响开发设计的主要输入变量，它可以是当地的实测资料，也??可以是各地的暴雨强度公式和暴雨雨型合成的降雨过程线。关于城市暴雨雨型的??选择，岑国平［３４］对卩如！１１１１＆（１！（＾＜＾７，１＾『￡，丫６１１＆〇１〇评，＾浪成〇１１１这４种??雨型通过大量的模拟与比较得出，Ｋｅｉｆａｒ＆Ｃｈｕ法的雨型效果比较好，即芝加哥雨??型。芝加哥雨型在一般情况下都能满足精度的要求，并且比较容易确定雨强过程，??在国内外都有很广泛的应用，所以可以选择其作为设计雨型。??芝加哥雨型以传统的暴雨强度公式为基础设计典型降雨过程，南宁市的暴雨??强度公式［３５］见式（３．１）。??．２５．７８８（１＋０．５１６?ｌｇ?Ｐ）?＾?ｎ??ｉ?—?，?＼?０?７９３?（?３．１?）??（／?＋１５．２９３）??其中：ｆ?一平均暴雨强度

无外界径流流入，蒸发量较小可以忽略。小流域的降雨历时一般较短，现??将降雨历时定为１２０ｍｉｎ，降雨重现期Ｐ＝０．２５ａ，０．５ａ，ｌａ，２ａ，３ａ，１０ａ得到设计??暴雨数据如上表３．２，上图３．３。??表３．２不同降雨重现期下２ｈ的降雨量??降—雨重现期（ａ）?２ｈ降雨量（ｍｍ）??０．２５?４３．６９??０．５?５５．３９??１?６６．４７??２?７６．８１??３?８２．８８??１０?９９．３２??２３??
【参考文献】

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本文编号：2880404