基于SWMM的降雨径流模拟及LID组合方案分析
发布时间：2021-03-09 01:22
城市化进程加快使得城市下垫面类型发生改变,不透水比率增加,内涝频发。为解决此问题,我国提出利用低冲击开发技数来建设海绵城市。本研究立足我国雨水管理理念不足的国情,结合国外领先技术,完善对降雨径流控制的技术。本文以西安市某区域为研究区建立SWMM模型,仿真模拟常规开发下各个排水分区所在下垫面的降雨径流规律和LID改造的控制效果,利用频率分析法得到不同重现期下长历时降雨过程,再对经五种LID方案改造后的研究区系统的模拟结果输出,以三个目标:径流控制效果、投资成本以及社会效益综合评价五种方案,并采用层次分析的方法构造能效分析的判断矩阵来完成对各方案的优选评价,得到综合效益最优方案。主要研究成果如下:（1）结合实际情况对研究区进行了子汇水区域和排水管网的概化,并对下垫面类型进行了划分,运用综合径流系数法对模型参数进行验证,变异系数均在5%以内,所建立的模型对研究区有较好适用性,模拟较为准确。（2）基于SWMM模型对研究区进行常规开发下2小时暴雨过程模拟,得出了不同降雨重现期及雨峰系数对于流域出口降雨特征值:洪峰、洪峰出现时间、洪量及下垫面径流系数的影响规律。（3）经LID开发后,研究区各排水分...
【文章来源】：西安理工大学陕西省
【文章页数】：100 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
技术路线图
SWMM模型功能介绍及原理分析112.SWMM模型功能介绍及原理分析2.1模型简介SWMM（暴雨洪水管理模型）是一个主要用于模拟城市单一降水事件或长时间降雨和水质动态变化的降水-径流模拟模型。径流模块综合处理各子流域的降水、径流和污染负荷。合流模块通过管网、渠道、储水及处理设施、水泵、调节闸门等传递水量。SWMM可以在不同时间段内随时跟踪模拟各子流域的径流水质和水量。该模型可以模拟多种水文过程，比如，地表蒸发、时变降雨、冰雪融化、凹陷引起的降水截留、降水向土壤非饱和层的渗透、排水系统与地下水的水交换等。SWMM内部有4个功能模块和5个服务模块，其中有径流、运输、延伸运输、调蓄与处理四个功能模块。另外有统计、绘图、雨量、温度、组合五个服务模块，如图2-1所示。自上世纪70年代以来，经多次更迭后SWMM被世界各国的城市区域和非城市区域广泛应用。暴雨洪水、雨水管道、污水管道、雨污合流管道等排水系统的规划、分析和设计都主要使用SWMM来完成。目前SWMM模型已升级至5.1版本，其功能及可视性能加完善，能够耦合arcgis并编辑输入数据，输出的结果可以变换多种形式，并可以提供模拟的统计频率图。图2-1SWMM各个模块之间关系图Fig2-1TherelationshipbetweenthevariousmodulesinSWMM2.2建模数据需求在构建完整的SWMM城市雨洪模型时，数据的全面是十分必要的，以下是模型所需
子汇水区划分图
【参考文献】：
期刊论文
[1]IPCC第一工作组第五次评估报告对全球气候变化认知的最新科学要点[J]. 沈永平,王国亚. 冰川冻土. 2013(05)
[2]不同降雨条件下低冲击开发的水文效应分析[J]. 李卓熹,秦华鹏,谢坤. 中国给水排水. 2012(21)
[3]基于动态模拟的城市低影响开发规划流程探讨[J]. 王琼珊,赵冬泉,王浩正. 中国给水排水. 2012(15)
[4]国外暴雨模型介绍及对我国模型发展的启示[J]. 徐雁,徐祖信,李怀正. 给水排水. 2012(S1)
[5]基于径流系数的城市降雨径流模型参数校准方法[J]. 刘兴坡. 给水排水. 2009(11)
[6]雨水花园在雨洪控制与利用中的应用[J]. 罗红梅,车伍,李俊奇,汪宏玲,孟光辉,何建平. 中国给水排水. 2008(06)
[7]城市防洪、排涝及排水三种设计标准的关系初探[J]. 鲁航线,张开军,陈微静. 城市道桥与防洪. 2007(11)
[8]城市暴雨模型发展现状与趋势[J]. 谢莹莹,刘遂庆,信昆仑. 重庆建筑大学学报. 2006(05)
[9]城市雨水资源化及其生态环境效应[J]. 宋进喜,李怀恩,李琦. 生态学杂志. 2003(02)
[10]城市雨洪模型研究[J]. 刘俊. 河海大学学报. 1997(06)
硕士论文
[1]基于SWMM模型的海绵城市小区雨洪调控模拟研究[D]. 张悦.西北大学 2019
[2]基于SWMM的城市排涝能力评估与LID改造措施分析[D]. 王昊.大连理工大学 2019
[3]基于LID的非点源污染调控效果研究[D]. 夏威.西安理工大学 2018
[4]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
[5]基于SWMM模型的西安市城区汇水区域划分与径流特征研究[D]. 计宝鑫.西安理工大学 2017
[6]基于SWMM模型的LID方案排涝能力评估[D]. 李权斌.广州大学 2017
[7]低影响开发城市雨水管理模拟[D]. 孟瑶瑶.中国矿业大学 2017
[8]济南市海绵城市低影响开发模式研究[D]. 杨刚.哈尔滨工业大学 2017
[9]低影响开发技术径流削减体系及效能优化研究[D]. 柯胜.东华大学 2017
[10]各国雨洪管理理论体系对比研究[D]. 赵昱.天津大学 2017
本文编号：3071999
【文章来源】：西安理工大学陕西省
【文章页数】：100 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
技术路线图
SWMM模型功能介绍及原理分析112.SWMM模型功能介绍及原理分析2.1模型简介SWMM（暴雨洪水管理模型）是一个主要用于模拟城市单一降水事件或长时间降雨和水质动态变化的降水-径流模拟模型。径流模块综合处理各子流域的降水、径流和污染负荷。合流模块通过管网、渠道、储水及处理设施、水泵、调节闸门等传递水量。SWMM可以在不同时间段内随时跟踪模拟各子流域的径流水质和水量。该模型可以模拟多种水文过程，比如，地表蒸发、时变降雨、冰雪融化、凹陷引起的降水截留、降水向土壤非饱和层的渗透、排水系统与地下水的水交换等。SWMM内部有4个功能模块和5个服务模块，其中有径流、运输、延伸运输、调蓄与处理四个功能模块。另外有统计、绘图、雨量、温度、组合五个服务模块，如图2-1所示。自上世纪70年代以来，经多次更迭后SWMM被世界各国的城市区域和非城市区域广泛应用。暴雨洪水、雨水管道、污水管道、雨污合流管道等排水系统的规划、分析和设计都主要使用SWMM来完成。目前SWMM模型已升级至5.1版本，其功能及可视性能加完善，能够耦合arcgis并编辑输入数据，输出的结果可以变换多种形式，并可以提供模拟的统计频率图。图2-1SWMM各个模块之间关系图Fig2-1TherelationshipbetweenthevariousmodulesinSWMM2.2建模数据需求在构建完整的SWMM城市雨洪模型时，数据的全面是十分必要的，以下是模型所需
子汇水区划分图
【参考文献】：
期刊论文
[1]IPCC第一工作组第五次评估报告对全球气候变化认知的最新科学要点[J]. 沈永平,王国亚. 冰川冻土. 2013(05)
[2]不同降雨条件下低冲击开发的水文效应分析[J]. 李卓熹,秦华鹏,谢坤. 中国给水排水. 2012(21)
[3]基于动态模拟的城市低影响开发规划流程探讨[J]. 王琼珊,赵冬泉,王浩正. 中国给水排水. 2012(15)
[4]国外暴雨模型介绍及对我国模型发展的启示[J]. 徐雁,徐祖信,李怀正. 给水排水. 2012(S1)
[5]基于径流系数的城市降雨径流模型参数校准方法[J]. 刘兴坡. 给水排水. 2009(11)
[6]雨水花园在雨洪控制与利用中的应用[J]. 罗红梅,车伍,李俊奇,汪宏玲,孟光辉,何建平. 中国给水排水. 2008(06)
[7]城市防洪、排涝及排水三种设计标准的关系初探[J]. 鲁航线,张开军,陈微静. 城市道桥与防洪. 2007(11)
[8]城市暴雨模型发展现状与趋势[J]. 谢莹莹,刘遂庆,信昆仑. 重庆建筑大学学报. 2006(05)
[9]城市雨水资源化及其生态环境效应[J]. 宋进喜,李怀恩,李琦. 生态学杂志. 2003(02)
[10]城市雨洪模型研究[J]. 刘俊. 河海大学学报. 1997(06)
硕士论文
[1]基于SWMM模型的海绵城市小区雨洪调控模拟研究[D]. 张悦.西北大学 2019
[2]基于SWMM的城市排涝能力评估与LID改造措施分析[D]. 王昊.大连理工大学 2019
[3]基于LID的非点源污染调控效果研究[D]. 夏威.西安理工大学 2018
[4]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
[5]基于SWMM模型的西安市城区汇水区域划分与径流特征研究[D]. 计宝鑫.西安理工大学 2017
[6]基于SWMM模型的LID方案排涝能力评估[D]. 李权斌.广州大学 2017
[7]低影响开发城市雨水管理模拟[D]. 孟瑶瑶.中国矿业大学 2017
[8]济南市海绵城市低影响开发模式研究[D]. 杨刚.哈尔滨工业大学 2017
[9]低影响开发技术径流削减体系及效能优化研究[D]. 柯胜.东华大学 2017
[10]各国雨洪管理理论体系对比研究[D]. 赵昱.天津大学 2017
本文编号：3071999
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