城市雨水蓄渗设施特性分析及计算方法研究

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1、城市雨水蓄渗设施特性分析及计算方法研究AnalysisandCalculationofStorageandInfiltrationFacilitiesofUrbanRainwater学科专业：环境工程研究生：李爽指导教师：邢国平副教授天津大学环境科学与工程学院二零一二年十一月独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得天津大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学位论文作者签

2、名：签字日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解天津大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权天津大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。（保密的学位论文在解密后适用本授权说明）学位论文作者签名：导师签名：签字日期：年月日签字日期：年月日摘要城市化的快速发展以及强烈的人工干预，使得城市不透水面积增大，地面径流量增加，城市内涝频繁发生。同时城市内水系不断萎缩，水污染逐渐加重。采用直接或间接的方式对天然雨水进行综合利用，已成为缓解城市用水紧张状况的重要措施

3、。本文以天津市为研究对象，从总结国内外的先进设计计算经验及分析天津市基本降雨情况两方面入手，得出适用于天津市的雨水利用措施的计算方法及最优规模选择依据，主要研究内容及结论如下：（1）结合相关文献，根据其应用实例总结出适用于天津市的几种雨水综合利用措施，分别为雨水调蓄池、下凹绿地、透水铺装及绿色屋顶。（2）根据天津市多年降雨资料及不同汇水面面积数据，统计分析得出天津市年、月、日降雨量及暴雨时间分配情况及特点，为雨水利用构筑物的设计计算奠定了数据基础。（3）通过对天津市日降雨量数据进行分析，建立日降雨-用水平衡模型，选取天津市某住宅小区为研究对象，计算在三种不同水平降雨量年份、不同用水需求条件下

4、，雨水调蓄池的有效利用率。并通过经济效益分析，得出城市小区雨水调蓄池最适宜建设容积。计算得出占地面积4.5万m2的住宅小区建造500m3的雨水调蓄池即可较好的满足单一用水途径的需求。（4）使用概率统计的方法建立次降雨与径流、溢流量等因素的关系，该方法的建立更加真实的反映出下凹绿地长期稳定运行的效率，以及降雨随机性对绿地渗蓄能力的作用效果及影响。并通过实测得出的天津市土壤渗透系数，计算出天津市不同深度下凹绿地的渗蓄效率。分析得出下凹绿地的渗蓄效率与下凹深度、土壤渗透系数及绿地率关系密切，但当下凹深度达到一定水平时渗蓄效率增加的趋势明显放缓。计算得出天津市下凹绿地的建设深度在50-100mm为宜

5、。关键词：雨水；综合利用措施；平衡模型；概率分析；优化设计ABSTRACTWiththeaccelerateddevelopmentofurbanizationandintensemanualintervention,impermeableareasandsurfacerunoffincrease,urbanwaterloggingoccursfrequently.Also,urbanwatersystemhasbeendecreasingandwatersourcebecomesmoreandmoreheavilypolluted.Directorindirectutilizationof

6、rainfallhasbecomeanimportantmeasuretoeasethetensionofurbanwater.Inthisstudy,Tianjinwaschosenasastudyobject,advanceddesignandcalculationexperiencesdomesticandoverseas,andanalyzedthefundamentalrainfalldataofTianjinweresummarized.Basedontheresultsofaboveanalysis,calculationmethodofrainwaterutilization

7、measureswhichareapplicabletoTianjinandthebasisofoptimalscalewereproposed.Themaincontentsandconclusionsareasfollows:(1)Accordingtorelevantreferencesandbasedoncasestudies,rainwaterutilizationmeasuresincluding