城市化进程对排水系统的影响及改造措施分析

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1、犬裡－大＇爱ＤＡＬＩＡＮＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＯＦＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ硕士享位论文ＭＡＳＴＥＲＡＬＤＩＳＳＥＲＴＡＴＩＯＮ．３ｇ｜ｊ／＾＜ＯＩＩ）城市化进程对排水系统的影响及改造措施分析■－＾、／水文学及水资源学科丨丨作者姓名李亚琳指导教师张弛教授２０１５年６月１０日答辩日期硕士学位论文城市化进程对排水系统的影响及改造措施分析ＩｍｐａｃｔｏｆＵｒｂａｎｉｚａｔｉｏｎＰｒｏｃｅｓｓｏｎＤｒａｉｎａｇｅＳｙｓｔｅｍ

2、ａｎｄＭｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎＭｅａｓｕｒｅｓＡｎａｌｓｉｓｙ作者姓名：李亚琳学科、专业：水文学及水资源学号：２１２０６１６７指导教师：张她教授完成日期：２０１５年６月８日大遠理工大旁ＤａｌｉａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ大连理工大学学位论文独创性声明作者郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下进行研究工作所取得的成果。尽我所知，除文中已经注明引用内容和致谢的地方外，本论文不包含其他个人或集体巳经发表的研究成果

3、，也不包含其他已申请学位或其他用途使用过的成果一。与我同工作的同志对本研究所做的贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。若有不实之处，本人愿意承担相关法律责任。学位论文题目：＜七，放盡中说游（：成施叫作者签名：＾日期：年：月々日／大连理工大学硕士学位论文摘要近年来，随着城市化进程的加快和极端天气的频发，城市内费现象日益严重。从城一市排水管网角度分析，主要有两方面的原因是城市不透水铺装面积的增加导致产流：量增大，而对其进行改造常用；二是城市不断扩张导致位

4、于下游的老管网排水压力过大的工程措施往往成本较大，如何在控制成本的基础上对城市内漠进行防治是非常有意义的工作。目前管网改造常用的工程措施包括蓄水池，、栗站、透水铺装和绿色基础设施等蓄水池适合低洼难以排水地区，栗站适合临近受纳水体（河流、湖泊等）的易密地区，而透水铺装和绿色基础设施适合于存在大量易改造不透水面积的市区。并且以上几种措施一－ＢｒａｋｅｒＯｔ投资成本、占地成本都比较高。近年来，种利用优化制动阀（Ｈｙｄｒｏｐｉｍｕｍ）控制洪水的方式在国外得到了许多应用，该设施主要通过控制上游的

5、管网中的水流，使其与下游管网中水流错峰，从而达到减缓下游管网洪水压力的目的。本文主要应用ＳＷＭＭ模型，结合ＡｒｃＧＩＳ，研宄了城市化进程对排水系统的影响、优化制动阀改造措施分析和基于模糊决策理论的方案优选三方面的内容。（１）城市化进程对排水系统的影响，，。以大连市某片区为研究区城市化进程加快一一方面增加了不透水面积比例，方面城市面积向外扩张，形成新的排水管网系统。本文应用ＳＷＭＭ模型，在３年、５年和１０年重现期的降雨条件下，对城市化前后的排水管网系统进行模拟计算。从出水口状况、地面

6、径流情况和管道负荷情况三方面分析城市化进程对排水系统的影响。结果显示，城市化后地面径流量增大，在老管网未进行相应的改造以适应新管网的条件下，城市化进程增加了老管网的排水压力，出现了溢流量。（２）基于优化制动阀的措施改造分析。在城市化后的排水管网中，应用优化制动阀改造措施，。在不同重现期降雨条件下应用ＳＷＭＭ模型对优化制动阔添加前后的排水管网系统进行模拟计算。从四个方面分析优化制动阀的作用效果：对流量和流速的控制效果分析；对节点水深的控制效果分析；对溢流量的影响分析；对下游管道负荷的影响

7、分析。结果显示，优化制动阀可以达到减缓下游淹没状况的目的。但相应地增加了上游，基于这种情况溢流量，本文做了优化制动阀与蓄水池相结合的措施分析。（３）基于模糊决策理论的方案优选。通过改变优化制动阀的数量和位置，本文设计了四种不同的优化制动阀添加方案，利用模糊决策理论方法，选择最优方案。选择溢流量，溢流节点个数，，在１０年重现期降雨条件下费用等指标，应用ＳＷＭＭ模型对各个－－Ｉ城市化进程对排水系统的影响及改造措施分析。二元法计，方案的排水系统模拟计算，得到特征值矩阵应用算各个方

8、案的权重向量最。终计算得出各个方案的优越性排序，得出最优方案ＳＷＭＭ关键词：暴雨径流模型；排水管网；模型；城市化；优化制动阀；模糊优选－－ＩＩ大连理工大学硕士学位论文ＩｍａｃｔｏｆＵｒｂａｎｉｚａｔｉｏｎＰｒｏｃｅｓｓｏｎＤｒａｉｎａｅＳｓｔｅｍａｎｄｐｇｙＭｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎＭｅａｓｕｒｅｓＡｎａｌｙｓｉｓＡｂｓｔｒａｃｔＩｎｒｅｃｅｎｔ