基于低影响开发的海绵城市方案研究及水量模拟

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1、基于低影响开发的海绵城市方案研究及水量模拟(申请清华大学工程硕士专业学位论文)培养单位：水利水电工程系工程领域：水利工程申请人：王艳指导教师：刘晓丽副教授联合指导教师：吴广平高工二○一七年十一月ResearchontheTheoryandApplicationofLIDinSpongeCityConstructionandSimulationCalculationofWaterQuantityinInfiltrationPondsThesisSubmitted toTsinghua Univers

2、ity in partial fulfillment of the requirement  for the professional degree of  MasterofEngineeringbyWangYan(HydraulicEngineering)Thesis Supervisor: Professor Liu Xiaoli Associate Supervisor: Senior Engineer Wu Guangping November,2017摘要摘要随着城市化进程突飞猛进，城市

3、硬质化路面在工程与交通等诸多因素影响下激增，暴雨不断考验着城市的排水系统，成为了城市的主要灾患之一。我国近年来大力推进海绵城市建设，目的是将70%以上的雨水原地消纳和利用，建设雨洪利用的可持续发展之路。本文主要介绍了低影响开发在海绵城市中的应用的必要性及技术手段，详细介绍了几个有代表意义的低影响开发手段：包括雨水调蓄设施、生物滞留设施、绿色屋顶、植草沟和透水铺装等，并对北京某公园雨水蓄滞系统进行了批量水量模拟。在模拟过程中主要使用了暴雨洪水管理模型(SWMM),并对该模型进行了简单介绍。海绵的一个

4、显著特点是对液体的吸纳性，海绵城市的定义就是需要城市像海绵一样在暴雨来临时具有对雨水进行吸收，过滤和存储的功能，在干旱缺水时期，兼具对存水有效释放的能力。低影响开发是根据客观环境将径流总量控制目标确定在合理值的范围内，他的标准是衡量径流总量、径流峰值、径流污染以及雨水资源化利用。在案例分析的过程中，为更有效分析项目雨水管道系统和渗透池的设计合理性，雨水管道系统应对内涝的能力，以及项目区外排雨水总量，本次设计构建了SWMM进行模拟分析。SWMM是一个动态的降水-径流模拟模型，可用于模拟城市某一单一降

5、雨事件或长期的水量和水质模拟。在本次研究中，因为研究的主体是公园，且周边没有大型污染企业，所以没有对水质进行深入研究，仅仅用该模型模拟了降雨以后形成雨水径流的水量状况。本研究进行了水文参数分析，管道排水分析，下水道模拟分析，内涝积水分析和暴雨下节点积水分析。得到了暴雨下渗透池模拟结论和暴雨下外排口模拟结论。根据同步模拟结果，本文对雨水排水系统进行了预测。为未来相似案例，提供了是数据支持。数据有力证实了，在应对城市雨洪灾害的过程中，低影响开发的布局是实现社会、经济、环境和谐发展的最优化手段。SWMM

6、中的低影响开发模块可以有效的对具体工程方案进行量化，是我国目前推动海绵城市建设过程中较为有效的数字模型。在现阶段我国各大中城市积极推动海绵城市建设，低影响开发措施有着非常重要的借鉴和指导意义。关键词：海绵城市；低影响开发；暴雨洪水管理模型；水量模拟IABSTRACTAbstractTherainstormisoneofthemaindisastersinthecitywhichkeepstrialingthecity'sdrainagesystemwiththerapiddevelopmentof

7、urbanizationandthehardsurfaceoftheroadsurge.Inrecentyears,ourcountryhasmadegreateffortstopromotetheconstructionofspongecity.Thepurposeistostoreanduserainfallabove70%.Constructionofsustainabledevelopmentpathofrain-floodutilization.Thispapermainlyintrod

8、ucestheimportanceofLowImpactDevelopment（LID）intheconstructionofspongecity,andsometechnologicalmeansofLID.Whichmethodsincluderainwaterstoragefacilities,bio-retentionfacilities,greenroofs,grassedwales,permeablepavement,andsoon.Meanwhile,carryout