城市暴雨管理模型在雨洪利用 SWMM application in zjw project

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1、城市暴雨管理模型及在雨洪利用中的应用高亮（2009210180）导师：茅泽育老师2021/9/30城市暴雨管理模型及在雨洪利用中的应用第一章绪论第二章城市暴雨管理模型研究第三章雨洪径流的模拟计算第四章非点源污染物的模拟2第五章雨洪资源化利用分析第六章结论与展望城市暴雨管理模型及在雨洪利用中的应用第一章绪论1.1研究背景城市化导致产汇流条件改变，加大洪涝灾害的风险长期以来强调控制水灾，快速排出雨水探讨城市防洪减灾方法2021/9/303图1.1城市雨洪系统示意图图1.2城市洪水减灾方法2021/9/30城市暴雨管理模型及在雨洪利用中的应用雨洪灾害控制非点源

2、污染控制水生态与水环境修复最佳管理措施（BMPs）减少不透水面积渗透沟等渗透设施调蓄池城市雨洪模型水质水量模拟排水系统规划雨洪利用设施设计城市雨洪利用Text4第一章绪论1.1研究背景城市暴雨管理模型及在雨洪利用中的应用第一章绪论1.2研究现状城市雨洪模型按功能：一维、二维；按应用：单一事件、长期连续国外研究如Park等人通过SWMM的EXTRAN模块对芝加哥地区地下室洪涝和街道漫水灾害模拟[1]Anthony等人利用SWMM模拟了极端降雨条件下尾水效应对排水系统的影响[2]Ostroff等人通过SWMM模型分析了纽约市屋顶绿化对雨水管理效果的影响[3]

3、国内研究刘俊利用SWMM模型对天津的进行模拟，并对模型的参数进行了率定[4]曹韵霞利用SWMM模拟了北京市生活小区的雨水管理[5]李彦伟等人运用SWMM模型展开了雨水管网优化的研究[6]2021/9/305城市暴雨管理模型及在雨洪利用中的应用第一章绪论1.3研究意义研究城市雨洪及其利用具有必要性探讨城市雨洪有效利用方式具有现实意义为BMPs效果评价提供依据1.4研究目标1）通过对城市化问题所展开的研究进行汇总，整理和分析，讨论城市雨洪利用问题；2）根据城市雨洪模拟的理论和方法，研究城市雨洪模型对于解决城市雨洪利用问题的作用及应用价值；3）利用城市雨洪模型

4、对某生态小区进行水量水质模拟，并分析其雨洪利用效果；4）针对模拟结果，探讨雨洪利用所起到的实际价值，提出见解和建议。2021/9/3062021/9/30城市暴雨管理模型及在雨洪利用中的应用1城市雨洪采取的措施和方法；SWMM模型在雨洪径流及非点源污染负荷计算方面的应用2建立基于SWMM的雨洪径流模型，模拟出流过程；建立基于SWMM模型非点源污染负荷模型，模拟四种典型污染物出口浓度变化过程3模拟绿色屋顶的洼蓄作用；研究铺设渗透沟的蓄水潜力；模拟增加调蓄池的出口流量及非点源污染物浓度变化7第一章绪论1.5研究内容2021/9/30城市暴雨管理模型及在雨洪利

5、用中的应用8第一章绪论1.6研究技术路线城市暴雨管理模型及在雨洪利用中的应用第二章城市暴雨管理模型研究2.1概述城市雨洪模拟存在难点可以指导城市雨洪利用论文选用SWMM模型2.2SWMM模型介绍2021/9/309图2.1SWMM5操作界面城市暴雨管理模型及在雨洪利用中的应用第二章城市暴雨管理模型研究2.2SWMM模型简介——模块2021/9/3010图2.2SWMM模块及配置关系图2.3SWMM模型结构2021/9/30城市暴雨管理模型及在雨洪利用中的应用模拟管道或自然渠道、专门的设施径流传输；模拟表面径流、降雨入渗流、额外水流及其水质的输入；模拟各种

6、水流形式随时间变化的降雨量；蒸发量；洼地蓄水量；降雨入渗变化；非线性水库的坡面漫流污染物累积；降雨冲刷；BMPs针对减少冲刷污染负荷作用；晴天流入的生活污水；排水系统任意节点上的额外入流；排水系统的水质要素模拟径流过程模拟径流传输计算污染负荷11第二章城市暴雨管理模型研究2.2SWMM模型简介——功能2021/9/30城市暴雨管理模型及在雨洪利用中的应用SWMM功能实现方面针对不同土地利用类型水量水质模拟适用分流制管网具有一定灵活性SWMM适用性分析数据和资料方面对输入数据要求较低相关经验较多选取参数可借鉴相关研究12第二章城市暴雨管理模型研究2.3SW

7、MM模型适用性城市暴雨管理模型及在雨洪利用中的应用第三章雨洪径流的模拟计算3.1概述2021/9/3013图3.1概化城市雨洪模型图3.2利用SWMM模型计算步骤2021/9/30城市暴雨管理模型及在雨洪利用中的应用动力波方法（可计算回水）Horton公式（和降雨时间有关）连续方程和曼宁方程联立求解三种类型地表单独计算输送系统水力模拟地表下渗计算地表汇流计算地表产流计算14第三章雨洪径流的模拟计算3.1概述2021/9/30城市暴雨管理模型及在雨洪利用中的应用15第三章雨洪径流的模拟计算3.2研究区域研究区域ZJW小区位于天津。面积为101900m2以居

8、住和商用的建筑物、道路为主，也有小区公园，道路绿化，景观河（FC河）ZJW小区的