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基于SWMM与WASP的生态小城镇雨水景观利用的模拟研究

作　者: 李正晖
导　师: 牛志广
学　校: 天津大学
专　业: 环境工程
关键词: SWMM WASP 雨水利用 径流模拟 水质模拟
分类号: TV213.9
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 314次
引　用: 2次
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内容摘要


随着社会经济迅速发展和城市化进程的加快,城市雨水资源利用将在21世纪具有不可替代的作用,雨水资源利用势在必行。我国正处在城市化、工业化的高度发展时期,对城市雨水利用理论和技术的研究,并将其在城市水环境规划中推广应用,将具有深远的历史及现实意义。本文以天津市某生态小城镇为研究对象,在深入研究SWMM(Storm Water Management Model)暴雨管理模型的基础上,根据研究区域的地形、汇水特点、排水分区、排水路线等,对其汇水区、雨水井、雨水管网系统进行概化,建立了SWMM雨水径流模型。该模型分别对地表产汇流、地表污染物的积累和冲刷、街道清扫、输送系统的水动力部分和水质部分进行了模拟,通过对三种降雨情景的比较和不同绿地率的比较,分析了研究区域雨水排出口雨水水量水质的变化规律,并对不同时期的雨水进行水质评价,发现后期雨水水质较好,可以结合雨水弃流技术对雨水收集利用。以景观河作为研究区域雨水排放的受纳水体,结合WASP(Water Quality Analysis Simulation Program)水质模型,根据景观河的地形、水文特征等,对其进行分段概化,在确定初始条件和边界条件的基础上建立了WASP水质模型。该模型对研究区域雨水排出口向景观河排入雨水而引起的景观河水质变化进行了模拟,通过对三种降雨情景的比较,分析了景观河的水质变化规律,并对其进行水质评价,发现后期雨水排入景观河对其水质有一定的改善作用。本文结合两个水质模拟模型,对降雨的全部过程进行了水质分析,对雨水资源化利用方面的研究做出了一定的贡献,研究表明雨水用于景观水体具有可行性。

全文目录


摘要  3-4
ABSTRACT  4-8
第一章 绪论  8-18
  1.1 课题的提出及研究意义  8-10
    1.1.1 研究背景  8-9
    1.1.2 研究意义  9-10
  1.2 雨水资源化利用概况  10-11
  1.3 国内外研究现状  11-16
    1.3.1 国外研究现状  11-14
    1.3.2 国内研究现状  14-16
  1.4 研究内容和技术路线  16-18
    1.4.1 研究内容  16-17
    1.4.2 技术路线  17-18
第二章 研究对象简介  18-23
  2.1 生态小城镇概况  18-21
    2.1.1 地理概况  18-19
    2.1.2 空间结构  19-20
    2.1.3 景观系统  20-21
    2.1.4 排水模式  21
  2.2 景观河概况  21-22
  2.3 气候条件  22-23
第三章 基于SWMM 的雨水径流模拟研究  23-47
  3.1 SWMM 模型介绍  23-25
    3.1.1 SWMM 模型的组成  24
    3.1.2 SWMM 模型的应用  24-25
  3.2 SWMM 模型原理  25-28
    3.2.1 地表产汇流计算  25-26
    3.2.2 地表污染物积累计算  26-27
    3.2.3 地表污染物冲刷计算  27-28
  3.3 生态小城镇雨水径流模型的建立  28-34
    3.3.1 研究区域排水系统概化  28-31
    3.3.2 地表产汇流模型  31-32
    3.3.3 地表污染物累积和冲刷模型  32-34
    3.3.4 街道清扫模型  34
    3.3.5 输送系统水动力模型  34
    3.3.6 输送系统水质模型  34
  3.4 模拟结果分析  34-45
    3.4.1 雨水径流水量水质模拟结果分析  36-38
    3.4.2 雨水径流水质评价  38-39
    3.4.3 三种降雨情景下雨水径流模拟比较  39-43
    3.4.4 不同绿地率雨水径流模拟比较  43-45
  3.5 本章小结  45-47
第四章 基于WASP 的景观河水质模拟研究  47-61
  4.1 WASP 模型介绍  47-49
    4.1.1 WASP 模型组成  48-49
    4.1.2 WASP 模型应用  49
  4.2 WASP 模型原理  49-50
    4.2.1 DYNHYD5 水动力模型  49-50
    4.2.2 WASP7 水质模型  50
  4.3 景观河流水质模型的建立  50-52
    4.3.1 景观河的分段概化  50-51
    4.3.2 景观河的初始条件  51
    4.3.3 景观河的边界条件  51-52
  4.4 模拟结果分析  52-59
    4.4.1 景观河水质模拟结果分析  52-55
    4.4.2 景观河水质评价  55-56
    4.4.3 三种降雨情景下景观河水质模拟比较  56-59
  4.5 本章小结  59-61
第五章 结论与展望  61-63
  5.1 结论  61-62
  5.2 不足和建议  62-63
参考文献  63-67
发表论文和参加科研情况说明  67-68
致谢  68

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中图分类: > 工业技术 > 水利工程 > 水资源调2查与水利规划 > 水资源开发 > 水利资源综合利用
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