舊城排水管網(wǎng)優(yōu)化改造及水質(zhì)變化特性研究
本文選題:排水管網(wǎng)InfoworksCS模型 切入點(diǎn):參數(shù)率定 出處:《青島理工大學(xué)》2014年碩士論文 論文類型:學(xué)位論文
【摘要】:我國的水資源十分匱乏,加之近年來用水量逐年遞增,水資源供需矛盾日益突現(xiàn),水資源短缺已經(jīng)嚴(yán)重制約了我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展。我國的人均水資源占有量僅為2200m3,遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于世界平均水資源占有量;同時(shí)自然環(huán)境的惡化使得城市水污染十分嚴(yán)重,更加劇了城市水資源的緊缺。要想緩解上述問題,有效的控制和管理城市排水管網(wǎng)系統(tǒng)十分重要。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展,排水管網(wǎng)模型作為輔助工具,不僅可以改善現(xiàn)狀管網(wǎng)運(yùn)行狀況,還可以評估管網(wǎng)建設(shè)的安全性,提高管網(wǎng)運(yùn)行管理的效率。 主要以JZ市老城區(qū)排水管網(wǎng)系統(tǒng)為研究背景,以國內(nèi)外技術(shù)先進(jìn)功能強(qiáng)大的InfoworksCS軟件為技術(shù)手段,系統(tǒng)地建立了該區(qū)域管網(wǎng)的InfoworksCS水力水質(zhì)模型,為城市實(shí)際排水工程提供理論和技術(shù)上的支持。 重點(diǎn)闡述了合流制排水管網(wǎng)模型的理論知識和InfoworksCS模型的各個(gè)計(jì)算模塊,同時(shí)還詳細(xì)介紹了排水管網(wǎng)建模的基本方法步驟,包括搜集與輸入數(shù)據(jù)、建立拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、檢查管網(wǎng)模型、劃分子集水區(qū)、設(shè)定基本參數(shù)等。并利用實(shí)際的降雨數(shù)據(jù)對模型中的降雨-徑流模型的參數(shù)進(jìn)行率定和敏感度分析,由此確定適合本區(qū)域的降雨-徑流模型組合及模型參數(shù),及影響該區(qū)域徑流體積與徑流洪峰的最敏感參數(shù)是模型的穩(wěn)滲率,影響最小的參數(shù)是初期損失值和初滲率。 利用已經(jīng)率定好的模型進(jìn)行分析研究區(qū)域內(nèi)現(xiàn)狀管網(wǎng)中存在問題的原因,并進(jìn)而提出科學(xué)合理的優(yōu)化改造工程方案。針對以上利用InfoworksCS模型對改造后的工程方案進(jìn)行模擬分析評價(jià),模擬結(jié)果明顯緩解了管道的運(yùn)行負(fù)荷,降低了管網(wǎng)水浸溢流的風(fēng)險(xiǎn),可用于指導(dǎo)城市排水管網(wǎng)系統(tǒng)優(yōu)化改造工作及實(shí)際項(xiàng)目決策支持。 通過建立城市管網(wǎng)關(guān)鍵位置的管道水質(zhì)模型,結(jié)合現(xiàn)場實(shí)測數(shù)據(jù)來進(jìn)行分析研究管網(wǎng)的水質(zhì)變化特性情況,即降雨期和非降雨期時(shí)水質(zhì)有很明顯的變化,降雨對管網(wǎng)的水質(zhì)有很顯著的影響,可體現(xiàn)在降雨過程中使各污染物濃度均在大幅下降。非降雨期影響管網(wǎng)水質(zhì)的主要因素是生活污水量的排放規(guī)律,,部分地區(qū)有工業(yè)廢水;降雨期影響管網(wǎng)水質(zhì)的主要因素是降雨期的集水區(qū)內(nèi)污染物的累積量、降雨強(qiáng)度和降雨持續(xù)時(shí)間等。結(jié)果表明,掌握排水管網(wǎng)關(guān)鍵位置的水質(zhì)變化規(guī)律和重要影響因素,這可為優(yōu)化城市排水管網(wǎng)管理提供依據(jù)。 論文所研究內(nèi)容不僅為JZ市排水管網(wǎng)優(yōu)化改造工作提供依據(jù),還可為其他地區(qū)的排水管網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行管理和規(guī)劃提供借鑒。
[Abstract]:The water resources in our country are very scarce, and the water consumption is increasing year by year in recent years. The shortage of water resources has seriously restricted the economic development of our country. The per capita share of water resources in China is only 2200m3, which is far lower than the world average water resources. Meanwhile, the deterioration of the natural environment has made urban water pollution very serious. In order to alleviate the above problems, it is very important to effectively control and manage the urban drainage pipe network system. With the rapid development of computer technology, drainage pipe network model is used as a supplementary tool. It can not only improve the current situation of pipe network operation, but also evaluate the safety of pipe network construction and improve the efficiency of pipe network operation and management. Based on the research background of the drainage pipe network system in the old urban area of JZ city and the advanced and powerful InfoworksCS software at home and abroad, the InfoworksCS hydraulic water quality model of the regional pipeline network is systematically established. To provide theoretical and technical support for urban actual drainage projects. The theoretical knowledge of the combined drainage pipe network model and the calculation modules of the InfoworksCS model are expounded, and the basic method steps of the drainage pipe network modeling are introduced in detail, including the collection and input of data, and the establishment of the topology structure. Check the pipe network model, divide the subcatchment area, set the basic parameters, and use the actual rainfall data to analyze the rate and sensitivity of the parameters of the model. Thus, the model combination and model parameters suitable for the region are determined, and the most sensitive parameters affecting the runoff volume and runoff Hong Feng are the steady infiltration rate of the model, the initial loss value and the initial seepage rate are the least. Using the established model to analyze and study the causes of the problems in the present situation of the pipeline network in the region, According to the simulation analysis and evaluation of the modified project by using InfoworksCS model, the simulation result obviously alleviates the running load of pipeline and reduces the risk of flooding overflow in pipe network. It can be used to guide the optimization and reconstruction of urban drainage network system and the decision support of actual project. By establishing the water quality model of the pipeline at the key position of the urban pipeline network and combining the field measured data to analyze and study the water quality change characteristics of the pipe network, that is, the water quality has obvious changes in the rainfall period and the non-rainfall period. Rainfall has a significant effect on the water quality of the pipe network, which can be reflected in the fact that the concentration of each pollutant decreases significantly in the process of rainfall. The main factor that affects the water quality of the pipe network during the non-rainfall period is the discharge rule of the quantity of domestic sewage, and industrial wastewater exists in some areas. The main factors influencing the water quality of the drainage network during rainfall period are the accumulative amount of pollutants in the catchment area during the rainfall period, the rainfall intensity and the rainfall duration, etc. The results show that the water quality change law and important influencing factors in the key position of the drainage pipe network are grasped. This can provide the basis for optimizing the management of urban drainage pipe network. The content of this paper not only provides the basis for the optimization and renovation of the drainage pipe network in JZ, but also provides reference for the operation, management and planning of the drainage network system in other areas.
【學(xué)位授予單位】:青島理工大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2014
【分類號】:TU992
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本文編號:1631697
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