本文關(guān)鍵詞：基于SWMM的城市內(nèi)澇風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別研究

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【摘要】：隨著社會(huì)的不斷發(fā)展,城市下墊面滲透性面積迅速減少,破壞了城市原有的降雨、蓄水和排水之間的平衡關(guān)系,使城市的雨水調(diào)蓄能力和降雨排水能力大大降低。與此同時(shí),社會(huì)的發(fā)展對(duì)地球的生態(tài)環(huán)境也造成了巨大的影響,溫室效應(yīng)、厄爾尼諾現(xiàn)象、熱島效應(yīng)越來(lái)越嚴(yán)重,使得極端災(zāi)害天氣頻繁發(fā)生。城市化的快速發(fā)展和極端災(zāi)害天氣的頻繁發(fā)生,都大大的增加了城市發(fā)生內(nèi)澇災(zāi)害的風(fēng)險(xiǎn)程度。論文針對(duì)近年來(lái)我國(guó)各大城市頻繁發(fā)生內(nèi)澇的情況,選取內(nèi)澇積水深度參數(shù)值作為對(duì)城市內(nèi)澇風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)進(jìn)行區(qū)劃的標(biāo)準(zhǔn),并通過(guò)人工降雨試驗(yàn)等手段研究暴雨內(nèi)澇風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別方法,其主要研究?jī)?nèi)容與成果如下：(1)對(duì)城市內(nèi)澇形成的原因和內(nèi)澇所造成的危害進(jìn)行了分析總結(jié),根據(jù)等級(jí)劃分原則和城市內(nèi)澇影響對(duì)象等各方面因素,選取內(nèi)澇積水深度參數(shù)值作為對(duì)城市內(nèi)澇風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)進(jìn)行區(qū)劃的標(biāo)準(zhǔn)。通過(guò)研究暴雨內(nèi)澇對(duì)城市交通、居民財(cái)產(chǎn)以及人身安全等社會(huì)因素的影響,研究表明①積水深度h≤15cm時(shí)為輕度內(nèi)澇；②積水深度15cmh≤30cm時(shí)為一般內(nèi)澇；③積水深度30cmh≤50cm時(shí)為較大內(nèi)澇；④積水深度h50cm時(shí)為重大內(nèi)澇。(2)開展人工降雨試驗(yàn),研究匯積率K值對(duì)內(nèi)澇積水深度的影響,從而影響城市暴雨內(nèi)澇的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)區(qū)劃。開展了兩種不同降雨強(qiáng)度,四種不同下墊面情況下人工降雨試驗(yàn),并針對(duì)有無(wú)排水管道研究了試驗(yàn)區(qū)域內(nèi)不同匯積率K值對(duì)應(yīng)其不同的積水深度,并探明研究區(qū)域內(nèi)不同匯積率K值相應(yīng)的城市內(nèi)澇風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)區(qū)劃。(3)在暴雨內(nèi)澇風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)劃分標(biāo)準(zhǔn)及試驗(yàn)研究基礎(chǔ)上,提出城市暴雨內(nèi)澇風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別技術(shù)。在暴雨內(nèi)澇風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)劃分標(biāo)準(zhǔn)及試驗(yàn)研究基礎(chǔ)上,利用SWMM模型計(jì)算節(jié)點(diǎn)處的最大溢流量,并分析其積水區(qū)域面積內(nèi)的平均積水深度,比照內(nèi)澇風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)劃分標(biāo)準(zhǔn)確定研究區(qū)域風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)區(qū)劃圖,最后形成城市暴雨內(nèi)澇風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別技術(shù)。(4)利用提出的城市暴雨內(nèi)澇風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別技術(shù),結(jié)合工程實(shí)例得到了研究區(qū)域的暴雨內(nèi)澇風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃圖,驗(yàn)證了其暴雨內(nèi)澇風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別技術(shù)的可操作性及有效性。利用SWMM雨洪管理模型,結(jié)合研究區(qū)域工程實(shí)例,根據(jù)排水管網(wǎng)布置圖、地形圖、規(guī)劃用地類型等資料,建立研究區(qū)域的SWMM模型。并對(duì)模型在P=20a、P=50a、P=100a三種不同降雨情景下進(jìn)行分析計(jì)算,分析在三種不同降雨情況下研究區(qū)域內(nèi)發(fā)生內(nèi)澇的區(qū)域,并計(jì)算相應(yīng)的內(nèi)澇積水深度。結(jié)合城市內(nèi)澇風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)劃分取值標(biāo)準(zhǔn),對(duì)研究區(qū)域在不同降雨情景下進(jìn)行城市內(nèi)澇風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)識(shí)別,并畫出了研究區(qū)域的內(nèi)澇風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)區(qū)劃圖。綜上所述,本文對(duì)城市內(nèi)澇風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)進(jìn)行了劃分,并結(jié)合試驗(yàn)結(jié)果,提出城市暴雨內(nèi)澇風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別技術(shù)；然后結(jié)合工程實(shí)例,利用SWMM模型,對(duì)研究區(qū)域進(jìn)行了城市內(nèi)澇風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)識(shí)別。提出了一種城市內(nèi)澇風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)識(shí)別方法,其研究成果對(duì)城市內(nèi)澇風(fēng)險(xiǎn)災(zāi)害預(yù)警及其防治具有一定的借鑒和參考價(jià)值。
【關(guān)鍵詞】：城市內(nèi)澇 內(nèi)澇等級(jí)劃分 SWMM模型 內(nèi)澇風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別 暴雨內(nèi)澇積水試驗(yàn)
【學(xué)位授予單位】：西南交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TU992;TV213.9
【目錄】：

• 摘要6-8
• abstract8-13
• 第1章 緒論13-23
• 1.1 課題研究背景13-15
• 1.2 城市內(nèi)澇風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別研究現(xiàn)狀15-19
• 1.2.1 內(nèi)澇風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別方法研究現(xiàn)狀15-16
• 1.2.2 城市雨洪徑流模型研究現(xiàn)狀16-18
• 1.2.3 SWMM模型研究現(xiàn)狀18-19
• 1.3 論文課題的目的及意義19-20
• 1.3.1 研究目的19
• 1.3.2 研究的意義19-20
• 1.4 研究?jī)?nèi)容及技術(shù)路線20-23
• 1.4.1 主要研究?jī)?nèi)容20-22
• 1.4.2 技術(shù)路線22-23
• 第2章 城市內(nèi)澇形成的影響因素分析23-28
• 2.1 自然因素分析23-24
• 2.1.1 溫室效應(yīng)23
• 2.1.2 熱島效應(yīng)23-24
• 2.2 環(huán)境因素分析24-26
• 2.2.1 下墊面因素24-25
• 2.2.2 城市排水系統(tǒng)25-26
• 2.3 人為主觀因素分析26-28
• 2.3.1 設(shè)計(jì)因素26-27
• 2.3.2 設(shè)施因素27-28
• 第3章 城市內(nèi)澇風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)劃分28-33
• 3.1 城市內(nèi)澇風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)劃分原則28
• 3.2 城市內(nèi)澇風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)劃分的影響因素28-30
• 3.2.1 社會(huì)因素28-29
• 3.2.2 財(cái)產(chǎn)因素29
• 3.2.3 人員安全29-30
• 3.3 城市內(nèi)澇風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)劃分30-33
• 3.3.1 積水深度對(duì)交通的影響30
• 3.3.2 積水深度對(duì)居民生活的影響30-32
• 3.3.3 城市內(nèi)澇風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)劃分表32-33
• 第4章 暴雨內(nèi)澇積水試驗(yàn)33-43
• 4.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)33-35
• 4.1.1 試驗(yàn)?zāi)康?/span>33
• 4.1.2 試驗(yàn)布置33-34
• 4.1.3 試驗(yàn)方法34-35
• 4.2 降雨強(qiáng)度試驗(yàn)35-37
• 4.2.1 降雨等級(jí)的一般性規(guī)定35
• 4.2.2 試驗(yàn)降雨強(qiáng)度35-37
• 4.3 內(nèi)澇風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)37-43
• 4.3.1 不同硬化率下試驗(yàn)區(qū)域的積水深度(有排水管道)37-38
• 4.3.2 不同硬化率下試驗(yàn)區(qū)域的積水深度(無(wú)排水管道)38-39
• 4.3.3 成果分析39-43
• 第5章 建立城市暴雨內(nèi)澇風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別技術(shù)43-55
• 5.1 SWMM模型簡(jiǎn)介43-44
• 5.1.1 SWMM模型概況43
• 5.1.2 SWMM模型功能和應(yīng)用43-44
• 5.2 SWMM模型計(jì)算原理44-53
• 5.2.1 地表產(chǎn)流計(jì)算模型44-46
• 5.2.2 地表徑流計(jì)算模型46-47
• 5.2.3 下滲計(jì)算模型47-49
• 5.2.4 管網(wǎng)匯流計(jì)算模型49-52
• 5.2.5 SWMM模型水量演算原理圖52-53
• 5.3 暴雨內(nèi)澇風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別技術(shù)53-55
• 5.3.1 暴雨內(nèi)澇風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別過(guò)程53-54
• 5.3.3 暴雨內(nèi)澇風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別技術(shù)路線圖54-55
• 第6章 研究區(qū)域的內(nèi)澇風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別研究55-80
• 6.1 研究區(qū)域概況55-57
• 6.1.1 自然地理?xiàng)l件55
• 6.1.2 水文氣象條件55-56
• 6.1.3 河流水系條件56
• 6.1.4 排水系統(tǒng)概況56-57
• 6.2 建立研究區(qū)域SWMM模型57-67
• 6.2.1 子匯水區(qū)域劃分57-58
• 6.2.2 雨水排水管網(wǎng)概化58-61
• 6.2.3 模擬暴雨情景的設(shè)計(jì)61-63
• 6.2.4 模型參數(shù)設(shè)置63-65
• 6.2.5 研究區(qū)域SWMM模型建立65-67
• 6.3 積水深度計(jì)算67-71
• 6.3.1 節(jié)點(diǎn)溢流及積水容積67-70
• 6.3.2 積水面積確定70-71
• 6.4 不同降雨情景下的降雨過(guò)程模擬71-76
• 6.4.1 P=20A時(shí)模擬結(jié)果及積水深度71-73
• 6.4.2 P=50A時(shí)模擬結(jié)果及積水深度73-74
• 6.4.3 P=100A時(shí)模擬結(jié)果及積水深度74-76
• 6.5 不同降雨情景時(shí)城市內(nèi)澇風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃圖76-80
• 6.5.1 P=20A時(shí)城市內(nèi)澇風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃圖76-77
• 6.5.2 P=50A時(shí)城市內(nèi)澇風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃圖77-78
• 6.5.3 P=100A時(shí)城市內(nèi)澇風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃圖78-79
• 6.5.4 小結(jié)79-80
• 結(jié)論與展望80-82
• 致謝82-83
• 參考文獻(xiàn)83-86

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