基于SWMM的城市雨水管網(wǎng)超負(fù)荷輸水的風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)研究.pdf

1、雨水管網(wǎng)系統(tǒng)作為城市重要的基礎(chǔ)設(shè)施之一，在運(yùn)行過程中常存在著諸多不確定因素，尤其是近年來在城市局部地區(qū)頻繁發(fā)生的極端暴雨天氣，使得許多地區(qū)都遭受積水內(nèi)澇災(zāi)害的威脅。對城市排水管網(wǎng)的輸水能力進(jìn)行系統(tǒng)的研究，并對管網(wǎng)的輸水超標(biāo)風(fēng)險(xiǎn)程度做出科學(xué)評估，繪制排水管網(wǎng)的輸水超載分布圖，進(jìn)而識(shí)別排水系統(tǒng)的薄弱環(huán)節(jié)，可為管網(wǎng)升級改造、維護(hù)管理內(nèi)容與方向的確定提供技術(shù)參考。本研究從排水管網(wǎng)模型理論出發(fā)，結(jié)合SWMM模型及風(fēng)險(xiǎn)分析理論，對秀山縣03地塊的排

2、水管網(wǎng)積水災(zāi)害的模擬、評價(jià)與防治措施進(jìn)行了系統(tǒng)研究。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴依據(jù)系統(tǒng)工程理論，闡述了排水管網(wǎng)模型的基本理論以及SWMM模型的基本計(jì)算原理，采用基于徑流系數(shù)作為模型校正方法對秀山縣的模型參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化率定，并采用擾動(dòng)法對模型參數(shù)進(jìn)行了靈敏度分析。分析結(jié)果表明，模型參數(shù)的靈敏度排序?yàn)?不透水區(qū)曼寧系數(shù)＞透水區(qū)曼寧系數(shù)＞最小入滲率＞最大入滲率＞透水區(qū)蓄水量＞衰減系數(shù)＞不透水區(qū)蓄水量＞土壤干燥時(shí)間。⑵根據(jù)重慶市暴雨強(qiáng)度

3、公式，運(yùn)用芝加哥暴雨過程線軟件及公式，合成了不同重現(xiàn)期下的降雨過程線，并對不同重現(xiàn)期下的雨水管網(wǎng)運(yùn)行進(jìn)行了模擬。模擬結(jié)果表明，選取的秀山縣的研究區(qū)域采用的排水設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)在P=1a，2a和3a時(shí)，發(fā)生超載現(xiàn)象的節(jié)點(diǎn)數(shù)量分別為0、1和4;當(dāng)P=5a時(shí)，發(fā)生超載的節(jié)點(diǎn)數(shù)量陡增至26個(gè)，并可定位至對應(yīng)管道;當(dāng)P≥10a時(shí)，發(fā)生超載的節(jié)點(diǎn)數(shù)可達(dá)到整個(gè)管網(wǎng)節(jié)點(diǎn)的1/3及以上，并由此繪制了不同重現(xiàn)期下的超載分布圖。結(jié)合蓄水池與LID改造方案，進(jìn)行了不同

4、降雨情景模擬分析，結(jié)果表明當(dāng)P＜5a時(shí)，可通過修正檢查井、翻埋新管道等方式提高易積水地區(qū)的抗災(zāi)能力;當(dāng)5a≤P≤10a時(shí)，可采用雨水調(diào)蓄池或LID的措施;而當(dāng)P＞10a時(shí)，則應(yīng)采用LID措施與雨水調(diào)蓄池相結(jié)合的改造方案，但隨著重現(xiàn)期的增大，LID措施與雨水調(diào)蓄池也將失效。在研究中發(fā)現(xiàn)，LID設(shè)施對降雨產(chǎn)生的洪峰徑流具有一定的流量削弱與延遲效果，延遲時(shí)間在1 min左右，但隨著降雨重現(xiàn)期的增大，洪峰延遲的效果也將不斷減弱。峰值的削弱效應(yīng)隨