《珠三角地區(qū)城市雨洪調(diào)控技術》主要介紹了城市雨洪模型及其在珠三角城市雨洪調(diào)控中的應用。以廣州市為研究區(qū)域,分別從不同暴雨選樣、設計暴雨及設計流量等進行市政排水與水利排澇標準銜接關系研究,基于PCSWMM模型構建適用于廣州市荔灣區(qū)典型社區(qū)的城市雨洪模型,分析各種LID方案對減緩該社區(qū)洪澇災害和城市面源污染的效果;贏rc GIS和SWMM模型構建深圳市民治片區(qū)城市雨洪模型和內(nèi)澇預警預報系統(tǒng),評估城市化和工程整治措施對洪水的效應,在對珠三角城市暴雨內(nèi)澇成因進行綜合分析的基礎上,結合國內(nèi)外其他國家和地區(qū)內(nèi)澇整治經(jīng)驗,提出珠三角城市內(nèi)澇的綜合應對措施。
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從事水利、水務、市政、規(guī)劃、環(huán)保等的科研工作者和工程技術人員,相關專業(yè)的大學本科生和研究生
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目錄
《水科學前沿叢書》編寫說明
前言
第1章 緒論 1
1.1 研究背景和意義 1
1.1.1 城市化水平提高 1
1.1.2 城市洪澇災害頻發(fā) 2
1.2 主要研究內(nèi)容 4
第2章 城市雨洪模型 6
2.1 SWMM模型 6
2.1.1 概述 6
2.1.2 SWMM模型結構 6
2.1.3 降雨計算 7
2.1.4 集水區(qū)域概化 8
2.1.5 地表產(chǎn)流計算 10
2.1.6 地表匯流計算 11
2.1.7 管網(wǎng)水動力計算 12
2.1.8 地表溢流計算 15
2.1.9 SWMM模型中地表污染物累積與沖刷原理和計算 16
2.1.10 傳輸子系統(tǒng)的水質(zhì)計算方程 18
2.1.11 SWMM模型中的LID措施模擬 19
2.1.12 SWMM模型參數(shù) 24
2.2 SWMM模型構建的GIS技術方法 25
2.2.1 ArcGIS平臺概述 25
2.2.2 數(shù)據(jù)管理 26
2.2.3 地形表面分析及屬性計算提取 36
2.3 ArcGIS與SWMM模型的系統(tǒng)集成 41
2.3.1 ArcGIS與SWMM模型的集成優(yōu)勢 41
2.3.2 ArcGIS與SWMM集成開發(fā)方式 42
2.3.3 SWMM模型嵌入 43
2.3.4 ArcGIS Engine組件式的系統(tǒng)構建 45
2.3.5 地表淹沒水深計算模塊開發(fā) 48
2.4 PCSWMM城市雨洪模型 49
2.4.1 PCSWMM模型概述 49
2.4.2 PCSWMM模型建模步驟 49
2.5 InfoWorks ICM模型 53
2.5.1 概述 53
2.5.2 InfoWorks ICM模型結構 53
2.5.3 地表產(chǎn)流計算 55
2.5.4 地表匯流計算 57
2.5.5 管網(wǎng)水力計算方法 61
2.5.6 二維城市洪澇淹沒計算 67
2.6 小結 68
第3章 市政排水與水利排澇設計標準銜接關系 69
3.1 暴雨選樣分析 69
3.1.1 概述 69
3.1.2 雨量資料整理 70
3.1.3 暴雨資料頻率適線分析 73
3.1.4 暴雨公式參數(shù)求解及精度分析 80
3.1.5 兩種選樣方法的銜接關系 85
3.2 設計暴雨重現(xiàn)期銜接分析 90
3.2.1 市政排水與水利排澇設計暴雨雨量相關結構 90
3.2.2 市政排水與水利排澇設計暴雨雨峰銜接關系 94
3.3 設計排澇流量計算銜接關系 98
3.3.1 概述 98
3.3.2 流域概況 99
3.3.3 水利部門方法推求設計洪峰流量 100
3.3.4 室外排水公式法推求設計洪峰流量 102
3.3.5 不同方法計算結果對比分析 105
3.4 基于城市雨洪模型的流量銜接關系分析 106
3.4.1 東濠涌流域洪澇模型構建 107
3.4.2 東濠涌流域洪澇模擬結果 111
3.5 小結 118
第4章 低影響開發(fā)雨水利用系統(tǒng)雨洪調(diào)控效應評估 120
4.1 低影響開發(fā)雨水利用技術 120
4.1.1 低影響開發(fā)內(nèi)涵 120
4.1.2 低影響開發(fā)雨水利用技術 122
4.2 現(xiàn)場監(jiān)測 127
4.2.1 研究區(qū)域 127
4.2.2 水質(zhì)監(jiān)測 127
4.2.3 水質(zhì)數(shù)據(jù) 128
4.3 初期沖刷效應分析及量化 130
4.3.1 無量綱累積曲線M(V) 130
4.3.2 初期沖刷系數(shù)b量化 133
4.3.3 MFF指數(shù)初期沖刷效應 136
4.3.4 MFF指數(shù)初期沖刷污染物負荷量 139
4.4 PCSWMM城市雨洪模型構建 141
4.4.1 研究區(qū)域概化 141
4.4.2 模型參數(shù)率定 141
4.5 LID組合措施方案雨洪調(diào)控效應 144
4.5.1 LID組合措施方案設計 144
4.5.2 LID雨洪調(diào)控效應評估 146
4.6 小結 152
第5章 深圳市龍華民治片區(qū)雨洪調(diào)控技術 153
5.1 民治片區(qū)概況 153
5.1.1 地理位置 153
5.1.2 水文氣象 153
5.1.3 河流水系 153
5.1.4 防洪工程現(xiàn)狀 155
5.1.5 民治辦事處下墊面情況 156
5.1.6 社會經(jīng)濟概況 157
5.2 暴雨內(nèi)澇災害情況 157
5.2.1 民治片區(qū)歷史內(nèi)澇災害情況 157
5.2.2 民治片區(qū)2014年內(nèi)澇情況 159
5.2.3 內(nèi)澇災害成因分析 161
5.3 SWMM排水管網(wǎng)水力模型構建 162
5.3.1 研究區(qū)數(shù)據(jù)資料概況 162
5.3.2 研究范圍確定 163
5.3.3 排水系統(tǒng)概化 163
5.3.4 子匯水區(qū)概化及參數(shù)確定 165
5.3.5 實測降雨模擬結果分析 169
5.3.6 不同重現(xiàn)期降雨模擬結果分析 175
5.4 城市暴雨內(nèi)澇預警預報系統(tǒng) 179
5.4.1 系統(tǒng)主界面 179
5.4.2 系統(tǒng)主要功能 180
5.5 深圳市民治片區(qū)城市化對洪水的影響分析 191
5.5.1 城市化對洪水影響的影響因子 191
5.5.2 民治片區(qū)城市化對洪水影響特征分析 192
5.5.3 城市化對實測暴雨洪水的影響 192
5.5.4 城市化對設計暴雨洪水的影響 194
5.6 民治片區(qū)內(nèi)澇整治效果評估 195
5.6.1 工程措施 195
5.6.2 工程整治措施對實測暴雨洪水的影響 200
5.6.3 工程整治措施對設計暴雨洪水的影響 201
5.7 小結 203
第6章 珠三角城市內(nèi)澇成因及解決對策 205
6.1 珠三角城市內(nèi)澇成因分析 205
6.1.1 自然原因 205
6.1.2 人為原因 206
6.2 國內(nèi)外城市內(nèi)澇控制標準比較 210
6.2.1 國內(nèi)城市排水防澇標準 210
6.2.2 國外城市排水防澇標準 211
6.2.3 我國與國外城市排水防澇標準比較 212
6.3 國內(nèi)外其他城市內(nèi)澇應對措施 214
6.3.1 美國紐約存雨桶和芝加哥深隧 214
6.3.2 法國巴黎下水道工程 214
6.3.3 英國可持續(xù)排水系統(tǒng) 215
6.3.4 德國柏林分立式排水系統(tǒng) 216
6.3.5 日本東京地下河道 216
6.3.6 深層隧道排水系統(tǒng) 217
6.4 珠三角城市內(nèi)澇解決對策 219
6.4.1 工程措施 219
6.4.2 非工程措施 222
6.5 小結 227
參考文獻 229
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