雨水管网排放能力的研究

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关于城市雨水管网系统存在的问题及解决对策分析

关于城市雨水管网系统存在的问题及解决对策分析

关于城市雨水管网系统存在的问题及解决对策分析引言随着城市化进程的发展,城市雨水管网系统起着重要的作用,它们是城市排水和污水处理的关键部分。

在城市发展过程中,雨水管网系统也会出现一些问题,例如管网老化、排水不畅和污染等。

这些问题不仅会影响城市的环境质量,也会威胁到市民的生活安全。

对城市雨水管网系统存在的问题进行分析,并提出解决对策,对城市的可持续发展具有重要意义。

问题一:管网老化随着城市的发展,很多城市的雨水管网系统已经投入使用了几十年甚至几百年,长时间的使用使得管网系统出现老化的问题。

管网老化主要表现在管道腐蚀、破裂、漏水等情况,严重影响着雨水排放的效率。

老化的管网系统也存在着环境和安全隐患,比如管道破裂可能导致的地下水污染等问题。

解决对策:应对管网老化问题,首先需要进行全面的管网检测和评估,及时发现管网老化的情况。

针对老化的管网,可以采取部分更换管道、加固管道、涂层保护等措施,保障管道的使用寿命。

也可以通过雨水排放管道的更新和改造,提高管网系统的运行效率。

问题二:排水不畅在城市雨季或暴雨来临时,雨水管网系统在短时间内需要排放大量的雨水。

由于城市的建设和规划存在问题,很多地区的雨水排放能力较小,导致排水不畅的情况。

排水不畅不仅会导致城市内涝,还给市民的生产和生活带来不便,甚至还可能造成严重的损失。

解决对策:针对排水不畅问题,首先需要对城市的排水系统进行全面的规划和设计,确保排水能力符合城市的雨水排放需求。

针对现有排水不畅的区域,可以采取增设雨水排放口、改造下水道、设置缓冲池等措施,提高排水系统的运行效率。

也可以借助先进的科技手段,例如利用智能监测设备和大数据分析技术,实时监测和预警排水系统的运行情况,提前发现和解决排水不畅的问题。

问题三:污染问题由于城市的工业生产、交通运输等活动,会导致大量的污水和污染物排放到雨水管网系统中,导致管网系统的污染问题。

污染的雨水管网系统不仅会对环境造成影响,还可能会对城市的水质和生态系统造成破坏。

关于城市雨水管网系统存在的问题及解决对策分析

关于城市雨水管网系统存在的问题及解决对策分析

关于城市雨水管网系统存在的问题及解决对策分析城市雨水管网系统是城市基础设施的重要组成部分,它不仅可以有效排除城市内降雨所产生的雨水,还可以减少城市内的洪涝灾害的发生,保障城市的正常运行。

在实际的运行过程中,城市雨水管网系统也存在一系列的问题,如管网老化、排水不畅、设施损坏等,这些问题给城市的水环境和生活环境带来了一定的影响。

有必要对城市雨水管网系统存在的问题进行分析,并提出相应的解决对策,以提高城市雨水管网系统的运行效率和服务水平。

一、城市雨水管网系统存在的问题1. 管网老化城市雨水管网系统建设时间较长,部分管网系统已经逾期使用,系统内部管道和连接零部件存在老化、腐蚀和损坏等问题。

这些问题导致管网系统的排水能力下降,雨水难以顺利排除,从而引发城市内的积水和洪涝灾害。

2. 排水不畅部分城市雨水管网系统设计不合理,排水管径较小,排水能力有限,难以满足城市内大雨时段的排水需求,导致雨水积聚、漫溢和倒灌,影响城市的正常行车和居住。

3. 设施损坏城市雨水管网系统中的排水管道、检查井、排水口等设施易受外部损坏和破坏,如施工车辆碾压、土地流失等情况,损坏的设施会影响管网系统的正常排水和运行。

针对老化的管网系统,应制定详细的管网更新改造计划,重点对老化严重的管道和设施进行检修和更新,提高管网的排水能力和稳定性。

加强管网的维护管理工作,定期进行巡查和维修保养,延长管网的使用寿命。

针对排水不畅的情况,应对城市雨水管网系统进行优化改造,扩大排水管径,提高排水能力,确保在特大暴雨时段能够及时排水,减少雨水积聚和漫溢的情况。

对于易受外部损坏和破坏的设施,应增加设施的防护措施,如设置护栏、加固排水口等,避免设施因外部原因导致的损坏。

并加强设施的维护管理,做好设施的日常检查和维修工作,确保设施的完好运行。

4. 智能化管理在城市雨水管网系统中引入智能化管理系统,通过传感器和监控设备对管网进行实时监测和数据采集,及时发现管网问题和异常情况,提高对管网系统的管理效率和运行水平。

基于SWMM的城市雨水管网排水能力分析

基于SWMM的城市雨水管网排水能力分析

基于SWMM的城市雨水管网排水能力分析王祥;张行南;张文婷;张涛【摘要】Actual drainage capacity of urban conduits plays a very important role in urban drainage and flood control. In order to analyse the actual drainage capacity, the drainage capacities of study area in different design rainstorm return periods(P=0.25a, 0.5a, 1a,2a, 5a, 10a) are analysed by the storm water management model(SWMM). Conduits that are filled for longer time and change greatly are found out under 6 design rainstorms. The results provide a basis for reconstruction of urban conduits.%城市雨水管网实际排水能力对城市排涝和防洪起着重要作用.为了分析管网实际排水能力,采用暴雨管理模型(SWMM)对研究区域在设计暴雨重现期P=0.25 a、0.5 a、1 a、2 a、5 a、10 a情形下的排水能力进行分析.在6种设计暴雨情形下,得出了满流时间较长和变化较大的管道,为实际的城市雨水管网改造提供依据.【期刊名称】《三峡大学学报(自然科学版)》【年(卷),期】2011(033)001【总页数】4页(P5-8)【关键词】暴雨管理模型;设计暴雨;排水管网【作者】王祥;张行南;张文婷;张涛【作者单位】河海大学,水文水资源学院,南京,210098;河海大学,水文水资源学院,南京,210098;河海大学,水资源高效利用与工程安全国家工程研究中心,南京,210098;河海大学,水文水资源学院,南京,210098;河海大学,水资源高效利用与工程安全国家工程研究中心,南京,210098;河海大学,水文水资源学院,南京,210098【正文语种】中文【中图分类】TV124;P338排水管网作为城市不可缺少的重要基础设施,是城市排渍、排涝、防洪的重要工程.随着城市化进展不断加快,排水管网所承担的排水任务也越来越重.在很多城市,现有的排水管网由于修建年代久远、设计排水能力偏低、城市下垫面变化等因素的影响,已经不能满足日益增加的排水需求.面对这一问题,很多城市在进行排水管网的重新设计和改造,以便能满足城市的排水需求.运用计算机技术,建立适合的模型,可以对管网的排水能力进行模拟.通过模拟,为实际管网设计和改造提供依据.在此背景下,本文运用暴雨管理模型(Storm Water Management Model,简称SWMM模型)对南京市雨花区宁南片区在设计暴雨条件下的排水能力进行了模拟.1 SWMM模型介绍城市暴雨管理模型是美国环保局于1971年提出的,由麦特卡夫-埃迪有限公司、佛罗里达大学和美国水资源有限公司3个单位联合研制的一个比较完善的城市暴雨雨水的水量水质预测和管理模型. SWMM已经历几次更新,目前己开发至SWMM 5[1]. SWMM模型是典型的排水管网模型,由产流模型、汇流模型和管网水动力模型组成,能够进行城市地区雨水的水量和管网排水能力模拟计算[2].在SWMM汇流模型中,地面用于计算入渗损失和地表产流有3种模式,分别是Horton(霍顿)、Green-Ampt(G-A)和SCS-CN(曲线数).3种不同模式之间有一定差别,其中Green-Ampt模式对土壤资料要求很高,SCS模式只反映流域下垫面状况不反映降雨过程而只适用于大流域,在城市小流域降雨径流模拟中经常采用Horton模式,因此本文采用Horton模式.在SWMM管道汇流演算中,采用了修正非线性运动波近似,其计算水文过程,使用了连续方程(1)曼宁公式(2)式中为在控制单元体中的水体体积变化项为进出控制单元体的流量变化项;Q为流量;K为转换常数;S为阻力坡度;A为过水断面面积;R为水力半径;n为曼宁粗糙系数.2 研究区域模型的构建模型中必要的输入是地表面积、子汇水区域宽度、地表坡度、曼宁粗糙系数、入渗率、管道长度、管道管径等系列资料.为了对研究区域管网排水能力进行评价,首先对研究区域进行模型构建.研究区域位于江苏省南京市雨花区的宁南片区,面积为950.28 hm2,平均坡度为4.67%,其中住宅区面积占28%,道路面积占9.98%,其它土地和绿地面积占62.02%.研究区域排水系统如图1所示.图1 研究区域排水系统2.1 子汇水区域的划分在使用SWMM进行模拟时,首先需要对模型的计算区域进行分块,即将整个汇水区划分成若干子汇水区,并对每个子汇水区的水文特征性进行概化.在城市当中,实际存在着真实的子汇水区域,但是由于城市自身的特点以及城市化发展对下垫面条件的改变,确定其真实子汇水区域比较困难.子汇水区域的合理确定,能够使得模型的模拟结果更加契合实际情况.为了能够较好的划分子汇水区域,并且在尽量简化模型输入数据而保证其模拟精度的前提下,本文通过道路和研究区域DEM相结合的办法,运用ArcGis水文分析(Hydrological Analysis)功能自动划分汇水区,然后结合土地利用图,在人工合并和调整下,最终完成子汇水区域的划分.在子汇水区域确定后,利用ArcGis中的地统计模块,计算出每一子汇水区域的坡度、面积、等SWMM模型所需要的参数,为可靠和快速建立模型提供了保障[3].2.2 雨量资料的选取采用SWMM模型进行模拟,雨量资料很重要,反映真实降雨过程的雨量资料能够有效提高模型模拟精度.不同地区气候有差异,从而导致降雨类型有差别,降雨分布规律适合于哪一种曲线,这需要在大量的统计分析的基础上总结出来.目前常用的合成暴雨模型方法有Huff法,CHM法(也称KC法),PC法和YC法[4].在国内适用性较好的合成暴雨模型为芝加哥合成暴雨过程线(CHM法),它是由Clint J.Keifer和Heny Hsin Chu在芝加哥进行雨水管网系统研究时,提出的一种合成暴雨过程线.近年来,我国很多地区通过对暴雨资料的观测整理,提出了适合各个地区的暴雨强度公式.通过查阅相关资料,根据南京气象研究院提出的南京地区暴雨强度公式,选取研究区域的暴雨强度公式为式中,q为平均暴雨强度(L/(s◦hm2));P为设计降雨重现期(a);t为降雨历时(min).在我国,雨水管网的设计重现期一般选用1~3 a,对于重要地区,一般选用2~5 a[5].为了检验管网在不同频率暴雨下的排水能力,利用式(3)求出重现期P=0.25a、0.5a、1a、2a、5a、10a暴雨强度分布图,如图2所示.根据暴雨强度值,求出对应频率下的降雨过程线.模拟中降雨采用的时间间隔为5min,降雨历时为1h,计算出对应频率下降雨量分别为34.14 mm、45.71 mm、57.28 mm、68.85 mm、84.14 mm、95.71mm.图2 不同频率下暴雨强度分布图3 模拟结果分析分析研究区域管网排水能力,主要选取检查井和管道的相关模拟结果.模型结果时间序列为每5 min读取一次,总的时间为6h.3.1 检查井分析检查井产生积水,是由于管网中排水负荷过大,有可能超过其最大排水能力,因此检查井中水深可以作为反映管网排水能力的一个指标.图3是检查井节点J1-J108连接C13、C18、C46三段排水管网在10年一遇暴雨情形下某一时刻检查井和管网中的水深,从图中可以看出管网排水状况.图3 水位高程剖面图研究区域有109个检查井,每个检查井都有最大允许水深,超过最大允许水深雨水容易溢出.在不同频率暴雨条件下,根据模拟结果,可以得出每一检查井节点最大水深发生时间和持续时间.实际检查井有两种情况,一种是连接单一管道,另一种连接多段管道.表1是在不同频率暴雨条件下,连接单一管道和多段管道的检查井J24和J18最大水深开始时间、平均水深和最大水深持续时间统计表.图4是检查井J18在P=10 a设计暴雨条件下,水深变化图.从统计结果中看出,在不同暴雨情形下,J24和J18的最大水深发生时间大致相同.这主要由于采用暴雨资料所设计的雨型峰值集中在前几分钟,从而导致检查井中最大水深发生在10 min左右.对比二者最大水深持续时间和平均水深,J18都远大于J24.存在这种差别主要是J24中入流主要是由子汇水区域中雨水通过地面径流进入管道,J18中除了汇水区域入流外,还有其它多段管道的汇流.评价研究区域管网排水能力, J18类型检查井可以作为重要依据.在P=0.25 a、0.5a、1a、2a、5a、10 a情形下,得出时间超过1h的检查井占总数的比例分别为14.7%、17.4%、23.9%、32.1%、38.5%、41.3%,其中最长持续时间接近2 h.最大水深持续时间超过1 h的这部分检查井连接的管网对研究区域的排水起到局限作用,在进行管网改造时,这部分管网是改造重点.图4 检查井J18水深图表1 J24和J18积水时间P/a 最大水深发生时刻J24 J18平均水深/m J24 J18最大水深持续时间/min J24 J18 0.25 0:11 0:07 0.17 0.45 4.2 73.8 0.5 0:10 0:07 0.18 0.45 4.3 74.4 1 0:10 0:07 0.18 0.46 4.5 76.2 2 0:10 0:07 0.18 0.47 4.6 78 5 0:10 0:06 0.19 0.48 4.7 81 10 0:10 0:06 0.19 0.49 4.8 82.23.2 排水管网分析检查井中的结果对管网情形有一定的反映,但是详细状况应该进行管网中的水流状态分析后获得.研究区域有管道108段,总长度约为31km.管道中水流在满流状态下持续的时间称为管道满流时间,管道满流时间可以反映管网排水负荷,当满流时间较长时,在地面可能产生严重积水,说明管网排水能力不足.在P=0.25a、0.5a、1a、2a、5a、10a情形下,管道满流时间各不相同,表2是管道满流时间分布区间表.表2 管道满流时间 (单位:min)P/a t=0 0<t≤30 30<t≤60 60<t 0.25 21 43 22 22 0.5 15 35 24 34续表2 管道满流时间 (单位:min)P/a t=0 0<t≤30 30<t≤60 60<t 1 13 33 21 41 2 11 33 11 33 5 10 31 5 62 10 8 33 5 62结合表2,可以看出研究区域管网在不同频率设计暴雨情形下,随着降雨强度的增加,管道满流时间变长,数目增多.从统计结果来看,在P较小时,研究区域有20.4%的管道满流时间较长,随着P增大,有57.4%的管道满流时间较长.这57.4%的管道对研究区域管网排水起到了局限作用,找出这部分管道,结合管道各项参数和在排水管网中所处的位置,可以发现产生这种情况的主要原因是汇水面积较大、管道管径和坡度较小.如主排水管道C56,管径只有400 mm,坡度仅有0.002,但是却承担着几个子汇水区域的汇流.通过模拟,可以看出研究区域现有管网存在的问题,主要由于一些管道排水能力的不足,从而影响整个区域的排水,在大的暴雨情形下,这种不足表现得更加明显.在实际的管网改造当中,可以针对这些管网具体的状况,提出相应的改善方案.4 结论本文给出了在不同频率设计暴雨情形下,研究区域管网排水能力的变化情况,为实际确定管网排水能力,提供了参考依据.研究发现,该区域管网在设计暴雨重现期较小时,能够满足排水要求,但是当降雨重现期变大时,特别当P增加至5a或者10a时,管网中有57.4%的管道满流时间较长,这样容易导致雨水漫溢,产生淹没.统计出存在问题的这部分管网,结合实际所需排水要求,可以提出针对性的改善方案.参考文献:[1] USEPA.SWM M Homepage[EB/OL].http://www./ednnrmrl/swmm/.[2] Jang S M ing SWMM as a Tool for Hydrologic Impact Assessment[J].Desalination,212(1-3):344-356.[3] 张洪刚.概念性水文模型多目标参数自动优选方法研究[J].水文,2002,2:12-16.[4] 岑国平,沈晋,范荣生.城市暴雨径流计算模型的建立和检验[J].西安理工大学学报,1996,12(13):184-225.[5] 周玉文,赵洪宾.排水管网理论与计算[M].北京:中国建筑工业出版社,2000.。

关于城市雨水管网系统存在的问题及解决对策分析

关于城市雨水管网系统存在的问题及解决对策分析

关于城市雨水管网系统存在的问题及解决对策分析引言随着城市化进程的加快,城市规模不断扩大,人口密度增加,城市雨水管网系统的建设和管理面临着越来越严峻的挑战。

雨水管网不仅对城市防洪排涝起着至关重要的作用,而且对城市水环境保护和水资源利用也有着重要影响。

当前城市雨水管网系统存在着一些问题,包括雨水排放不畅、管网老化、管理不善等,这些问题严重影响着城市的正常运行和居民生活。

针对城市雨水管网系统存在的问题,需要采取一系列有效的对策措施,以保障城市雨水管网系统的正常运行。

问题分析1. 雨水排放不畅随着城市的建设和扩张,许多地区容易出现雨水排放不畅的情况。

这主要是由于城市区域内的雨水管道容量不足或者设计不合理等原因造成的。

一旦发生暴雨,雨水排放不畅就会造成城市内涝,给居民生活和城市运行带来不便。

2. 管网老化部分城市的雨水管网始建于上世纪,年代久远,已经出现各种老化问题,包括管道破裂、渗漏、几何变形等,导致管网性能下降,甚至出现裂缝、坍塌等严重情况。

这些老化问题给城市雨水排放和水资源利用带来了严重隐患。

3. 管网管理不善一些地方对城市雨水管网的管理不够及时、有效。

在日常维护方面,存在着一些管道清淤不彻底、积水清理不及时等问题。

在事故应急处理方面,也存在着一些地方对突发事件反应迟缓、处理不力,从而导致了一些严重的后果。

解决对策分析1. 加强雨水排放设施建设针对雨水排放不畅的问题,应当加强雨水排放设施的建设。

可以通过扩大雨水管道容量、改善排水系统的设计等方式,以提高城市的排水能力。

可以采用绿色建筑、透水铺装等手段,增加城市的雨水渗透面积,减少雨水径流,从而减轻雨水管网的负荷。

2. 更新改造老化管网对于老化的雨水管网,应当及时开展更新改造工作。

可以采用无开挖技术、卫星定位技术等新技术手段,对老化的管道实施检测和修复,以提高管网的运行效率和安全性。

可以采用新型材料和新工艺,提升雨水管网系统的抗老化能力。

3. 加强管网管理与维护在管网管理与维护方面,应当加强对雨水管网的日常巡检、清淤、维护等工作。

城市排水系统设计解决城市雨水排放问题

城市排水系统设计解决城市雨水排放问题

城市排水系统设计解决城市雨水排放问题城市雨水排放问题是当今城市发展必须重视的一个环境问题。

在城市化进程中,城市面积的不断扩大和建筑物的大量增加,给城市排水系统带来了前所未有的挑战。

本文将通过分析城市排水系统设计的重要性、城市雨水排放问题的成因以及现有解决方案,来探讨如何解决城市雨水排放问题。

一、城市排水系统设计的重要性城市排水系统设计是确保城市正常运转的重要基础设施。

它的主要功能是收集、输送和处理雨水和污水,防止水患和水污染,保障城市居民的生活质量和环境安全。

合理设计的城市排水系统可以有效减少城市洪涝灾害的发生频率和程度,提高城市的抗洪能力。

因此,城市排水系统设计是城市规划和建设中不可缺少的一环。

二、城市雨水排放问题的成因城市雨水排放问题主要由以下几个方面因素导致。

1. 地表硬化城市的建筑物和道路都采用了大量的水泥、沥青等硬质材料,使得地表无法有效渗透和吸收雨水。

这导致了大量的雨水无法迅速排入地下水系统,而只能流入下水道。

2. 城市扩张随着城市化进程的推进,城市面积不断扩大,原本的自然水体如湖泊、河流等被填埋或改道,使得城市排水系统的负担加重。

无法及时排放的雨水会造成城市内涝和水质污染。

3. 雨水管网老化部分城市的排水管网建设年代比较早,管网老化、疏通能力不足,导致了雨水排放的难题。

这使得雨水无法及时排出,增加了排水系统的负荷。

三、现有解决方案针对城市雨水排放问题,人们已经提出了多种解决方案。

以下是其中几种常见的方案。

1. 绿色屋顶通过在建筑物屋顶种植绿植,可以增加城市的绿地面积,提高雨水的渗透能力。

绿色屋顶能够有效减缓雨水流入下水道的速度,减少排水系统的负荷。

2. 蓄洪池在城市的低洼地区建设蓄洪池,用于暂时储存雨水,以减缓洪水的流速。

蓄洪池可以将雨水暂时滞留,减少对下游排水系统的冲击。

3. 雨水分流系统通过设置分流管道,将雨水分散到湖泊、河流等自然水体中,可以减轻雨水对城市排水系统的压力,并改善水质。

雨污管网可行性研究报告

雨污管网可行性研究报告

雨污管网可行性研究报告一、引言本报告旨在对雨污管网的可行性进行研究,并对其实施进行深入分析。

雨污管网是一种将雨水排放与污水排放分离的系统,旨在解决城市污水处理过程中的一系列问题。

通过对雨污管网的可行性研究,我们可以评估其实施的重要性和可行性,为相关决策提供科学依据。

二、问题陈述在城市化进程中,污水排放与雨水排放交叉混合的问题日益突出,给城市环境和水资源带来了一系列的影响。

针对这一问题,引入雨污管网可能是一种解决方案。

然而,在实际推行过程中,还存在许多问题亟待解决,因此,本报告将重点研究如下问题:1.雨污管网能否有效解决城市污水处理问题?2.雨污管网施工与维护的可行性如何?3.雨污管网的环境效益和经济效益是否可观?4.雨污管网对城市排水系统的影响如何?三、研究方法为了对以上问题进行研究,我们采用了以下研究方法:1.文献综述:对雨污管网在国内外的研究现状进行梳理,并了解相关案例和经验。

2.实地调研:选择多个城市进行实地考察,了解其雨污管网的建设和运营情况。

3.数据分析:收集雨污管网建设和运营的相关数据,并进行统计分析。

4.模拟仿真:采用专业软件对雨污管网的实施效果进行模拟仿真。

四、研究结果与分析4.1 雨污管网解决城市污水处理问题的有效性通过文献综述和实地调研,我们发现雨污管网在解决城市污水处理问题方面具有较好的效果。

通过将雨水排放与污水排放分离,可以有效减少污水处理厂的负荷,并提高处理效果。

此外,雨污管网还可以减少雨水排放对城市排水系统的冲击,进一步提升城市排水能力。

4.2 雨污管网施工与维护的可行性雨污管网的施工与维护需要投入大量的资金和人力资源。

根据实地调研数据,我们发现,雨污管网的施工难度相对较大,需要考虑城市的地理环境和地下管网的复杂性。

同时,管网的维护需要长期的耐心和投入。

然而,通过对多个城市的案例研究,我们认为雨污管网的施工与维护是可行的,只要充分考虑相关因素并制定科学的管理制度。

4.3 雨污管网的环境效益和经济效益在环境效益方面,雨污管网能够有效避免雨水排放对水资源的污染和浪费,降低城市的洪涝风险,改善城市环境质量。

排水系统管网优化

排水系统管网优化

排水系统管网优化在城市发展和建设过程中,排水系统是一个非常重要的部分。

排水系统管网的设计和改进对于城市的防洪、防涝、环境保护等方面有着重要的影响。

本文旨在探讨排水系统管网优化的相关问题,并提出一些解决办法。

一、问题现状分析城市排水系统的管网设计常常存在一些问题,比如:管道布局不合理、管径选择不当、流速控制不恰当等。

这些问题导致了城市排水系统在面临暴雨等极端天气时,容易出现堵塞、倒灌等情况,从而给城市的正常运行和市民生活带来很大的困扰。

二、优化思路和方法为了解决城市排水系统管网优化的问题,以下是一些优化思路和方法,供参考:1. 管道布局优化:根据城市的地形和排水需要,合理规划和设计排水管道的布局,确保各个区域的排水顺畅。

可以利用遥感技术和地理信息系统等手段,进行分析和评估,实现优化布局的目标。

2. 管径选择优化:根据不同的排水对象和需求,合理选择管道的直径和材料。

在主干管道和支线管道的设计中,应充分考虑到流量、流速和断面积等参数,以确保排水效果的最优化。

3. 流速控制优化:控制排水管道的流速是排水系统优化中的关键问题。

过高的流速会导致沉积物悬浮和管壁损坏等问题,而过低的流速则容易引起堵塞。

因此,需要综合考虑管道的管径、坡度和流量等因素,确定恰当的流速范围。

4. 水质监测和水质净化优化:城市排水系统中的雨水和污水对水质有一定的影响,特别是在强降雨时。

通过增加水质监测站点和加强水质净化设施的建设,可以有效降低水质污染的风险,提高排水系统的运行效果。

5. 可持续发展优化:在排水系统管网的设计中,应考虑到城市的可持续发展要求。

可以采用雨水利用、地下蓄水和植被覆盖等手段,减少雨水径流和水体污染,并提高水资源的综合利用率。

三、案例分析以下是一些国内外城市在排水系统管网优化方面的案例:1. 上海市排水系统管网优化:上海市在排水系统管网优化方面,采用了分区域、分流域的设计思路,通过改进排水管道的布局和设计,解决了部分地区的排水问题,提高了排水能力。

基于SWMM的城市雨水管网排水能力分析

基于SWMM的城市雨水管网排水能力分析

摘要 : 市雨水 管 网实 际排水 能力对城 市排涝 和 防洪起 着 重 要作用 . 了分析 管 网 实际排 水 能 力 , 城 为
采用 暴雨 管理模 型( WMM ) S 对研 究 区域 在设 计暴 雨重 现期 P:0 2 、. 、 、 、 、 0 . 5 0 5 1 2 5 1 a a a a a a情形 下 的排水 能力进行 分 析. 6种 设计暴 雨 情形下 , 出 了满 流 时 间较 长 和 变化 较大 的管道 , 实 际 在 得 为
的城 市雨水 管 网改造 提供依 据.
关 键 词 : 雨 管 理 模 型 ; 设 计 暴 雨 ; 排 水 管 网 暴 中图分类 号 : TV1 4: 3 8 2 P 3 文献标 识码 : A 文 章 编 号 : 6 2 9 8 2 l ) 10 0 — 4 1 7 — 4 X( 0 1 0 — 0 50
c nto1 I r r t n l e t c u ld a n ge c p ct o r . n o de o a a ys he a t a r i a a a iy。t r i ge c pa iis O t dy a e n d fe e — he d ana a cte f s u r a i if r ntde
基于 S WMM 的 城 市 雨 水 管 网排 水 能 力 分 析
王 祥 张 行 南
南 京 2 0 9 ) 1 0 8
张 文 婷
张 涛
(. 河 海 大 学 水 文 水 资 源 学 院 ,南 京 2 0 9 ; . 河 海 大 学 水 资 源 高 效 利 用 与 工 程 安 全 国 家 工 程 研 究 中 心 , 1 108 2
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排水管网可行性研究报告

排水管网可行性研究报告

排水管网可行性研究报告一、前言随着城市化进程的不断加快,城市人口不断增加,城市面积扩大,城市排水问题已成为重要的环境问题,排水管网的建设和管理对城市的发展和居民的生活质量有着重要的影响。

因此,对排水管网的可行性进行深入的研究是非常必要的。

本研究将从排水管网的基本概念和作用出发,结合当前城市排水问题的现状和未来发展趋势,对排水管网的可行性进行分析和研究,为未来的排水管网建设和管理提供参考。

二、排水管网的基本概念与作用1.1 排水管网的基本概念排水管网是由雨水管道、雨水口、检查井、泄洪设施等组成,其功能是收集、传输和排放城市降雨产生的雨水和污水,将城市内部的雨水和污水有效地排放出去,保证城市的排水系统畅通无阻。

1.2 排水管网的作用排水管网对城市有着重要的作用,主要体现在以下几个方面:(1) 防止城市内涝:排水管网可以将雨水和污水从城市内部有效地排放出去,避免城市内涝的发生,保护城市的基础设施和居民的生活。

(2) 保护环境质量:排水管网可以将污水有效地排放出去,减少对环境的污染,保护生态环境的质量。

(3) 保障居民生活:排水管网可以保证居民的居住环境清洁卫生,提高居民的生活品质。

三、城市排水问题现状分析2.1 城市排水问题的现状随着城市化进程的不断加快,城市雨水和污水排放量不断增加,城市排水系统的负荷逐渐加重,排水管网出现了一系列问题:设施老化、排水能力不足、管网漏损严重等。

2.2 城市排水问题的带来的影响城市排水问题严重影响了城市的基础设施和居民的生活,主要表现在以下几个方面:(1) 城市内涝频发:排水能力不足导致城市内涝频发,对交通和基础设施造成了严重的影响。

(2) 污水污染严重:排水管网的负荷过重导致污水的有效处理能力下降,造成了严重的环境污染。

(3) 居民生活受到影响:城市排水问题影响了居民的生活环境和生活质量,降低了居民的生活品质。

四、排水管网可行性研究3.1 可行性研究的方法本研究采用调研分析法和定性分析法相结合的方式,对排水管网的可行性进行研究。

雨水管网改造策略研究报告

雨水管网改造策略研究报告

雨水管网改造策略研究报告雨水管网改造策略研究报告一、引言雨水管网是城市排水系统中的关键组成部分,对于城市的生态环境和居民的生活质量有着重要影响。

然而,随着城市化进程的加快以及极端天气事件的频繁发生,传统的雨水管网已经无法满足城市的需求。

因此,本研究旨在探讨雨水管网改造的策略,以提升城市的排水能力和应对极端天气事件。

二、雨水管网改造的必要性1. 增加雨水的收集和利用能力:传统的雨水管网通常将雨水排放至河流或海洋中,造成了大量的雨水资源浪费。

通过改造雨水管网,可以增加雨水的收集和利用能力,用于城市的绿化、冲洗道路等方面,提高雨水资源的利用率。

2. 缓解城市内涝问题:随着城市人口的增加和土地面积的减少,城市的排水能力逐渐不足以满足需求。

改造雨水管网可以增加排水能力,减少城市内涝的发生,提高城市的防洪能力。

3. 改善水质环境:传统的雨水管网中往往包含了污水管道,这会导致雨水中的污染物被排放至河流和海洋中,破坏水质环境。

改造雨水管网可以分离雨水和污水管道,减少水体污染,保护水资源。

三、雨水管网改造的策略1. 分流雨水与污水将雨水管网与污水管网分离,通过独立的雨水管道收集雨水,并将其用于城市景观、灌溉和生态修复等方面,同时将污水通过污水管道排放到污水处理厂进行处理。

这种分离的方式不仅可以保护水质环境,还能提高雨水的利用率。

2. 增加雨水收集设施在城市中增设雨水收集设施,如雨水花园、雨水收集坑等,将雨水引导至这些设施中,进行雨水收集和利用。

这些设施不仅可以提高城市的景观价值,还能将雨水有效地利用于农田灌溉和城市景观绿化,减轻城市的用水压力。

3. 采用蓄水设施在城市中建设蓄水设施,如雨水花园、蓄水池等,以储存雨水。

在极端天气事件发生时,雨水可以暂时存储在这些设施中,避免大量雨水一下子注入雨水管网导致管道爆裂或溢出。

通过蓄水设施的运用,可以提高城市的排水能力和抗洪能力。

四、实施雨水管网改造的建议1. 加强政府监管和引导:政府应加强对雨水管网改造工作的监管和引导,推动各地区建设规范和标准的雨水管网。

给排水工程中的雨水排放与调蓄

给排水工程中的雨水排放与调蓄

给排水工程中的雨水排放与调蓄在给排水工程中,雨水排放与调蓄是一个非常重要的环节。

它涉及到城市水资源的合理利用、水环境的保护,以及降低城市洪涝风险等方面的问题。

本文将从雨水排放与调蓄的概念和意义、雨水排放与调蓄的方法及其应用、雨水调蓄的效益和案例等方面进行论述。

一、雨水排放与调蓄的概念和意义雨水排放与调蓄是指在城市建设过程中,通过合理的排放和调节,使雨水能够得到合理的利用和处理的过程。

在城市化快速发展的背景下,城市的硬化面积不断扩大,使得雨水的渗透能力大大减弱,导致水资源浪费和洪涝风险加大。

而通过合理的排放和调蓄,可以很好地解决这些问题,保护环境,提高城市的可持续发展能力。

二、雨水排放与调蓄的方法及其应用1. 雨水排放方法雨水排放主要包括自然排放和人工排放两种方法。

自然排放是指雨水通过自然的径流方式排入水体,如河流、湖泊等。

这种方法无需耗费额外的能源,但排放的水质可能受到污染。

对于一些高污染物浓度的雨水,需要通过净化处理后再进行排放。

人工排放是指将雨水通过排水管网等设施引导到指定的排放区域。

这种方法可以很好地控制雨水的流向和排放量,减少水资源浪费,但需要消耗一定的能源和投入一定的设施建设成本。

2. 雨水调蓄方法雨水调蓄主要包括地下调蓄和地上调蓄两种方法。

地下调蓄是指通过建设地下蓄水设施,将雨水储存起来,供日后利用。

这种方法可以减少雨水的排放量,降低城市洪涝风险,利用储存的雨水可以用于城市绿化、灌溉等方面,提高水资源利用率。

地上调蓄是指通过建设地面蓄水设施,暂时存储雨水,在合适的时候进行利用或者排放。

这种方法可以减缓雨水径流速度,减少城市内涝问题,还可以改善城市环境,提高生态系统的稳定性。

三、雨水调蓄的效益和案例雨水调蓄的实施可以带来多方面的效益。

首先,它可以减少雨水的排放量,降低城市洪涝风险,减少对下游水体的冲击。

其次,雨水调蓄可以提高水资源的利用率,减少对自来水的需求,降低居民用水成本。

此外,通过雨水调蓄,还可以改善城市绿化环境,提高城市的生态品质。

城市排水管网的优化设计与改进

城市排水管网的优化设计与改进

城市排水管网的优化设计与改进随着城市化进程的加速,城市人口不断增加,城市面积不断扩大,城市排水问题日益凸显。

城市排水管网的优化设计与改进变得尤为重要。

本文将围绕城市排水管网的功能、问题及优化措施展开论述。

首先,城市排水管网的功能包括雨水排放、污水排放和防止城市内涝等。

排水管网的设计应满足以下几个方面的要求。

一是排水管网应具备良好的排泄能力。

城市雨水排放量大,污水排放量也呈上升趋势,因此,排水管网应设计为具备较大的排放能力,确保城市在短时间内快速排水。

二是排水管网应具备良好的防水能力。

排水管网应能够排除城市内累积的雨水,避免造成内涝,保护城市建筑和设施的安全。

三是排水管网应配备合适的污水处理设施。

城市污水排放量大,排放出去的污水应经过相应的处理,保证环境的清洁和人民的身体健康。

然而,在现实中,城市排水管网存在一系列问题和挑战。

首先是管网老化和损坏。

大量城市排水管网建设于上个世纪,随着时间的推移,管网老化、管道破损、漏水等现象十分普遍。

这导致了排水能力下降和环境卫生问题。

其次是排水能力不足。

由于城市扩大,原有的排水系统无法满足日益增加的排水需求,导致雨水积累、内涝等问题,影响城市的正常运行。

再次是污水处理不完善。

大部分城市在建设初期并没有充分考虑到污水处理设施的建设,导致大量污水直接排入水体,严重污染了环境,损害了生态系统的健康。

为了优化城市排水管网,需要采取一系列改进措施。

首先,应加大对排水管网的维护力度。

通过定期检测、维修和更换老化管道,保持排水管网的正常运行。

采用先进技术,修复管道的漏损和破损问题,提高排水能力。

其次,应进行管网扩容。

根据城市发展的需求,对排水管网进行适当的扩容工作,以满足城市日益增长的排水需求。

同时,应加强污水处理设施的建设。

增加污水处理设施的数量,提高处理能力,减少污水对环境的影响。

引进先进的污水处理技术,提高处理效率和质量。

此外,可以考虑采用新技术来优化排水管网。

例如,利用智能监控系统对管网运行进行实时监测和数据分析,及时发现问题并采取相应措施。

关于校核室外雨水管网排水能力方法的探讨

关于校核室外雨水管网排水能力方法的探讨

关于校核室外雨水管网排水能力方法的探讨摘要:随着我国城市内涝风险逐渐加剧以及公众安全需求日趋迫切,关于校核室外雨水管网排水能力方法的探讨也日益被关注,本文将针对当前我国城市雨水内涝日趋严峻以及社会安全性需求高涨的形势,提出了基于系统风险的校核室外雨水管网排水方法以及有关城市雨水管网系统设计的相关风险管理方法。

通过分析管道实际水力坡度及检查井内水位高度,对雨水管网排水能力进行校核的简化方法,从不同的层面对我国校核室外雨水管网排水能力方法进行分析探讨,供其他设计人员参考。

关键词:校核;雨水管网;排水;措施近年来,随着我国城市建设的高速发展,我国许多城市出现了严重内涝,导致巨大的经济财产损失甚至生命伤亡,引起了社会舆论的广泛关注,市政雨水排水系统的安全性也正受到社会越来越广泛的关注。

根据住建部对相关城市排涝能力的专项调研结果表明,城市内涝已呈现出常态化、普遍性、严重性等特点,已成为我国的城市病,其严重的影响着城市的健康运行以及安全建设。

因此有必要强化校核室外雨水管网排水的能力,优化方法,对城市内涝进行反思,提出治本之策。

1、雨水管网系统设计风险观建立的必要性1.1、现阶段,随着我国经济的不断发展,社会公众对于校核室外雨水管网排水的系统运行安全已经非常关注了,在这其中主要包括有对于道路交通以及财产、公共卫生的安全以及生命的安全等的预期,这就需求我们在以后的工作中逐步的提高。

与此同时,在以后的校核室外雨水管网排水工作中,我们要实施与之相适应的安全性标准。

1.2、在校核室外雨水管网排水工作中,根据相关的洪水管理经验表明,不管是哪个建筑工程的施工,都无法在具体的施工中完全的杜绝洪水的发生,所以在具体的工作中要坚持建筑工程的相关措施和非建筑工程的相关措施相联系、治水以及治人相结合的施工策略,以此来更好的实现在施工中从洪水防治向洪水风险管理的合理转变。

尤其是因为较大尺度的气候变化以及小尺度的城市热岛效应而最终引起的降雨模式的变异,这将加重城市内涝防治的复杂性,最终使得以硬防御为特征的传统施工工程措施力不从心。

给排水工程中的雨水排放标准与管理

给排水工程中的雨水排放标准与管理

给排水工程中的雨水排放标准与管理在城市化进程中,排水工程的建设和管理显得尤为重要。

其中,雨水排放是一个关键环节,它直接影响到城市排水系统的运行效率和环境质量。

为了保护水资源和维护环境稳定,对雨水排放进行标准化管理是必不可少的。

本文将探讨给排水工程中的雨水排放标准与管理的相关问题。

1. 雨水排放标准1.1 目的雨水排放标准的制定旨在保护水环境,预防城市排水系统的淤积和堵塞,减少城市洪涝灾害的发生,提高城市排水系统的稳定性和安全性。

1.2 标准内容雨水排放标准主要包括排放水质要求、排放流量要求和排放技术要求三个方面。

排放水质要求确定了排放雨水中各项污染物的浓度限值,包括悬浮物、营养物质、重金属等。

排放流量要求则规定了雨水排放的流量控制范围,以避免排水系统超负荷运行。

排放技术要求涉及到排放口的设计和建设要求,确保雨水排放过程中不会对周边环境造成污染。

2. 雨水排放管理2.1 预处理措施在雨水排放之前,需要采取一系列预处理措施,以减少或移除雨水中的污染物。

常见的预处理措施包括格栅、沉砂池、油水分离器等。

格栅主要用于拦截大颗粒的固体废物,沉砂池则用于沉淀悬浮物和较小颗粒的沙砾,而油水分离器则可有效分离雨水中的油类污染物。

2.2 排放管网设计与建设雨水排放管网的设计和建设需要根据雨水排放标准进行。

合理规划排放点位置,设立检测井和监测设备,确保排放过程中及时监测水质情况。

此外,对于排放点较多的区域,应采取合理的管网布局和管径设计,以保证排放流量的稳定。

2.3 监测与评估建立雨水排放的监测与评估体系,可以及时获取排放水质数据,评价雨水排放的效果,并及时发现问题进行调整和改进。

监测数据可以提供科学的依据,用于改进雨水排放标准和管理措施。

2.4 法律法规与配套政策为了强化对雨水排放的管理,制定相应的法律法规和配套政策是必要的。

相关部门应明确权责边界,建立和完善雨水排放管理的法律制度和政策体系,加强对雨水排放行为的监督和执法力度。

室外排水管网的抗洪排涝能力研究

室外排水管网的抗洪排涝能力研究

室外排水管网的抗洪排涝能力研究引言当前,全球气候变化带来的极端天气事件频繁发生,城市洪涝灾害风险不断增加。

室外排水管网作为城市防洪排涝的重要组成部分,其抗洪排涝能力的研究至关重要。

本文旨在探讨室外排水管网的抗洪排涝能力研究,并提出相应的改进措施。

1.室外排水管网的功能和结构室外排水管网是将雨水、污水等排放到适当的地点,以确保城市排水系统运行正常的关键部分。

它由排水管道、排水井、雨水口等组成。

排水管道的主要功能是收集和排放雨水和污水,排水井则起到连接和分配的作用,雨水口用于收集雨水并接入排水管道。

它们的结构设计应能够应对不同级别的降雨强度和污水负荷。

2.抗洪排涝能力的评估指标为了研究室外排水管网的抗洪排涝能力,需选取适当的评估指标。

常见的评估指标有排水能力、采访率、通畅系数等。

排水能力指的是排水管道单位时间内排水的能力,采用流量来表示;采访率是指排水管网在洪水情况下正常工作的概率;通畅系数则是评估管道内流动情况的指标,通常使用曼宁公式来计算。

3.影响室外排水管网抗洪排涝能力的因素室外排水管网抗洪排涝能力受到多方面因素的影响。

首先,管道的设计尺寸和材料质量直接影响排水能力。

过小的设计尺寸会导致雨水排放不及时,而低质量的材料则容易导致管道漏水、堵塞等问题。

其次,排水井的数量和位置也会对抗洪排涝能力产生重要影响。

井的数量过少或位置不合理会导致水流无法迅速排放。

同时,城市建设中的道路、建筑物等也会对管网的通畅性产生影响。

4.提升室外排水管网的抗洪排涝能力为了提高室外排水管网的抗洪排涝能力,应采取以下改进措施。

首先,应加强管道的设计,合理确定管道直径和材料,以确保排水能力满足极端降雨的需要。

其次,增加排水井的数量,合理布局位置,以便迅速排放水流。

此外,应加强对排水系统的维护和管理,定期清理管道和井,确保流畅。

最后,建设更高效的监测系统,及时掌握排水系统的工作情况,以实现及时处理问题。

结论室外排水管网的抗洪排涝能力不仅受到设计与建设的影响,也受到城市化进程和气候变化的影响。

城市排水系统的排涝能力研究

城市排水系统的排涝能力研究

城市排水系统的排涝能力研究在城市的发展进程中,排水系统的排涝能力是一个至关重要的问题。

每逢雨季,一些城市便会遭遇内涝的困扰,道路积水、交通瘫痪、房屋被淹等情况屡见不鲜,给人们的生活和城市的正常运转带来了极大的不便和损失。

因此,深入研究城市排水系统的排涝能力,对于提高城市的防洪抗灾能力、保障人民生命财产安全、促进城市可持续发展具有重要的现实意义。

城市排水系统是一个复杂的工程体系,主要由雨水管网、污水管网、泵站、污水处理厂等组成。

其排涝能力受到多种因素的影响,包括气候条件、地形地貌、城市规划、排水设施的设计和建设质量、维护管理水平等。

气候条件是影响城市排水系统排涝能力的重要因素之一。

在降雨量较大、降雨强度较高的地区,城市排水系统面临着更大的压力。

如果短时间内降下大量雨水,超过了排水系统的承载能力,就容易引发内涝。

此外,降雨的时空分布不均也会对排水系统造成影响。

例如,在某些地区,夏季降雨量集中,而其他季节降雨量较少,这就要求排水系统在雨季具备较强的排涝能力,同时在旱季也要能够保持良好的运行状态。

地形地貌对城市排水系统的排涝能力也有着不可忽视的作用。

地势低洼的地区容易积水,而坡度较大的地区则有利于雨水的迅速排放。

城市中的河流、湖泊等水体,在一定程度上可以起到调蓄雨水的作用,但如果水体受到污染或被填埋,其调蓄能力就会下降,从而增加内涝的风险。

在城市建设过程中,如果不充分考虑地形地貌的特点,盲目开发,就可能破坏原有的自然排水系统,导致排水不畅。

城市规划是影响排水系统排涝能力的另一个关键因素。

不合理的城市规划可能导致城市建设用地过度扩张,硬化地面面积增加,雨水下渗能力减弱。

同时,城市中的建筑物、道路等设施的布局如果不合理,也会影响雨水的收集和排放。

例如,一些建筑物密集的区域,雨水管网的布置可能受到限制,从而影响排水效果。

此外,城市中的绿化面积不足,也无法有效地吸收雨水,增加了排水系统的负担。

排水设施的设计和建设质量直接关系到排水系统的排涝能力。

城市雨水管网优化与初期雨水污染控制研究

城市雨水管网优化与初期雨水污染控制研究

城市雨水管网优化与初期雨水污染控制研究摘要:城市雨水管网优化与初期雨水污染控制作为城市规划与水环境管理的重点内容之一,对减少城市洪涝灾害、改善城市水环境质量起着重要作用。

本文对城市雨水管网优化与初期雨水污染控制研究进行综述,从雨水管网优化的技术手段和方法、初期雨水污染控制的措施和效果等方面进行了系统的分析和总结,并提出了在日后研究中需要进一步深入探讨的问题。

1. 引言城市化进程快速推进,城市面临的诸多环境问题也日益凸显。

城市雨水管网优化和初期雨水污染控制是影响城市排水系统和水环境质量的重要问题。

随着现代科技与管理手段的不断进步,越来越多的研究者和决策者开始重视城市雨水管网优化与初期雨水污染控制的研究。

2. 城市雨水管网优化的技术手段和方法城市雨水管网优化的技术手段主要包括雨水管网模拟与动态调控、雨水收集与利用、雨水径流与污染物模型等。

雨水管网模拟与动态调控是基于计算机模型对城市雨水排放进行模拟与预测,并通过优化控制策略实现对雨水管网的动态调控;雨水收集与利用则是运用各种技术手段将雨水进行收集、处理和利用,以达到节约用水和减少雨水排放的目的;雨水径流与污染物模型是根据城市雨水产流与污染物传输的规律建立数学模型,并利用模型对雨水的路径和污染物浓度进行预测和评估。

3. 初期雨水污染控制的措施和效果初期雨水污染控制主要包括湿地处理、生物过滤器和雨水花园等技术手段。

湿地处理是利用湿地植物和微生物对雨水中的污染物进行吸附和降解;生物过滤器则是通过植物根系和微生物对雨水中的污染物进行过滤和分解;雨水花园则是通过植物的吸收、土壤的滞留和微生物的分解将雨水中的污染物进行控制和去除。

初期雨水污染控制的效果一般来说是比较明显的,可达到80%以上的去除率。

4. 城市雨水管网优化与初期雨水污染控制的问题和挑战目前,城市雨水管网优化和初期雨水污染控制还存在一些问题和挑战。

传统的雨水管网设计和管理模式存在着粗放、单一和无序的特点,需要引入现代科技手段和管理方法进行改进。

雨水口排放执行标准

雨水口排放执行标准

雨水口排放执行标准随着城市建设的不断发展和人口的增加,城市雨水管理变得愈发重要。

在城市规划中,雨水口的合理设计和排放标准的执行是确保城市雨水排放系统高效运行的关键。

本文将对雨水口排放执行标准进行探讨,旨在加强对城市雨水排放管理的认识,促进环境保护和可持续发展。

一、背景介绍城市水文循环系统是城市生态系统的重要组成部分。

在城市建设和发展过程中,土地开发和建筑物的建设会破坏原有的自然水循环系统,使得雨水不能够进入地下水补给层。

而且,由于城市化过程中的大面积硬化,雨水无法迅速渗入土壤,增加了城市内涝的风险。

为了解决这一问题,城市雨水管理系统应当包含雨水口以便将存储在城市内的雨水有效排放到附近的排水沟、河流或备用蓄水区域。

二、雨水口排放执行标准的必要性1. 环境保护:雨水口排放执行标准可以控制雨水中的有害污染物的排放,减少对环境的影响。

例如,限制污染物的浓度和排放量可以降低其对水体生态系统的破坏,保护水资源。

2. 防洪排涝:良好的雨水口排放执行标准可以确保雨水迅速排出,减少城市内涝的风险。

规范的排放标准可以减少积水量,改善城市的排水系统性能,提高城市的抗洪排涝能力。

3. 可持续发展:通过制定雨水口排放执行标准,可以促进城市的可持续发展。

合理利用雨水资源可以减少对地下水的开采,降低城市供水压力,节约水资源并提高水资源利用效率。

三、雨水口排放执行标准的内容1. 排放限制:对于不同类型的城市区域和不同的雨水管网,可以根据需要设置排放限制。

例如,可以规定雨水口排放的最大流量,以确保雨水不会过度积聚而造成城市内涝。

2. 污染物浓度:限制雨水中各种污染物的浓度,以保护接受雨水排放的水体生态系统。

常见的污染物包括悬浮物、重金属、有机物等。

3. 沉淀池要求:对于某些污染物,可以设置沉淀池要求,以便在雨水排放到水体之前对污染物进行初步去除。

沉淀池可以用来分离沉淀物和悬浮物,有效减少污染物的排放。

四、雨水口排放执行标准的实施与监督1. 制定与修订:相关政府部门应当制定雨水口排放执行标准,并根据需要进行修订。

城市雨水管网优化与初期雨水污染控制研究

城市雨水管网优化与初期雨水污染控制研究

城市雨水管网优化与初期雨水污染控制研究随着城市化进程的加快,城市的人口密度不断增加,城市建设和交通运输等活动日益频繁,城市雨水管网系统也面临着愈发严峻的挑战。

在雨水管网系统中,雨水经过管道流入排水设施,最终进入排放水体或者渗入地下。

随着城市化进程的加快,雨水管网系统的设计和建设面临着越来越复杂的问题,其中包括雨水排放造成的环境污染等。

为此,对城市雨水管网的优化与初期雨水污染控制进行深入研究势在必行。

一、城市雨水管网优化1. 雨水管网建设的重要性城市雨水管网是城市排水系统的重要组成部分,是保障城市排水畅通、避免城市内涝的关键设施。

通过合理设计和规划雨水管网系统,可以使雨水得到有效排放,避免因雨水积聚造成的城市内涝、道路积水等情况,同时还可以减少雨水对城市环境的影响,保护城市的生态环境。

在城市雨水管网的优化建设过程中,需要考虑以下几个方面:(1)合理布局管网系统:根据城市的实际情况和土地利用状况,科学规划雨水管网的布局,确保雨水在不同部位都能够得到有效排放。

(2)提高雨水管网的运行效率:通过采用先进的管道材料和排水设施,提高管网的运行效率和排水能力,避免雨水积聚造成的城市内涝。

(3)加强管网的维护和管理:对已建成的雨水管网,需要加强维护和管理,确保管网的畅通和正常运行。

3. 城市雨水管网建设中存在的问题目前,我国城市雨水管网建设中存在着管网规划不够科学、排水设施不够完善、管网维护管理不够到位等问题,这些问题直接影响着城市雨水的排放和对城市环境的影响,因此亟需进行优化和改进。

二、初期雨水污染控制研究1. 雨水污染的成因城市雨水在流动过程中会携带大量的污染物,如油污、垃圾、化学物质等,对城市的环境和水体造成一定程度的污染。

道路表面的油污、垃圾等是主要的雨水污染源。

城市雨水污染对环境和水体造成的影响主要包括以下几个方面:(1)对水体的直接污染:雨水中的污染物会直接排放到周围的水体中,影响水体的水质和生态环境。

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2012年数学建模第四次模拟试题
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雨水管网排放问题的研究
摘要
随着经济的不断发展,市区内的裸露土地越来越少,遇到大雨、暴雨,雨水来不及通过下水道流走,就形成径流,汇积成了了积水。本文基于最大流网络的线性模型对一区域排水管网的最大排水量进行了研究,并分析讨论了管网改造后,排水管网的排放能力及各管道排放能力对整个排水系统的影响,从而提出了管网改造的一些合理建议。
2200-2
8147.61
2200-4.5
12221.42
2200-2
8147.61
2200-1.5
7056.06
2200-3
9978.75
2200-2
8147.61
2200-1
5761.25
2200-1
5761.25
2200-1
5761.25
2200-2
8147.61
2200-2
8147.61
2200-4
1.2 目标任务
(1)建立模型讨论在暴雨警报时图中所给区域管网整体排放能力。
(2)如若对该区域雨水管网进行改造,全部管网改为D2200的,排水能力能符合多大强度降雨的实际需求(降雨历时设为60min)。
(3)查阅相关资料和数据,对北京市的雨水管网改造提出合理化建议。
二、问题分析
对于问题一,题中要求我们建立模型讨论在暴雨警报时图中所给区域管网整体排放能力。本文可以用图论中的网络流的相关知识将问题转化为以每个管道能排放的最大流量 容量限定条件的最大流问题。首先,通过题中所给的每根管道的管径和坡度,可以利用谢才公式计算得出每个排水管道所对应的最大流量 ,进而通过求解网络最大流的Ford-Fullkerson标号法,利用Matlab计算得出整个排水管网系统在单位时间内所能通过的最大流量。而要想得到这片区域最大能承受的降雨强度,我们必须考虑整个区域的渗水率和降雨面积(降雨面积可由几何的方法得知),利用他们之间的数学关系得到管网所能承受的最大降雨量。再查找相关资料,找出各种暴雨级别下的降雨量,从而给出这个排水管网能承受的最大暴雨级别。
2012年数学建模第四次模拟试题
承诺书
我们仔细阅读了建模竞赛的竞赛规则.。
我们完全明白,在竞赛开始后参赛队员不能以任何方式(包括电话、电子邮件、网上咨询等)与队外的任何人(包括指导教师)研究、讨论与赛题有关的问题。
我们知道,抄袭别人的成果是违反竞赛规则的,如果引用别人的成果或其他公开的资料(包括网上查到的资料),必须按照规定的参考文献的表述方式在正文引用处和参考文献中明确列出。
400-2
86.43
300-4
56.76
300-3
49.16
500-1
110.83
1200-0.6
886.37
600-1
180.21
600-1.5
220.72
800-1
388.12
1200-0.9
1085.57
600-1
180.22
5.1.2.2排水管网系统最大流模型的建立
1.满足下述条件的流 称为可行流:
管径 -坡度
流量/( )
管线
管径 -坡度
流量/( )
1200-1
1144.3
1100-2
1283.17
250-4.5
37.03
450-2
118.34
450-1.5
102.49
300-3
49.16
1000-2
995.18
700-1
271.81
1800-1
3373.77
500-1
110.83
800-2
548.88
此时的各管道的现行容量如图4所示:
5.2.2模型解的分析
经过比较可以发现,虽然将整个管网的全部管道直径经行改造后,整个排水系统的排水能力能得到显著的提升,但此方法需要拆除原有管道,再进行大规模施工,方法可行性不高。而且要使排水管网达到最大排水能力,部分管道现行容量与设计流量有较大差距,有的管道在改造前后的现行流量并没有太多变化,所以如何进行管道改造,也是一个需要解决的问题。
北京时间2012年7月21日10点左右一场全市范围内的降雨突袭北京,截至22日6时,全市平均降雨量170毫米,城区平均降雨量为215毫米,这也是北京自1951年有气象观测记录以来观测到的最大值。多条环路及主干道积水拥堵,部分环路断路,部分地铁线路部分区段停运。
现有一区域的排水管网结构图如图1所示:
其中Xi表示该区域雨水的收水点,Yj表示城市内河的出水点,Vk表示雨水管网的检查口,线段表示铺设管道,数据反映管道的长度和坡度,如D1200-0.9‰。(255)表示管径为1200mm,坡度为0.0009,长度为255m。
对于问题三,我们可以在问题二对管网评价的基础上,根据制约管网排水量的因素尝试性的对北京排水管网改造提出一些合理的建议。
三、基本假设
(1).不考虑城市地形地貌特征的影响;
(2).假设该区域雨水能随机的流向任意一个收水点;
(3).假设区域内雨水只能通过收水点进入,出水点排出;
(4).假设城市内河的水流均不会淹没出水点,出水点能够顺利排水;
(5).假设图示区域降雨均匀分布。
四、符号说明
图示区域的地表面积
各个管道的设计最大流量
M
雨水管网的最大排放流量
雨水管网所能承受的降雨量
渗水率
现行容量矩阵
其余符号均会在首次出现时作以说明。
五、模型建立与求解
5.1 问题一
5.1.1计算管道能排放的最大流量 :
通过网上查阅计算管道流量的资料,得到利用谢才公式,计算每个管道能排放的最大流量 :( )
表2 降雨量与暴雨预警信号级别的关系
暴雨级别
蓝色暴雨预警n=1
黄色暴雨预警n=2
橙色暴雨预警n=3
红色暴雨预警n=4
降雨量 ( )
≥4.167
≥8.333
≥16.667
≥33.33
可以看出,排水管网最大排放能力可以满足红色降雨强度及以下的暴雨警报。当降雨量达到48.6mm/h时,地面开始有积水。并且我们可以发现,管网要达到最大排水能力时,有的管道的现行流量和设计流量之间有较大的差距,有的管道的现行流量甚至为零,这就对网络管道的设计和改造问题提出了一定的借鉴意义。我们具体将在第二问中讨论。
11522.47
2200-3
9978.75
2200-1
5761.25
2200-0.6
4462.64
2200-1
5761.25
2200-1.5
7056.06
2200-1
8147.61
2200-0.9
5465.58
2200-1
5761.25
在问题一中模型的基础上,利用问题一中的求解办法得到了管网的最大排水量 。其最大排水能力
(1)
其中: ——过流断面的面积, ,单位: ;
为管道直径,单位:m;
——水力半径, ,单位:m;
——水力坡度;
——管壁粗糙率,对水泥管道,取 ;
化简为每个管道能排放的最大流量 与管道直径 和水力坡度 的关系:
例如:与 相连的管道 ,算得:
同理得出其他管道的最大流量如表一所示:
表1改造前各管线流量
管线
对于问题二,题中要求我们讨论管网改造后排水能力能符合多大强度降雨的实际需求(降雨历时60min)。通过问题一中的讨论,同理我们可以得到改造后各管道的最大排水量,再利用问题一中的模型和求解方法,可以得出改造后的排水管网最大排水量。之后我们通过对改造后的管网进行评价,比较分析雨水的实际流法和管网最大流量时的理论流法的区别,就可以提出合理可行的排水管网改造方案。
这种方法主要有以下三个过程:
A 给出一个初始可行流f;
B标号过程:通过标号过程寻找一条可增广轨
C增流过程:沿着可增广轨增加网络的流量
后两个过程的步骤如下.
标号过程:
(i)给发点标号为
(ii)若顶点 已经标号,则对 的所有未标号的邻接顶点 按以下规则标号:
①若 ,且 时,令 ,则给顶点 标号为 ,若 ,则不给顶点 标号。
(1)容量限定条件:对每一条弧

(2)平衡条件:对于中间点:流出量等于流入量,即对每个 有
对于发点 ,其净流出量为
称为可行流的流量。
对于收点 ,其静流入量为
可行流总是存在的,比如令所有弧的流量 ,就得到一个可行流(零流),其流量 。
2.最大流问题就是求一个流 使其流量 达到最大,并且满足以下条件:
(1)容量限制:对每一条弧 ,有 。
(2)平衡条件:对于中间点,流入量=流出量,既对每个i,有:
- =0
最大流问题是一个特殊的线性规划问题,即求一组 ,在满足条件①和②下使 达到最大。
综上所述,模型Ⅰ为:
3.标号法求解网络流最大流。
用标号法寻求网络中最大流的基本思想是寻找可增广轨,使网络的流量得到增加,直到最大为止。即首先给出一个初始流,这样的流是存在的,例如零流。如果存在关于它的可增广轨,那么调整该轨上每条弧上的流量,就可以得到新的流。对于新的流,如果仍存在可增广轨,则用同样的方法使流的值增大,继续这个过程,直到网络中不存在关于新得到流的可增广轨为止,则该流就是所求的最大流。
我们郑重承诺,严格遵守竞赛规则,以保证竞赛的公正、公平性。如有违反竞赛规则的行为,我们将受到严肃处理。
我们参赛选择的题号是(从A/B/C/D中选择一项填写):A
所属学院(请填写完整的全名):
参赛队员(打印并签名):1.周瑞钊
2.蔡 亮
3.张彦明
日期:2012年8月18日
评阅编号(由教员评阅前进行编号):
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