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《北京建筑大学》 2020年
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机械加工类厂区雨水调蓄与回用技术研究

王琬  
【摘要】:近年来,随着城市化发展的高速进程,城市建设也有了突飞猛进的变革发展,但随之而来的是带给城市雨洪管理很多不利的影响,主要原因是由于城市规模的扩大、城市开发的加剧和配套产业的聚集。由降雨径流而引起的城市内涝和水污染日益严重。在这种情况下,政府提出了海绵城市建设,建设方针为渗、滞、蓄、净、用、排,科学合理地对城市雨水进行吸收和利用,促进城市中水的良好循环。在海绵城市建设中调蓄池的调蓄能力是防止城市内涝的有效手段之一,且实用性较强,在国内外工程中被广泛应用。机械加工车间,也称为金工车间,顾名思义是由各种生产工艺不同的机床构成的工业生产车间,机械加工车间通常是由相邻或贴邻的几座生产车间共同组成,包括机械车间、工具车间、磨具车间等。目前针对机械加工类厂区,还很少有对以雨水回用和调蓄水量为目的进行的调蓄池运行相关研究。因此,本文以某机械加工类厂区为研究对象,构建雨水调蓄池模型,以SWMM模型模拟降雨在汇水区域内产流、入渗、汇流和管网汇流的全过程。本文通过充分研究雨水调蓄池近年发展,总结得出国内外对于雨水调蓄池容积的各种计算方法。并详细介绍了SWMM的发展及用途和其应用领域,然后对子汇水区域入渗计算模型、产流模型、汇水区域汇流模型以及管网汇流模型的理论进行详细阐述。通过一个机械加工类厂区实例介绍了雨水排水管网的SWMM模型建立方法,同时模拟了在排水管网中进行低影响开发后,雨水管网出流率削减效率,以及不同典型降雨条件下雨水调蓄池的容积。得到以下两点结论:(1)采用“芝加哥雨型”并结合当地的暴雨强度公式合成P=1,P=2,P=3,P=5,P=10的降雨序列,利用SWMM模型对排水系统进行模拟,得到在进行低影响开发前后,排水系统出流量的情况。并从模拟后的结果可总结出基于不同重现期的降雨强度与雨水管网出流量的密切关联性。得出重现期越大,低影响开发对降低厂区雨水径流量的作用越明显,对出流量控制效果越好。(2)分别用P=1a,2a,3a,5a,10a重现期的降雨模拟,通过模拟得出各个雨水调蓄池的深度,结果表明,实际模拟出的雨水调蓄池容积,较容积法计算出的雨水调蓄池容积偏小,但是仍不能满足更大重现期的容积要求。故容积法适用于机加工类厂区雨水调蓄池容积的计算。本文还对机械加工类厂区雨水回用方案进行研究,通过可行性分析,雨水回用通过过滤、杀菌后可以回用于厂区杂用水,对厂区水资源短缺的合理解决、对防洪减灾和水环境污染的有效防治等方面,带来了巨大的社会和环境双重效益。
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