摘要
近年来，随着工业化和城市化进程的加快，城市下垫面透水性质发生改变，全球气候变化极大地增加了极端暴雨事件的发生概率，我国的城市内涝问题逐渐凸显，为解决这一问题，我国提出“海绵城市”理念，通过建设低影响开发措施（LID）来缓解城市内涝。本研究所选研究区域为具有典型代表性的西安市主城区高校校园，结合五种常见的设计暴雨雨型，运用SWMM模型，研究了不同设计雨型、不同降雨重现期下校区现状已建成LID的雨洪调控效果并分析其不足及改进方向，后通过合理的优化，设计了三种LID组合方案并进行仿真模拟。研究比较全面的分析了五种不同雨型下现有LID措施及优化后的三种LID方案的雨洪调控效果，以及不同雨型选择和不同降雨重现期对LID控制效果的影响，确定了研究区域较不利雨型，最后通过分析LID雨洪调控效果和改建费用之间的关系，选定最适宜研究区域的最优性价比组合方案。主要研究成果如下： （1）推求出五种常见暴雨雨型（芝加哥雨型、Huff-2雨型、Pilgrimamp;Cordery雨型、三角雨型、矩形雨型）在降雨历时为120min，重现期为1a、5a、10a、50a的降雨数据。 （2）通过增设还原状态模型对比分析不同设计雨型、不同重现期下，现状LID和还原模型的雨洪模拟效果，得出现状LID措施和蓄水池对于雨洪的控制能力有一定的效果，但雨洪调控的效果是有限度的。并且发现现状LID调控效果欠佳，但蓄水池效果较好，因此应保留蓄水池并对现状LID措施进行进一步的优化改造。 （3）优化后的三种LID组合方案对比现状LID都明显增强了雨洪调控效果，五种雨型下三种方案在地表径流调控效果和雨水管网效能调控效果方面排序都为方案一（透水铺装+雨水花园+下沉式绿地+绿色屋顶）＞方案三（透水铺装+雨水花园+绿色屋顶+雨水桶）＞方案二（透水铺装+雨水花园+下沉式绿地+雨水桶）。方案一和方案三的面积相差较大但雨洪调控效果相近，这得益于方案三中雨水桶的良好作用。分析各方案下每1%地表径流削减率和每1%峰值流量削减率改建费用，最终确定适宜于研究区域的性价比最高方案，为方案三。 （4）不同设计雨型之间由于其雨型特点不同，而导致径流的特性和量不同，最终产生了径流总量和峰值量削减效果，径流系数值大小、排水管网效能等在不同雨型之间有区别的现象。分析得出芝加哥雨型和Pilgrimamp;Cordery雨型为研究区域较不利雨型，可根据实际情况或目标态势选择其一作为设计降雨雨型，用于区域和雨水系统设计的预评价。 本研究为老旧校区海绵校园的改造，以及降水资料不足地区基于目标态势分析选择合适的设计雨型的研究提供了一定的参考借鉴价值。
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