城市雨水控制工程与资源化利用

第1章概论 ／ 001
1.1雨洪灾害与绿色雨水控制工程 / 001
1.1.1城市雨洪问题的严峻现状 / 001
1.1.2绿色雨水控制工程的概念 / 003
1.2城市绿色雨水管理理念与方法的发展 / 003
1.2.1最佳管理措施（BMPs） / 004
1.2.2可持续排水系统（SUDS） / 004
1.2.3水敏感城市设计（WSUD） / 004
1.2.4低影响开发（LID） / 004
1.2.5海绵城市建设 / 006
1.3国内外雨水资源化利用与控制的发展 / 007
1.3.1国外雨水资源化利用与控制的发展情况 / 007
1.3.2我国雨水资源化利用与控制的发展情况 / 010
1.4城市绿色雨洪控制系统规划建设 / 011
1.4.1建设城市绿色雨洪控制系统的原则 / 011
1.4.2城市雨水减排、控污与防洪排涝策略 / 012
1.4.3城市雨洪控制系统规划的任务和内容 / 013
思考题 / 015
第2章降雨的水文学基础及暴雨径流量计算 ／ 016
2.1降雨水文学基础 / 016
2.1.1降雨要素 / 016
2.1.2降雨特征线 / 017
2.1.3暴雨强度的频率和重现期 / 020
2.2暴雨强度公式 / 021
2.2.1暴雨强度公式的编制方法 / 021
2.2.2暴雨强度公式编制案例 / 023
2.3暴雨径流过程分析及主要参数 / 030
2.3.1产流和汇流过程 / 030
2.3.2径流系数的确定 / 031
2.3.3设计重现期的确定 / 032
2.3.4暴雨径流计算的常用方法简介 / 033
思考题 / 035
第3章雨水管渠系统设计 ／ 036
3.1雨水管渠系统设计流量的确定 / 036
3.1.1数学模型法 / 036
3.1.2暴雨洪水管理模型（SWMM）原理 / 043
3.2雨水管渠的设计与计算 / 046
3.2.1雨水管渠系统平面布置特点 / 046
3.2.2雨水管渠系统设计规定 / 048
3.2.3雨水管渠水力计算方法 / 049
3.2.4雨水管渠系统的设计步骤与计算实例 / 051
3.3压力流雨水管道系统的设计 / 067
3.4立交排水 / 073
3.4.1立交排水的特点 / 073
3.4.2立交排水的形式 / 074
思考题 / 076
习题 / 076
第4章道路排水能力计算与雨水口设计 ／ 078
4.1城市道路设计中一般规定 / 078
4.1.1城市道路功能 / 078
4.1.2城市竖向规划设计 / 078
4.1.3城市道路分类 / 078
4.1.4城市道路横、纵断面 / 079
4.1.5城市道路排水及低影响开发设施 / 079
4.2城市道路路面雨水输水能力计算 / 080
4.2.1路面雨水输水水力学 / 080
4.2.2水流扩散宽度与便道高度 / 081
4.2.3可允许的vh乘积值 / 081
4.2.4案例 / 083
4.2.5城市道路路面雨水输水分析 / 084
4.3城市道路路面雨水储水能力计算 / 084
4.3.1道路储水量计算 / 084
4.3.2案例 / 086
4.4城市道路雨水口的设计 / 090
4.4.1雨水口的形式及位置 / 090
4.4.2道路雨水口处流量的确定 / 090
4.4.3雨水口泄水能力 / 090
4.4.4平箅式雨水口水力学 / 091
4.4.5立式雨水口水力学 / 092
4.4.6联合式雨水口水力学 / 093
4.4.7案例 / 093
习题 / 096
第5章海绵城市建设中的滞渗设施 ／ 097
5.1雨水滞留概论 / 097
5.1.1城市发展对雨水滞留排放的需求 / 097
5.1.2雨水滞留的基本概念 / 098
5.1.3滞留池的类型 / 099
5.2滞留池容积计算方法 / 101
5.2.1体积估算法 / 101
5.2.2容积估算法 / 103
5.3滞留池设计 / 105
5.3.1基本构造 / 105
5.3.2设计要求 / 106
5.3.3池体设计 / 107
5.3.4出水口设计 / 109
5.3.5验证滞留池的减洪量 / 116
5.4生物滞留池 / 119
5.4.1作用机理 / 119
5.4.2影响因素 / 120
5.4.3设计要求 / 120
5.4.4排水系统设计 / 121
5.4.5应用形式 / 122
5.4.6建设案例 / 122
5.5蓄渗池 / 124
5.5.1容积及面积计算 / 124
5.5.2渗水砂层及渗水碎石层设计 / 124
5.5.3计算案例 / 125
5.6透水铺装 / 125
5.7其他渗流设施 / 128
习题 / 129
第6章雨水污染控制与资源化利用 ／ 130
6.1雨水利用途径与污染削减方法 / 130
6.1.1雨水利用途径 / 130
6.1.2雨水污染物削减方法 / 130
6.1.3雨水处理及利用系统的设计原则 / 131
6.2雨水处理与利用技术 / 132
6.2.1雨水湿地 / 132
6.2.2绿色屋顶 / 134
6.2.3植草沟 / 135
6.2.4塘系统 / 138
6.2.5下凹式绿地 / 140
6.2.6其他技术 / 141
6.2.7组合系统 / 142
6.3雨水污染控制与资源化利用设施计算 / 142
6.3.1计算原则 / 142
6.3.2计算公式 / 143
6.3.3以渗透为主要功能的设施规模计算 / 143
6.3.4以调节为主要功能的设施规模计算 / 144
6.4雨水污染物控制与资源化利用设施维护 / 144
6.5雨水污染控制与资源化利用设施风险管理 / 145
6.6雨水资源化利用实例 / 146
6.6.1北京奥运场区 / 146
6.6.2甘肃“121雨水集流工程” / 147
思考题 / 148
第7章城市内涝防治 ／ 149
7.1我国城市内涝成因分析 / 149
7.1.1城市内涝与排涝 / 149
7.1.2我国城市内涝灾害的主要成因 / 149
7.2城市内涝防治系统 / 152
7.2.1城市内涝防治系统组成 / 152
7.2.2城市内涝防治系统中低影响开发设施的控制目标 / 152
7.2.3城市内涝防治系统规划设计原则 / 153
7.2.4城市内涝防治设计标准 / 154
7.3城市排涝系统设计 / 155
7.3.1滞洪排涝系统建设原则与布局 / 155
7.3.2自排与抽排 / 155
7.3.3城市内涝排涝水文分析 / 156
7.3.4城市内涝排涝分区的确定 / 157
7.3.5城市排涝设计水量计算方法 / 157
7.3.6内涝排涝河渠及调蓄设施布局 / 158
7.3.7排涝河道的设计要求 / 159
7.3.8排涝泵站的设计要求 / 160
7.3.9排涝泵站的布置 / 160
思考题 / 163
第8章城市雨水系统数学模拟与内涝分析案例 ／ 164
8.1城市排水系统模型原理 / 164
8.1.1旱流污水模块 / 164
8.1.2二维洪涝淹没模型 / 164
8.1.3河道模型 / 165
8.2排水系统模型建立与降雨设计 / 165
8.2.1排水模拟资料需求 / 165
8.2.2GIS建模过程 / 165
8.2.3排水系统模型 / 166
8.3降雨事件 / 168
8.4积水区模拟结果 / 169
8.4.1不同重现期下积水区的分布 / 169
8.4.2管网总溢流量 / 174
8.4.3节点溢流 / 175
8.4.4排水口流量 / 177
8.5LID工程措施效果模拟 / 178
8.5.1LID措施简介 / 178
8.5.2参数选取 / 179
8.5.3溢流消减效果分析 / 179
思考题 / 180
第9章初期雨水污染和合流制排水系统溢流污染模拟分析案例 ／ 181
9.1概述 / 181
9.2传输过程水质浓度方程 / 182
9.3排水系统模型建立 / 182
9.3.1汇水区设置 / 182
9.3.2GIS建模过程 / 183
9.3.3排水管网模型 / 183
9.3.4模型参数确定 / 183
9.3.5降雨事件 / 184
9.4初期雨水污染特性与负荷计算 / 185
9.4.1雨水径流污染 / 185
9.4.2地表产污量分析 / 186
9.4.3初期雨水溢流对受纳水体的污染 / 188
9.5旱季无降雨管网运行 / 189
9.6管网溢流 / 189
9.6.1不同降雨重现期下管网溢流 / 189
9.6.2雨型对管网溢流的影响 / 191
9.6.3连续性降雨溢流 / 192
9.7合流制排水系统初期雨水调蓄与污染控制 / 194
9.7.1初期雨水调蓄与污染控制模式 / 194
9.7.2降雨径流源头控制 / 194
9.7.3管网中途控制 / 197
9.7.4末端蓄排 / 200
9.7.5河湖调蓄 / 201
思考题 / 202
参考文献 / 203