第1章 绪论 1
1.1 研究背景及目的意义 1
1.2 国内外研究现状 2
1.2.1 城市化的水环境问题 2
1.2.2 城市化与河道生态系统的关系 7
1.2.3 河流生态的改变机理 7
1.2.4 生态水文指标体系 10
1.2.5 城市化的雨洪调控措施研究 16
1.3 本书内容结构安排 17
第2章 低影响发展措施及海绵城市 20
2.1 LID的内涵 20
2.1.1 LID的产生背景 20
2.1.2 LID的设计目标 21
2.1.3 LID的设计理念 22
2.2 LID的主要措施 22
2.2.1 生物滞留池 22
2.2.2 草地渠道 24
2.2.3 植被覆盖 26
2.2.4 透水性路面 27
2.3 LID的设计方法、效果监测及模型模拟 29
2.3.1 设计方法 29
2.3.2 LID效果的监测 30
2.3.3 LID的模型模拟 30
2.4 LID的优点及局限性 31
2.5 海绵城市与低影响开发 32
2.5.1 海绵城市与低影响开发的联系 32
2.5.2 海绵城市——低影响开发雨水系统构建途径 34
2.5.3 径流总量控制目标 35
2.5.4 径流峰值控制目标 36
2.5.5 径流污染控制目标 37
2.5.6 控制目标的选择 37
2.6 本章小结 38
第3章 SWMM模型简介及应用 39
3.1 SWMM简介 39
3.1.1 SWMM的主要功能 40
3.1.2 SWMM的应用 41
3.1.3 SWMM要素及输入参数 41
3.1.4 SWMM模拟原理 44
3.2 SWMM在水质模拟中的应用 45
3.2.1 基于SWMM的非点源污染模型 45
3.2.2 模型的建立及主要参数 46
3.2.3 模拟结果分析 48
3.3 SWMM模型参数的全局灵敏度分析 50
3.3.1 研究区概况和降水序列 50
3.3.2 研究方法 51
3.3.3 结果 55
3.3.4 讨论 59
3.3.5 结论 60
3.4 本章小结 61
第4章 生态水文效应评价指标体系的建立 63
4.1 间接生态水文评价指标体系 64
4.1.1 径流历时曲线 64
4.1.2 洪峰流量频率曲线 66
4.1.3 径流系数 68
4.2 直接生态水文评价指标 69
4.2.1 生态学指标 69
4.2.2 水文学指标T0.5 70
4.2.3 T0.5与各生态指标的线性回归分析 70
4.3 本章小结 71
第5章 城市化的水文及生态水文效应研究 73
5.1 研究区概况及资料来源 73
5.1.1 研究区地理位置 73
5.1.2 土地利用和土壤特性 73
5.1.3 降水和蒸发 73
5.1.4 数据资料及来源 74
5.2 模型构建 76
5.2.1 降水序列 76
5.2.2 SWMM模型参数的设定 76
5.3 模拟结果及分析 77
5.3.1 城市化的水文效应 78
5.3.2 城市化的生态水文效应 81
5.4 本章小结 87
第6章 生物滞留池的生态水文效应研究 89
6.1 生物滞留池研究的关键技术问题 89
6.1.1 性能评价 89
6.1.2 模型模拟 90
6.1.3 设计方法 91
6.2 基于SWMM和RECARGA的生物滞留池模拟模型 93
6.2.1 生物滞留池及其汇水区域的选定 93
6.2.2 初始化SWMM模型的建立及校核 94
6.2.3 生物滞留池的设计 99
6.2.4 生物滞留池的模拟模型 100
6.3 生物滞留池的生态水文效应分析 102
6.3.1 生物滞留池的径流调控性能 102
6.3.2 生物滞留池的生态水文效应 104
6.4 影响生物滞留池径流调控性能的设计因子 109
6.4.1 不透水性系数 109
6.4.2 降水量 111
6.5 讨论 112
6.5.1 生物滞留池的生态水文效应评价指标体系 113
6.5.2 设计因素 114
6.6 本章小结 115
第7章 生物滞留池设计要素对其径流调控性能的灵敏度分析 117
7.1 不同设计要素下生物滞留池的水文效应 117
7.1.1 不同根区深度对生物滞留池的水文效应 118
7.1.2 不同介质层土壤对生物滞留池的水文效应 119
7.1.3 不同天然土壤对生物滞留池的水文效应 120
7.1.4 不同降水类型对生物滞留池水文效应 120
7.1.5 出流设施对生物滞留池的水文效应 121
7.2 生物滞留池设计要素的灵敏度分析 123
7.2.1 研究区的选择 123
7.2.2 模拟模型 123
7.2.3 设计要素的选择及样本生成 124
7.2.4 生物滞留池径流调控性能指标 128
7.3 灵敏度计算及结果分析 128
7.3.1 无排水孔时各设计要素对生物滞留池径流调控性能的灵敏度分析 128
7.3.2 有排水孔时各设计要素对生物滞留池径流调控性能的灵敏度分析 129
7.4 本章小结 131
第8章 BMPs措施与LID措施的水文和生态水文效应比较 132
8.1 研究区概况 132
8.2 基于SWMM的各BMPs及LID措施的模拟 133
8.2.1 BMPs措施的模拟 134
8.2.2 LID措施的模拟 136
8.3 水文效应分析 138
8.3.1 BMPs措施的水文效应 139
8.3.2 LID措施的水文效应 141
8.4 生态水文效应分析 145
8.4.1 径流历时曲线 145
8.4.2 洪峰流量频率曲线 147
8.4.3 径流系数 149
8.4.4 T0.5 150
8.5 本章小结 151
第9章 结论和建议 153
9.1 结论 153
9.2 本书的主要创新点 155
9.3 建议 155
参考文献 157