海绵城市理念及在城市除涝规划中的研究应用

发布时间：2019-09-21 17:01

【摘要】：随着城镇化的加速,城市下垫面不透水率变大,产汇流条件改变使下渗、洼蓄减少,同时坡面汇流或管道汇流速度加快,雨洪径流量增大;城市的热岛效应使得城市短历时降雨量增加,造成城市内涝频发。住房和城乡建设部2010年对351个城市进行调研结果显示,2008～2010年,全国62%的城市发生过城市内涝,其中内涝灾害超过3次以上的城市有137个,2011年后情况更为严重,城市内涝已成为城市突出问题之一。传统工程设施已经不能从根本上解决城市内涝现状。探求新的解决内涝问题的方法势在必行,将海绵城市理念应用到内涝治理中,通过低影响开发设施改变不透水下垫面的条件,把雨水“留”下来,并实现雨水资源化。论文基于海绵城市理念,将低影响开发措施应用到城市除涝规划中,从源头上控制外排水量,来减轻除涝压力,为城市化快速发展背景下城市的排水除涝提供借鉴。论文总结了国内外海绵城市的研究现状、介绍了海绵城市的内涵和“渗、滞、蓄、净、用、排”六字方针对应的建设措施。明确指出低影响开发(LID)作为海绵城市建设的重要途径,可以大大减轻雨水排放对雨水管网的压力。通过对海绵城市构建技术框架以及低影响开发技术进行梳理和总结,对传统的雨洪工程与LID对比分析,明确海绵城市理念在城市除涝规划中的应用方法。论文介绍了暴雨洪水管理模型SWMM模型基本原理与结构,因其对城市排水系统具有强大的模拟功能,并内置有LID模块,选用SWMM来构建研究区的降雨径流模型,计算低影响开发设施规模和分析不同规划方式对城市内涝的影响情况。论文选取常州经济开发区机厂河片为研究区域,采用传统除涝工程规划方案需新增排涝规模6m3/s,新建闸5座,排涝泵站1座。采用海绵城市理念指导下的规划方式即建设低影响开发设施,设施规模分别为雨水桶10.591hm2、雨水花园57.88hm2、透水铺装49.75hm2、植草浅沟75.853hm2、公园绿地123.3hm2与人工水面26.52hm2。低影响开发措施所得到结果与传统除涝工程规划相比:径流系数减小33.8%、洪峰推迟15分钟、洪峰流量消减率可达25.8%,积水节点减小到10个和超载管段减少到4段,平均积水时间减少0.42h,内涝情况得到较好的控制。
【图文】：

图２－１低影响开发原理逡逑代，基于ＢＭＰｓ最佳管理措施的理论和技术，美国马里雅图和波特兰共同提出了新的雨水管理、控制和利用技种以模拟自然排水方式为核心的雨洪管理技术［４Ｇ］。２０００》，并对城市雨水污染的评价、监测、雨水资源管理和及河流制排水系统和雨水处理技术等，其中就包括雨污低影响开发技术，以减少暴雨径流流入排水系统等灰补充了邋ＢＭＰｓ体系并在一定程度上弥补了邋ＢＭＰｓ体系的制措施效率较低、因城市绿地空间不足导致的应用范围叠加效应、加重下游雨洪灾害威胁等问题。逡逑渐从小尺度的场地水文系统修复扩展为城市可持续开发

０＾逦ｇＬ邋Ｉ逡逑图２－２传统城市与海绵城市的对比逡逑规划应对目标不同：传统城市的主要目标是排水除涝，但排水除涝不是海绵城市的最逡逑终目标（图２－３），，只是在内涝灾害严峻现状下，而自然突显出的一个紧迫任务而已。对海逡逑绵城市建设来说排水防涝目标固然重要，但径流排放总量控制、污染控制、良性的水循环逡逑以及生态系统修复等其它多重目标也同样不可忽视。逡逑图２－３海绵城市与排水除涝关系图逡逑（２）传统雨洪管理技术与Ｌ１Ｄ的对比逡逑城市化过程对水文循环造成了根本性的改变，受到影响最大的因素为径流系数［４６］。而逡逑径流系数的改变造成了雨水管道及汇水区域的侵蚀和淤塞，并因此引发了城市内涝问题。逡逑此外，城市化的过程，如建筑、街道、停车场等不透水铺装的建设、原有水面被侵占、原逡逑始植被的砍伐造成了城市建城区地表自然透水性的改变，降低了雨水下渗率，增加了地表逡逑径流。工程性的解决方法是增加雨水排放设施
【学位授予单位】：扬州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TU985.12;TU992


本文编号：2539460