基于校园场地特征的多功能雨洪管控技术研究

发布时间：2018-03-14 18:28

本文选题：多功能雨洪管控　切入点：SUSTAIN　出处：《福建农林大学》2015年硕士论文　论文类型：学位论文

【摘要】：校园场地内不透水表面比例的增加和排水系统存在的缺陷共同引发了一系列诸如水资源污染、水资源紧缺、洪涝灾害等校园雨水问题。随着“绿色校园建设”的提出,校园将可持续发展的焦点更多聚集在水生态环境的改善和保护方面。因此本文针对国内校园目前在雨洪管控方面存在的不足,借鉴国外先进的理念和实践经验,结合我国校园的场地特征,提出适宜于我国校园多功能雨洪管控的技术方法,并以实际案例进行试点研究。本文选用三明学院作为试点研究区域,进行校园雨洪管控规划设计的技术方法演示。在基于实地调查和各类信息资料收集、整理的基础上,制作ArcGIS可识别数据,对研究区域的场地条件进行分析,之后使用城市暴雨处理及分析集成系统(SUSTAIN)分别进行场地开发前、场地内现状、设计方案以及优化方案的模拟。整体方案涉及到本研究提出的三个技术核心：一是基于校园场地的多种特征提出了适合校园流域尺度下的雨洪管控设施布局方式；二是借助SUSTAIN系统对设计方案进行模拟和优化,实现了设计方案在雨洪管控功效与成本效益方面的量化；三是以方案详细设计的方式展示雨洪管控设施如何与校园道路、建筑和运动场地相整合,以充分发挥雨洪管控设施在美化校园、彰显校园文化、提供公共空间以及雨水教育等方面的多种功能。研究区域的结果显示：(1)建设开发对场地内的水文环境具有较大的负面影响。研究中选取年平均径流总量、年最大峰值流量作为水量评价指标,选取固体悬浮物(SS)年总负荷和年平均浓度作为水质评价指标,使用三明市2014年每天每三小时的降雨数据作为SUSTAIN前端输入文件,对三明学院校园场地的径流状况进行分析。模拟结果表明,相比于开发前,该校园内各出水口的水量水质指标都出现了较大涨幅,年径流总量和年最大峰值流量分别增加了115.7%和53.7%;SS年总负荷和SS年平均浓度前分别增加了128.2%和3.4%;(2)雨洪管控系统具备明显的水量水质削减效益。在研究区域的雨洪管控初步方案中,场地内的年径流总量和年最大峰值流量相比于场地现状分别削减了10.7%和24.0%；SS年总负荷和SS年平均浓度也分别削减了11.2%和1.4%,但未达到所制定的雨洪管控目标；(3)借助SUSTAIN能够实现雨洪管控方案的成本效益优化。优化后的校园雨洪管控方案,其年径流总量和SS年总负荷的削减率可分别提升至25.74%和41.2%,同时方案总体的建造成本也有了大幅度的削减,削减率为52.15%,由此将总造价控制在5000万元左右,其中成本比例较大的为绿屋顶和生物调蓄池,分别占总造价的46%和42%；(4)使用景观设计手法能够赋予雨洪管控设施美化校园环境、提供休闲开放空间、进行科学教育、彰显校园文化等多种功能。在方案详细设计阶段,本研究选取三明学院部分景观节点对透水混凝土、路缘石扩展池、绿屋顶等雨洪管控设施进行详细设计,展示雨洪管控设施如何与校园道路、建筑以及运动场地相整合,并提供设施的设计工程结构剖面图、方案设计平面图和效果图。
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【学位授予单位】：福建农林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TU992

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