基于“三个维度”的城市道路雨水收集利用系统研究

发布时间：2017-03-18 03:06

  本文关键词：基于“三个维度”的城市道路雨水收集利用系统研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：当前,由于自然水循环过程的破坏而导致的城市洪涝、供水短缺、水体污染、地层沉陷等水环境灾害及其次生灾害不断袭扰着我国发展中的大中城市,使城市排水“短、直、快”的设计观念受到了很大冲击,对此人们提出了以就地集蓄、就地处理和利用为特征的城市雨水综合管理对策。城市道路是城市雨水排放的重要通道,昆明市于2008年以来在呈贡区等一批新建、改建的城市道路上开展了雨水收集利用实践,随着时间的推移,这些配建的雨水利用设施暴露出影响道路景观、造成绿化带内涝、产生路面积水和污染等问题,城市道路雨水收集利用系统有待进一步改善。通过对国内外城市雨水收集利用有关文献的研究分析表明,人工与自然、工程措施与非工程措施相结合是城市及城市道路雨水收集利用技术的显著特点。研究以现代城市雨水管理关键理论为基础,结合昆明市城市道路雨水收集利用实践状况,提出以路面雨水收集利用、管道径流调蓄利用和环境建设“三个维度”为支撑的城市道路雨水收集利用系统构建思路,研究、设计、论述每个维度措施、设施、策略的应用,以达到削减洪峰流量和降低径流污染的城市道路雨水利用目标。同时以昆明市呈贡区乌龙26号路为例,具体阐述三个维度城市道路雨水收集利用系统的运用。研究形成了如下结论：(1)在路面雨水收集利用维度,研究设计了一种以道路绿化带为载体的雨水利用系统,该系统由路面雨水收集口、集水井、布水沟、截流堰、集水盲沟及末端集水池构成,能将路面的初期雨水、清洗道路的污水引入道路绿化带,通过前端截污、绿化带土壤、生物的生态处理和利用,再排入下游管道,有效削减下游排水通道的污染负荷和行洪负荷。(2)在管道径流调蓄利用维度,研究针对不同雨水利用目标、设计工况在道路排水路径上进行径流调蓄处理,区分洪峰流量、污染控制和雨水利用三种调蓄模式进行调蓄系统设计,对不同调蓄模式、设计工况进行了一些底层模型构建,给出了调蓄池容积的确定方法、调蓄池选型设计及后期的调控与管护措施等。(3)在系统环境建设维度,研究建议采用生态城市、生态道路等规划设计策略,在道路设计中,灵活运用横断空间整理、透水路面、架空式人行道等设计手法,以为路面雨水利用、管道径流调蓄利用系统设计提供生态空间和释放可渗透界面,改变道路绿化灌溉的用水方式,推行节水型灌溉系统运用,为道路雨水利用创造多用途途径。研究提出了从“三个维度”创建城市道路雨水收集利用系统的设计思想,设计了一种适应于城市道路这种带状空间特点的路面雨水利用系统,具有创新意义。研究成果拓展和丰富了城市道路雨水收集利用系统的设计视角与设计内容,为城市道路路面雨水收集利用提供了一个可选方案,具有较强的现实意义。所提出的道路管道径流调蓄利用系统设计程序、方法和原则对城市雨水调蓄、防洪设施的设计具有指导意义,所提出的系统环境建设策略对城市道路的规划设计具有参考意义。
【关键词】：雨水收集利用 城市道路 三个维度 昆明市呈贡区
【学位授予单位】：云南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TU992;TV213.9
【目录】：

• 摘要3-5
• Abstract5-11
• 第一章 绪论11-26
• 1.1 研究背景11-15
• 1.1.1 雨水与城市水环境危机11-12
• 1.1.2 城市雨水管理模式的发展趋势12-13
• 1.1.3 昆明市城市排水系统与雨水收集利用现状13-15
• 1.2 研究综述15-20
• 1.2.1 国外研究现状15-17
• 1.2.2 国内研究现状17-19
• 1.2.3 国内外研究状况小结19-20
• 1.3 选题依据20-23
• 1.3.1 研究对象选择20-21
• 1.3.2 研究的主要内容21-22
• 1.3.3 研究的预期目标22
• 1.3.4 研究的意义及创新点22-23
• 1.4 研究方案23-26
• 1.4.1 基本思路23-24
• 1.4.2 研究方法24
• 1.4.3 技术路线24-26
• 第二章 城市道路雨水收集利用关键理论与系统架构26-36
• 2.1 城市雨水利用的基本方式26-27
• 2.1.1 雨水入渗26
• 2.1.2 雨水回用26-27
• 2.1.3 雨水调蓄排放27
• 2.2 现代城市雨水管理理论及其核心内涵27-30
• 2.2.1 低影响开发(LID)27-28
• 2.2.2 水敏感城市设计(WSUD)28-29
• 2.2.3 “代替式分流制”排水系统29
• 2.2.4 可持续城市排水系统(SUDS)29-30
• 2.2.5 城市雨水管理理论的核心内涵30
• 2.3 城市道路雨水收集利用系统基本架构设计30-36
• 2.3.1 城市道路雨水利用与城市道路用水30-31
• 2.3.2 城市道路的空间特点31-32
• 2.3.3 城市道路雨水收集利用系统创建思路32-34
• 2.3.4 “三个维度”支撑下的城市道路雨水收集利用系统34-36
• 第三章 城市道路路面雨水收集利用系统设计36-54
• 3.1 路面雨水收集利用系统功能分析36-41
• 3.1.1 路面雨水特性及其用途36-38
• 3.1.2 路面雨水收集利用系统基本功能38-39
• 3.1.3 路面雨水收集利用系统功能结构39-40
• 3.1.4 路面雨水收集利用系统的基本组成40-41
• 3.2 系统材料选择与装置设计41-48
• 3.2.1 路面雨水收集口41-43
• 3.2.2 布水沟43-46
• 3.2.3 集水沟46
• 3.2.4 截流堰46-47
• 3.2.5 储水池47-48
• 3.3 系统布局设计48-51
• 3.3.1 系统结构模型48-50
• 3.3.2 与排水系统之间的关系协调50
• 3.3.3 与道路绿化之间的关系协调50-51
• 3.3.4 与道路结构之间的关系协调51
• 3.4 系统设计计算51-54
• 3.4.1 系统单元的划分与集雨量51-53
• 3.4.2 储水池容积确定53-54
• 第四章 城市道路雨水管道径流调蓄利用系统设计54-76
• 4.1 管道径流调蓄利用目标分析54-58
• 4.1.1 目标类型54-56
• 4.1.2 目标的相关性56
• 4.1.3 目标分解56-58
• 4.2 调蓄模式及调蓄池布点选择58-64
• 4.2.1 不同目标设定下的调蓄模式58
• 4.2.2 不同调蓄模式的进出水设计58-61
• 4.2.3 管道径流调蓄的布点选择61-64
• 4.3 调蓄池容积计算及选型64-73
• 4.3.1 调蓄池的容积计算方法64-68
• 4.3.2 调蓄池选型设计68-73
• 4.4 调控与维护管理73-76
• 4.4.1 调蓄池运行控制73-74
• 4.4.2 调蓄池监控74-76
• 第五章 城市道路雨水收集利用系统环境建设策略76-92
• 5.1 生态道路建设76-81
• 5.1.1 “生态道路”辨析76-77
• 5.1.2 生态道路规划77-78
• 5.1.3 生态道路设计78-80
• 5.1.4 生态道路施工80-81
• 5.2 透水性路面铺装81-84
• 5.2.1 采用透水砖进行路面铺装81-82
• 5.2.2 透水水泥混凝土路面82-83
• 5.2.3 透水沥青混凝土路面83-84
• 5.3 架空式人行道84-86
• 5.4 道路绿化带土壤改良86-88
• 5.4.1 绿化带种植土特征及其质量状况86-87
• 5.4.2 绿化带土壤改良措施87-88
• 5.5 节水型灌溉系统应用88-92
• 5.5.1 节水灌溉技术的类型与特点89-90
• 5.5.2 道路绿化节水型灌溉解决方案90-92
• 第六章 昆明市城市道路雨水收集利用系统改进方案92-106
• 6.1 呈贡区乌龙26号路项目概况与雨水利用目标分析92-94
• 6.1.1 乌龙26号路项目概况92-93
• 6.1.2 乌龙26号路雨水利用目标分析93-94
• 6.2 道路环境建设策略应用94-95
• 6.2.1 道路空间整理94-95
• 6.2.2 透水性路面铺装应用95
• 6.3 路面雨水收集利用系统设计95-100
• 6.3.1 乌龙26号路路面雨水收集利用设施布置95-96
• 6.3.2 乌龙26号路路面雨水收集利用系统单元布置96-99
• 6.3.3 系统单元贮水池容积确定与溢流设施计算99-100
• 6.4 管道径流调蓄利用系统设计100-106
• 6.4.1 乌龙26号路管道径流调蓄池布点101
• 6.4.2 调蓄池容积计算101-102
• 6.4.3 调蓄池池体设计102-104
• 6.4.4 调蓄池放空设计104-106
• 第七章 结论与讨论106-109
• 7.1 研究结论106-107
• 7.2 讨论107-108
• 7.3 有待进一步研究的问题108-109
• 主要参考文献109-114
• 致谢114

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