新郑机场双鹤湖片区雨洪径流的控制与利用方案研究

发布时间：2020-08-25 11:37

【摘要】：城镇化进程的不断加快,不透水下垫面的增加,随之产生了一系列的雨洪问题,如:城市雨洪径流量快速增加,老旧的城市排水通道和过低的设计标准导致雨水难以及时排出,从而造成城市内涝;城区地下水长期难以得到降雨及时补充;垃圾、污染物随路面径流进入地表水体,造成生态破坏;尽管雨水资源丰富,但利用效率极低。因此建立合理的雨洪控制利用体系,寻找合理有效的城市雨洪水利用方法具有重要的理论价值和现实意义。本文以新郑机场双鹤湖片区为研究对象,在充分分析研究区已有地形、气象水文、地质以及水文地质资料的基础上,分析计算了研究区雨洪资源量,从绿色可持续的角度设计研究区雨洪径流控制利用方案,并将设计方案和城市原有的规划方案进行对比评估。具体研究内容包括:(1)计算研究区雨洪资源量;(2)设计城市主干排水工程:以研究区地形等高线为基础利用ArcGIS软件,通过填洼、流向分析以及流量计算等过程,计算得到研究区最合适的排水通道位置,在合适的位置设置了两个雨水景观湖泊和一条绿色水系廊道以减轻排水压力,并根据汇水区域的面积以及需排洪量确定主干排水工程的主要参数;(3)LID绿色雨水管理设施设计:首先基于研究区地质、水文地质条件,构建基于地质条件的LID适宜设施类型选择指标评价体系,确定各区块合适的LID设施类型,然后根据各区块用地类型、绿地面积和雨洪水径流量确定透水铺装、屋顶雨水利用和雨水花园等LID设施的规模;(4)市政管网设计:设置市政雨水管网,以顺利排出经主干排水工程和LID绿色雨水管理设施处理后的剩余雨水量,保障城市排水安全;(5)建立研究区现状、规划和设计条件下的地表径流SWMM模型,比较分析设计方案对地表雨洪径流的控制效果;(6)利用Visual MODFLOW软件,建立研究区现状、规划和设计条件县的地下水流模型,对比分析设计方案对地下水位动态的影响。通过对研究区雨洪径流控制利用方案的设计,得出以下结论:(1)研究区雨水资源量丰富,有内涝的风险也有集蓄利用的价值;(2)相比于传统的快排的雨洪管理模式,以河道为主要排水通道、以LID设施为辅、以雨水管网灰色设施为保障的雨洪径流控制利用体系,不仅可以有效减小雨水径流系数、降低洪峰流量并能推迟洪峰时间,对地表径流有较好的控制作用,还能更好的维持地下水动态稳定,甚至在局部地区可以抬升地下水位。
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TU992;TV213.9
【图文】：

航空港,国道,概况,机场

第 1 章研究区概况第 1 章研究区概况位置与交通新郑机场航空港双鹤湖片区位于河南省郑州市市区南部13°54′，北纬 34°22′—34°28′之间，西至京港澳高速、北至东至济渝高铁、南至炎黄大道。东西长约 10km，南北宽.13 km2。行政区划隶属新郑市和尉氏县。研究区地理位置其中，铁路有京广高铁、京广铁路、密杞铁路（地方）、城有京港澳高速、郑民高速、机场高速、107 国道、310 国道建）等；市内交通有地铁 2 号线延长线（在建）；航空港立体的交通网络，构成了中原经济区交通运输的核心（图

地貌图,地貌图,地面高程,地势

1.2 地形地貌区内属山前冲洪积平原及黄河冲积平原地貌，地势西北高、东南低。地面高程 95～135m，地面比较平坦开阔，整体微向西南倾斜，地面坡降 3.6‰左右。地貌类型及特征如下（图 1.2-1）：（1）山前冲洪积平原（I）主要分布在研究区的西南部局部地段，地面高程 107～110 m，地面比较平坦开阔，整体微向北东倾斜，地面坡降 2.5～10‰。区内冲沟较发育切割深度一般 3～10 m。（2）古黄河冲积平原（II）分布在研究区的大部分区域，地势西高东低、北高南低，地面标高 130～95m左右。地表多以冲积和风积砂性土或沙丘为主，地面高程 85～115m 左右。地势西北高、东南低，地表沙丘分布较多，西部大多数沙丘已被整平。

气象要素图,郑州市

图 1.3-2 郑州市逐月多年平均气象要素图1.4 地质条件1.4.1 第三系及第四系地层新生代以来，研究区内自下而上沉积了新近系、第四系地层，其沉积厚度 80余米左右。根据区域资料和钻孔揭示，按从老到新，各地层特征分述如下：（1）新近系（N）仅见于钻孔中，隐伏于第四系之下。该层岩性岩相较稳定，沉积厚度总的变化规律由西向东逐渐增大，区内新近系厚度为 755m 左右。为河流-湖泊相沉积。中新统馆陶组（N1g）：下段区内缺失；上段分布于全区，为灰绿或棕红色粘土与黄白色细砂、中砂互层，底部为卵砾石。收集钻孔揭示：顶板埋深 586.6m，区内分布厚度 182.2 m 左右。底部与三叠系不整合接触。上新统明化镇组（N2m）：下段分布于全区，东部以红棕色粘土和绛色粘土为

【参考文献】