城市降雨径流控制LID-BMPS实证研究

发布时间：2019-09-27 02:51

【摘要】：随着城市化进程的加快，大量原始自然透水地表被建筑物、广场、停车场等不透水地表所取代，原有的降雨-径流-汇流-出流过程发生巨大变化，，大量雨水无法渗透到地下使得地表径流流量增大，而随着城市的日渐扩大，人口密度的增大导致了污染物积累量的增大，这些污染物经过雨水的冲刷大量流入附近河道水体，造成河道水质的严重的污染。为了削减和缓解降雨径流带来的城市内涝、非点源污染和城市缺水的问题，人们开始改变传统的开发模式，采用更加接近自然的开发模式，因此低影响开发最佳管理处理措施LID-BMPs(Low Impact Development Best Management Practices)成为人们研究的热点。随着研究的深入和计算机技术的发展，城市降雨径流的研究与软件模拟结合得越来越紧密，但由于我国在这方面尚处在起步阶段，在实际工程中运用软件模拟LID-BMPs措施的案例较少，对水量的控制效果研究较多，而对水质的控制效果研究较少。因此，为了丰富与模型软件相结合的LID-BMPs措施在实例中的应用开展了此次研究。本研究以同里古镇中心区域为研究对象，深入研究了SWMM模型模拟原理，在分析研究区污染物来源及特征的基础上，为研究区域设计了开发前用地布局情景、LID-BMPs1用地布局情景、LID-BMPs2用地布局情景、LID-BMPs3用地布局情景和LID-BMPs4用地布局情景，建立了相应的径流系统模型、污染物积累与冲刷模型、输送系统模型和LID模块模型的SWMM模型，并通过检测一场典型降雨过程中产生的径流污染物的浓度来验证所建立模型的准确性。运用已建立的模型模拟不同降雨重现期条件下、不同雨峰位置降雨雨型条件下、不同LID-BMPs用地布局情景条件下LID-BMPs措施对降雨径流效果和水质效果的控制作用。证明了在不同降雨重现期条件下、不同雨峰位置雨型条件下、不同LID-BMPs用地布局情景条件下LID-BMPs措施对降雨径流产生的水量和水质均有控制作用。同时，还说明LID-BMPs措施具有一定的范围性；雨峰的位置基本不影响LID-BMPs对径流水量和水质的控制作用；在不同LID-BMPs用地布局情景下，雨水花园、植草沟、可渗透地面铺装和绿色屋顶这4种LID-BMPs措施相组合后对地表径流水量和水质的控制效果最好，已经接近于开发前用地布局情景的水平。
【图文】：

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图 1.1 雨水花园构造图Fig1.1 The structure of the rain garden雨水花园可分为 4 层：植被层、有机覆盖层、种植层和砂砾层。植被层主要通所种植植物的蒸发蒸腾作用和茎叶的蓄水作用来调节径流、通过与外界的氮循环作来降解污染物，有机覆盖层为植被层植物的生长提供介质并降解部分污染物，种植为植物根部的生长提供营养和介质，并通过根部蓄水，砂砾层主要作用是排水，可砂砾层中铺设排水管。相关研究结果显示，雨水花园对径流中多种污染物如铜、铅锌、氨氮、SS 等具有很高的滞留率[36, 83-85]，同时还能有效的减弱、滞留径流洪峰[861.3.2 植草沟植草沟是一种具有疏导径流作用的 LID-BMPs 措施，它主要布置在居住区街道广场周边，它适应能力强，设计样式多变，有很高的景观融合性，且造价较为低廉[87由于表面被草皮覆盖，曼宁系数较大，径流在植草沟中流动比较缓慢，同时可以有的补充地下水，因此，植草沟是传统雨水口很好的替代措施。

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硕士学位论文是指在屋顶隔水层上方铺设土壤层，在土壤层上种植植物绿色屋顶的结构如图 1.2 所示，一般分为植物层、土壤层和土壤层为植物所在的层，能够通过植物的茎叶和根系调滤层和排水层则将多余的雨水过滤并排除，增加了所栽种植水面在城市不透水面中所占的比例相当大，大量污染物通，降雨又将这些污染物冲刷至地表，是地表径流污染的重改造成绿色屋顶，对径流污染的控制将会非常显著[90, 91]。
【学位授予单位】：苏州科技学院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TU992;TV213.9

【参考文献】