城市道路雨水排放及控制效果影响因素分析

发布时间：2017-06-22 16:00

  本文关键词：城市道路雨水排放及控制效果影响因素分析，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：城市道路建设过程中,下垫面不透水率增加、竖向设计不合理、排水设施设计标准偏低和排水系统运行管理不善等因素可能导致路面积水。尤其是近年来我国城市道路积水形势非常严峻,目前常采用增大雨水管径、修建末端雨水调蓄设施等工程措施来应对积水问题。但用地紧张、地下管线复杂、施工困难等现实问题往往制约了工程设施的建设。实践证明,部分已建工程的实际效果也并不理想。事实上,原位径流减排与控制、良好的竖向规划、大排水系统构建才是缓解道路积水的重要途径。文章通过应用Info Works ICM软件建立不同情景下道路的二维-一维耦合模型,模拟分析了传统道路及道路-滞留带情景中不同因素对于道路路面径流排水比例、管线峰值流量削减、峰值滞后等的影响,分析评价了不同因素的影响大小。结合低影响开发的理念以及构建大排水系统的方法为城市道路优化设计提供了思路。文章进行的主要研究如下:(1)生物滞留带对于管线峰值流量的削减效果,峰值削减率在74%~88%之间。对于生物滞留带的峰值削减效果影响最大的因素是雨水口的设置间距,其次是道路横坡,对于生物滞留带的峰值流量削减效果影响最小的因素是道路纵坡。各方案中生物滞留带对于管线峰值流量滞后时间从2min到13min不等,道路横坡对于生物滞留带的峰值滞后效果影响较大,其次是雨水口设置间距,影响最小的是道路纵坡。(2)由于道牙石豁口的收水能力比雨水篦子的收水能力差,导致了在道路-滞留带情景中更大比例的道路径流通过路面排到研究区域外,而通过管线排出以及生物滞留带滞蓄、下渗的径流比例降低。因此,可以通过生物滞留带的优化设计例如:增大道牙石豁口的长度、提高滞留带深度等方法来提高路面径流流入生物滞留带的比例,进而提高生物滞留带的滞蓄、下渗效果。(3)道路调节较其它调节在场地、投资、运行管理等方面占据优势,建设成本低,潜在效益高,在场地开发强度大的地区可因地制宜的采用道路调节这种方法来提高区域排水标准,降低合流制溢流发生频率,同时道路调节的设计应综合考虑当地地下水位,地形地势并与城镇内涝防治相协调,另外为应对潜在的气候变化带来极端天气增多对城市排水基础设施的考验,有条件区域可以设置道路调节专用车道,进一步发挥道路调节的作用。(4)文章中介绍了大排水系统的主要理念以及路面排水中涉及的水力计算方法也就具体的案例阐述了结合低影响开发理念、路面调蓄、大排水系统对道路案例进行改造方案设计的方法。
【关键词】：二维-一维耦合模拟 生物滞留带 道路排水 路面调蓄
【学位授予单位】：北京建筑大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TU992;TV213.9
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第1章 绪论9-15
• 1.1 研究目的与意义9-10
• 1.2 国内外研究进展10-13
• 1.2.1 城市道路积水成因及其对策10-11
• 1.2.2 二维模拟计算11-12
• 1.2.3 道路大排水系统12-13
• 1.3 研究内容与技术路线13-15
• 1.3.1 研究内容13-14
• 1.3.2 技术路线14-15
• 第2章 模型比选15-19
• 2.1 雨水管理模型比较概述15-16
• 2.2 InfoWorks ICM模型16-18
• 2.2.1 InfoWorks ICM模型组成17
• 2.2.2 InfoWorks ICM模型特点17-18
• 2.3 管渠模拟18
• 2.4 本章小结18-19
• 第3章 研究模型建立19-33
• 3.1 研究模型概况19
• 3.2 建模资料19-23
• 3.2.1 降雨资料19-20
• 3.2.2 地面高程资料20-22
• 3.2.3 其他资料22-23
• 3.3 模型建立概念介绍23-28
• 3.3.1 二维模拟23-27
• 3.3.2 模型主体27
• 3.3.3 雨水口概化27-28
• 3.3.4 道路豁口概化28
• 3.4 研究区域模型建立28-32
• 3.5 本章小结32-33
• 第4章 道路产汇流规律模拟分析33-43
• 4.1 引言33
• 4.2 道路产汇流规律33-42
• 4.2.1 路面径流排水比例34-38
• 4.2.2 排水流量分析38-40
• 4.2.3 路面流速分析40-42
• 4.3 本章小结42-43
• 第5章 道路-生物滞留带产汇流规律43-60
• 5.1 引言43
• 5.2 道路-生物滞留带情景路面产汇流规律43-49
• 5.2.1 路面径流排水比例分析45-48
• 5.2.2 排水流量分析48-49
• 5.3 管线流量分析49-53
• 5.3.1 峰值流量削减率49-52
• 5.3.2 峰值滞后时间52-53
• 5.4 生物滞留带优化设计53-58
• 5.4.1 优化方案A效果分析54-57
• 5.4.2 优化情景B效果分析57-58
• 5.5 本章小结58-60
• 第6章 路面排水设计60-67
• 6.1 引言60
• 6.2 路面排水水力计算60-61
• 6.3 道路排水改造案例61-66
• 6.3.1 基于滞渗原理改造方案61-63
• 6.3.2 基于路面排水方案改造63-66
• 6.4 本章小结66-67
• 第7章 结论67-69
• 7.1 研究结论67-68
• 7.2 不足和建议68-69
• 参考文献69-74
• 致谢74-75

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前3条

1 赵冬泉;陈吉宁;佟庆远;王浩正;曹尚兵;盛政;;子汇水区的划分对SWMM模拟结果的影响研究[J];环境保护;2008年08期

2 杨洋;陶月赞;;城市道路雨水口设计浅析[J];建筑设计管理;2010年02期

3 车伍,张燕,李俊奇,刘红,何建平,孟光辉,汪宏玲;城市雨洪多功能调蓄技术[J];给水排水;2005年09期

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本文编号：472283