基于低影响开发的寒地住区空间布局模拟及优化研究——以辰能溪树庭院为例

作     者：谭卓琳 

作者单位：哈尔滨工业大学 

学位级别：硕士

导师姓名：董禹

授予年度：2017年

学科分类：082802[工学-农业水土工程] 08[工学] 0828[工学-农业工程] 0833[工学-城乡规划学] 083303[工学-住房与社区建设规划] 

主      题：低影响开发 寒地住区 空间布局 模拟分析 

摘      要：快速的城市化进程使得我国城市建设用地总量失控,结构失衡,圈层式的发展导致城市建成区密度过高。在极端暴雨天气下,大量的不透水地表造成相对集中的地表径流,导致城市洪水问题频发,严重改变了城市的水文状况。寒地住区因其特殊的地理环境、气候因素和社会因素,城市雨洪问题更为突出。在寒地住区中引入低影响开发模式,不仅是解决区域雨洪管理问题的重要措施,同样也是保护寒地城市生态环境安全的方法之一。研究基于低影响开发理念提出寒地住区的空间布局优化方案,在阅读大量文献、书籍的基础上,综述国内外低影响开发的相关研究、政策法规及实践,分析国外低影响开发的优势和借鉴意义以及我国存在的不足;梳理低影响开发的概念、发展、原则及目标,对比分析低影响开发与国外其他雨洪管理系统;阐述了低影响开发在我国的实践——海绵城市的相关理论。选取哈尔滨市辰能·溪树庭院作为典型寒地住区,通过调研分析研究区域的气候、地形地貌、空间布局等特征,根据调研情况和相关图纸建立SWMM模型,设计重现期为0.5、3、5、10、50年的降雨情景,对雨水花园、透水性铺装、绿色屋顶三种低影响开发设施进行雨洪控制效果的模拟及分析,得出在降雨重现期为0.5年、3年的情景下,三种低影响开发措施在削减径流总量、高峰径流,降低径流系数方面有一定的效果,随着雨量的增强效果越不明显,且单独运用某种低影响开发设施,雨洪控制效果并不明显,需组合利用。根据海绵城市雨洪控制目标,设计低影响开发空间布局优化方案,并进行不同降雨重现期下雨洪控制效果的模拟。对比分析低影响开发布局优化方案在汇水区地表径流和排水口流量值方面的优化效果,得出在削减径流总量、高峰径流,降低径流系数方面有明显的效果,但随着雨量的增强效果逐渐减弱;对低影响开发设施的具体材质、面积和相关参数进行优化,对优化模拟结果进行对比分析;结果表明,经优化后的低影响开发措施削减径流的效果显著,提高了其在雨量较大情景下的能力;对低影响开发空间优化布局进行优化效果评估,得出降雨重现期为0.5年、3年时,低影响开发优化设计年径流总量控制率满足海绵城市的要求,总经济成本造价约为573.94万元。根据分析总结出优化策略,以期能对我国未来寒地住区雨洪管理开发及优化提供有价值的建议与参考。