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因地制宜落实年径流总量控制率的思考与实践

中国给水排水 2024年第4期40卷 1-6页

作者：王开春王连接黄黛诗王泽阳厦门市城市规划设计研究院有限公司福建厦门361012

年径流总量控制率是国家对海绵城市建设效果管控的刚性指标,但在其管控和落实上未体现区域间的差别。以厦门市为例,依据海绵城市规划建设的目的和内涵,结合厦门市所处地域的特征,针对海绵城市试点期间存在的主要问题,提出因地制宜地推... 详细信息

年径流总量控制率是国家对海绵城市建设效果管控的刚性指标,但在其管控和落实上未体现区域间的差别。以厦门市为例,依据海绵城市规划建设的目的和内涵,结合厦门市所处地域的特征,针对海绵城市试点期间存在的主要问题,提出因地制宜地推进海绵城市建设,明确厦门市海绵城市建设实际需求,合理确定地块及道路年径流总量控制率,并进行片区之间的径流统筹平衡。同时,开展海绵适宜性基本研究,优化海绵城市设施,以落实年径流总量控制率。年径流总量控制率在厦门本地的管控实践经验,可为同类型地区的城市开展海绵城市建设提供借鉴。

关键词：海绵城市年径流总量控制率径流控制统筹平衡

基于SWMM模型与成本效益的LID径流控制效果研究

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水文 2023年第5期43卷 89-94,100页

作者：田敏任建民刘碧云刘中原白亚军兰州交通大学土木工程学院甘肃兰州730070

为了对校园区海绵设施径流控制效果进行经济-有效性综合评估,以西北师大校园作为研究对象,通过SWMM构建暴雨径流模型以及四种LID布设方案,在降雨重现期分别为1a、2a、5a、10a、20a情形下,进行降水径流模拟并分析各方案的径流削减效果,... 详细信息

为了对校园区海绵设施径流控制效果进行经济-有效性综合评估,以西北师大校园作为研究对象,通过SWMM构建暴雨径流模型以及四种LID布设方案,在降雨重现期分别为1a、2a、5a、10a、20a情形下,进行降水径流模拟并分析各方案的径流削减效果,最后结合改进后的成本效益法分析LID径流控制的经济-有效性。结果表明,各LID方案的径流控制效果随降雨重现期的增大而减小,其中LID组合方案削减率最高,径流总量与径流峰值的削减率分别为58.12%~51.33%与54.48%~51.89%;各LID方案的经济-有效性随降雨重现期的增大而减小,1万元的LID组合方案的全生命周期成本投资可使径流总量与径流峰值分别下降0.0048~0.0042与0.0045~0.0043个百分点,单项措施中透水铺装的经济-有效性显著优于绿色屋顶和雨水花园,最具投资吸引力。研究成果对校园区LID规划与投资具有参考价值。

关键词： LID 径流控制经济-有效性成本效益 SWMM

海绵设施结构参数的敏感度分析与优化—以成都某住宅区域为例

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中国农村水利水电 2024年

作者：刘洁张翔郭舟成都大学建筑与土木工程学院武汉大学海绵城市建设水系统科学湖北省重点实验室武汉大学水资源工程与调度全国重点实验室

在城市化与气候变化影响下，城市洪涝与水污染等城市水问题愈发严重，海绵城市作为新一代的雨洪管理理念，通过“源头消减，过程控制和末端治理”的方法协同控制径流，提高城市的环境适应性。现有研究多集中于对单一设施的径流控制效果... 详细信息

在城市化与气候变化影响下，城市洪涝与水污染等城市水问题愈发严重，海绵城市作为新一代的雨洪管理理念，通过“源头消减，过程控制和末端治理”的方法协同控制径流，提高城市的环境适应性。现有研究多集中于对单一设施的径流控制效果研究，而对多种设施的参数组合分析较少。为探讨多种海绵设施结构参数变化对径流控制效果的敏感性以及影响机理，本研究选取成都市某典型住宅区为对象，开展了生物滞留池、绿色屋顶、透水铺装和植草沟等四种海绵设施结构参数的敏感性分析与优化，并在该区域构建了城市雨洪管理SWMM模型，结合参数优化结果以及SWMM模型，对不同降雨情景下的组合设施进行区域径流控制效果的模拟。结果表明：生物滞留池和绿色屋顶的种植层厚度和土壤孔隙度，透水铺装的蓄水层厚度与孔隙度，植草沟的曼宁系数和蓄水层深度是对径流敏感度最高的因子；降雨重现期越大，结构参数的影响越大，且绿色屋顶的种植土层厚度和孔隙度改变对径流系数影响最为显著；在优化结构参数后，布设海绵设施可以实现40.49%-65.67%的径流峰值削减率，以及10-20分钟的径流峰值延缓时间，其削减程度随着重现期的增大而减小。研究结果为海绵城市设施的结构和布局优化提供了理论依据和实践案例，有助于实现海绵城市建设的最优径流控制效果。

关键词：海绵城市结构参数敏感性分析城市内涝径流控制

渗排型透水铺装径流控制效能及其堵塞维护试验研究

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渗排型透水铺装径流控制效能及其堵塞维护试验研究

作者：吴允红北京建筑大学

学位级别：硕士

作为雨水源头控制措施,渗排型透水铺装具有良好的径流控制效能,可有效削减径流体积、降低和延迟径流峰值、控制径流污染。然而,大气沉降、雨水冲刷等各种因素易导致沉积物进入透水铺装并造成堵塞,进而降低径流控制效能。合理的维护措施... 详细信息

作为雨水源头控制措施,渗排型透水铺装具有良好的径流控制效能,可有效削减径流体积、降低和延迟径流峰值、控制径流污染。然而,大气沉降、雨水冲刷等各种因素易导致沉积物进入透水铺装并造成堵塞,进而降低径流控制效能。合理的维护措施可有效缓解透水铺装的堵塞并恢复其渗透性。虽然目前研究已经对渗排型透水铺装的径流控制效能进行了大量的监测,但是由于监测条件不同,监测结果差异较大,从而很难指导工程应用。为了量化透水铺装面层结构、雨前干期、降雨重现期对渗排型透水铺装径流控制效能的影响,实地搭建了5种面层结构不同的渗排型透水铺装:结构透水砖铺装、水泥透水砖铺装、陶瓷透水砖铺装、透水水泥混凝土铺装、碎石铺装。监测了每种透水铺装在2个雨前干期和7个降雨重现期下模拟降雨的径流,并从有效滞留量的角度量化分析了透水铺装面层结构、雨前干期、降雨重现期对透水铺装径流控制效能的影响。结果表明,与透水铺装范围内的降雨相比,在降雨强度为18.0-241.8 mm/h、干燥期为0-2 d的降雨条件下,面层渗透率大于等于0.57mm/s的透水铺装的径流体积削减率、峰值削减率、峰值延时的范围分别为22%-100%、41%-100%、6-44 min。在5种透水铺装中,透水水泥混凝土铺装径流控制效能最佳。径流控制效能与雨前干期成正相关而与降雨重现期成负相关,且径流控制效能随降雨重现期的增加先明显减少而后趋于稳定。回归分析结果可较好量化透水铺装在不同条件下的径流控制效能。研究结果可为渗排型透水铺装的选择、设计及其径流控制效能评估提供参考。透水铺装的径流控制效能与其堵塞和维护紧密相关,但是目前针对透水铺装堵塞和维护的研究还不足。为了探究沉积物特征（质量、粒径、级配）和维护选择（维护时长、维护周期、堵塞率、相对压强绝对值、维护措施）对堵塞和维护的影响,在透水水泥混凝土铺装、结构透水砖铺装、水泥透水砖铺装等3种透水面层结构不同的透水铺装上模拟堵塞后采用高压水洗、低压抽吸、高压气冲等3种维护措施维护并监测维护前后面层渗透率变化。结果表明,透水铺装面层渗透率随沉积物质量的增加呈指数型下降。造成堵塞最严重的沉积物粒径为透水铺装表面特征孔径的1-2倍,特征孔径与铺装表面孔径的数量分布和面积分布有关。与粒径相比,沉积物级配对渗透性的影响更为显著。试验中3种维护措施的最佳维护时长为30-45 s。初始堵塞率大于37%维护时,维护后稳定渗透比无明显变化且稳定在35%左右。维护效能随堵塞率的增加呈指数型下降。高压水洗用于维护透水水泥混凝土铺装、结构透水砖铺装时,堵塞恢复率随相对压强绝对值的增加先明显增加,后缓速增加,最后趋于稳定。高压水洗维护水泥透水砖铺装、低压抽吸和高压气冲维护透水水泥混凝土铺装时,堵塞恢复率随相对压强绝对值呈线性增加。根据维护效能、维护周期、相对压强绝对值、能耗等4个指标综合评价,透水混凝凝土铺装最优维护措施为低压抽吸。研究可为透水铺装的堵塞防范和维护选择提供参考。基于渗排型透水铺装径流控制效能量化试验和透水铺装的堵塞维护试验等2个试验,构建了渗排型透水铺装径流控制效能模型,可为渗排型透水铺装选择、设计、维护提供参考。

关键词：渗排型透水铺装场地试验径流控制堵塞维护

海绵改造小区LID措施径流控制效果及雨水利用效益评价

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海绵改造小区LID措施径流控制效果及雨水利用效益评价

作者：徐磊宁夏大学

学位级别：硕士

近年来我国城市暴雨洪灾内涝问题日渐严重,城市内涝影响到人们的正常生活,甚至会造成人员伤亡以及财产损失。城市热岛效应严重,城区极易成为强暴雨天气的降雨中心,“城市看海”现象频发,城区暴雨洪水治理成为城市发展面临的重要问题。... 详细信息

近年来我国城市暴雨洪灾内涝问题日渐严重,城市内涝影响到人们的正常生活,甚至会造成人员伤亡以及财产损失。城市热岛效应严重,城区极易成为强暴雨天气的降雨中心,“城市看海”现象频发,城区暴雨洪水治理成为城市发展面临的重要问题。为解决上述问题,我国于2012年4月在关于城市发展的科技论坛上提出了“海绵城市”这一理念。本文以宁夏固原市原州区玫瑰苑小区为研究对象,构建暴雨洪水管理模型(Storm Water Management Model,SWMM),模拟不同重现期设计降雨下研究区域海绵改造前后水文过程,研究低影响(Low Impact Development,LID)措施对降雨径流的控制效果和不同降雨特征对LID措施的影响,并计算得到不同重现期设计降雨下小区雨水积蓄量,然后对小区雨水资源进行效益识别和计算。主要研究成果如下:(1)研究区暴雨洪水管理模型(SWMM)的构建。对研究区域进行概化,概化模型共包含37个节点,34个管段以及3个出水口。采用芝加哥雨型合成降雨,得到重现期为1年一遇、5年一遇、10年一遇和50年一遇的4种设计降雨,降雨总量分别为15.14mm、27.16mm、32.34mm和44.37 mm。基于小区典型降雨径流过程,完成对玫瑰苑小区SWMM模型参数的率定和验证,结果表明模拟结果与实测数据的拟合程度较好,模型在一定程度上可以反映研究区域水文过程。(2)分析得出LID措施对雨水径流的控制效果以及降雨特征对控制效果的影响。布设LID措施对排放口 1、2、3的径流削减效果明显,降雨重现期为1、5、10年时,排放口径流峰值和径流总量削减率分别可达到25%和10%,水位峰值削减率可达到10%;不同重现期设计降雨下,LID措施可以适当延后洪峰出现时间,但对于较大的降雨,LID措施对径流的削减作用有限。不同降雨特征的设计降雨下,LID措施的径流控制效果存在差异。LID措施对径流峰值和水位峰值的削减率随着雨峰系数的增大而增大,对径流总量的削减率随着降雨历时的增大而减小。(3)计算得到不同重现期设计降雨下小区雨水资源利用效益。1年一遇、5年一遇、10年一遇、50年一遇设计降雨下小区LID措施雨水积蓄量分别为116 m3、225.62m3、283.38m3和417.47 m3,带来的经济效益分别为875.8元、1703.4元、2139.5元和3151.8元,带来的生态环境效益分别为795.7元、1547.8元、1944.0元和2863.8元;带来的社会效益分别为0元、41510.1元、41856.1 元和 35589.1 元。固原作为海绵试点城市之一,其海绵化建设对西北干旱半干旱地区海绵城市建设具有示范意义。基于SWMM模型对玫瑰苑小区的LID措施径流控制效果和雨水利用效益进行研究,可以在不同的场景下评估固原市海绵改造小区LID措施的效果,为城市海绵化建设提供重要的技术支持,促进城市海绵化建设的推进,落实可持续发展战略,有助于提高西北干旱地区城市水资源的利用率,能够给城市带来巨大的经济效益、生态效益和社会效益,提升城市整体生态环境面貌。

关键词：海绵城市 SWMM LID措施径流控制效益评价

基于在线监测的雨水花园系统径流水量控制方法

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西昌学院学报（自然科学版） 2024年第1期38卷 87-93页

作者：何茜西昌学院土木与水利工程学院四川西昌615013

目前常规的雨水花园系统主要通过搭建绿色屋顶等雨水滞留设施,实现对径流水量的控制,因其缺少对排水管道拓扑结构的分析步骤,导致径流控制效果不佳。针对这一问题,提出基于在线监测的雨水花园系统径流水量控制方法。使用传感设备实现对... 详细信息

目前常规的雨水花园系统主要通过搭建绿色屋顶等雨水滞留设施,实现对径流水量的控制,因其缺少对排水管道拓扑结构的分析步骤,导致径流控制效果不佳。针对这一问题,提出基于在线监测的雨水花园系统径流水量控制方法。使用传感设备实现对径流水量的实时监测,并增加蓄存功能;以监测结果为基础,对排水管道拓扑结构差异展开分析,并通过调整模拟降水量、调蓄容积等参数实现对径流水量的控制。结果表明:上述方法可以达成较高的地表径流衰减率,具备良好的径流水量调控能力。

关键词：雨水花园径流水量径流控制在线监测

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浅谈对广元市山地海绵城市建设的若干思考

建设科技 2024年第2期 68-70页

作者：陈中新广元城发零八壹勘察设计集团有限公司广元628000

海绵城市的建设工作在平原地带已经有了丰富的实践经验,各个地区也制订了相关图集和规范,但在山地海绵城市建设还缺少相关经验。四川省的一众城市都是山地、丘陵为主的地貌。广元市有着山地河谷类型为主的主城区地势,借由建设海绵城市... 详细信息

海绵城市的建设工作在平原地带已经有了丰富的实践经验,各个地区也制订了相关图集和规范,但在山地海绵城市建设还缺少相关经验。四川省的一众城市都是山地、丘陵为主的地貌。广元市有着山地河谷类型为主的主城区地势,借由建设海绵城市示范城市为契机打造山地河谷型海绵城市。本文通过梳山理水、结合山地地势,探讨适用于山地城市的径流控制措施,强调海绵城市建设与城市更新、城市公园建设、建设生态护岸等行动结合,从而为全国山地海绵城市建设工作提供参考。

关键词：山地海绵梳山理水径流控制低影响开发设施城市更新

基于LID的东辽阳径流控制及景观规划设计方法

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沈阳建筑大学学报（自然科学版） 2017年第2期33卷 363-370页

作者：张军王君仪修黛茜李绥东北林业大学土木工程学院黑龙江哈尔滨150040 沈阳建筑大学生态城镇化与绿色建筑研究中心辽宁沈阳110168

目的研究土地利用方式的改变对径流控制率的影响,提出增加径流控制率的低影响开发(LID)技术措施,使得研究区整体控制率大于75%.方法根据东辽阳规划前后土地利用类型的改变与径流控制率的关系,识别不同土地利用方式;利用方程计算及模型输... 详细信息

目的研究土地利用方式的改变对径流控制率的影响,提出增加径流控制率的低影响开发(LID)技术措施,使得研究区整体控制率大于75%.方法根据东辽阳规划前后土地利用类型的改变与径流控制率的关系,识别不同土地利用方式;利用方程计算及模型输出,分析各用地类型径流控制率情况,识别不同用地类型与径流控制率的关系.结果通过改变用地类型可以增加径流控制率19%,绿地采用较高的年径流总量控制率控制标准,道路、市政设施用地年径流总量控制率标准较低,居住、商业、公用设施用地采用70%左右的年径流总量控制率目标.结论通过增加绿化和水域面积可以增加径流控制率,仅通过下沉式绿地和透水铺装可满足海绵城市指标要求,但也可使用其他LID技术联用以保证达成建设目标.

关键词： LID 径流控制景观规划设计东辽阳

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镇江市老城区典型径流控制与模拟研究

山西建筑 2022年第1期48卷 111-112,115页

作者：武大洋盐城市清水绿岸净水集团有限公司江苏盐城224400

针对近年来镇江老城区严重的内涝形势,基于SWMM模拟分析现状排水管网及LID组合措施在不同的降雨重现期老城区的地表径流情况,评估LID设施对城市雨洪控制的作用。结果表明,LID设施可以推迟峰现时刻,有效控制地表径流,对缓解城市内涝有着... 详细信息

针对近年来镇江老城区严重的内涝形势,基于SWMM模拟分析现状排水管网及LID组合措施在不同的降雨重现期老城区的地表径流情况,评估LID设施对城市雨洪控制的作用。结果表明,LID设施可以推迟峰现时刻,有效控制地表径流,对缓解城市内涝有着积极的作用。

关键词： SWMM 径流控制城市内涝