不同基质深度下绿色屋顶产流分析

为了优化绿色屋顶基质结构,结合长江中下游地区的水文、气象等条件,在芝加哥设计雨型下,通过人工模拟降雨的方式研究了重现期1~5年,降雨历时30~120 min的条件下不同基质深度对绿色屋顶滞蓄能力的影响,并从产流过程、径流峰值削减率、径流总量削减率方面进行了分析。研究结果表明:在不同设计降雨强度下,随着基质深度的增加,产流时间、延峰时间和径流削减能力呈增加趋势,同时随着降雨重现期的增大,绿色屋顶各项指标呈减小趋势。综合来看,基质深度为25 cm的绿色屋顶性价比较高。     

利用暴雨管理模型（SWMM）对低影响开发措施效果的模拟研究

为考察低影响开发措施刘城市雨洪的控制效果,利用暴雨管理模型（SWMM）,对某区域内规划建设绿色屋顶、渗透铺装、雨水收集系统以及低势绿地等低影响开发措施后在不同重现期的降雨强度下出水口流量变化以及规划区域内产汇流情况的模拟研究。通过模拟显示,在一定重现期降雨强度下低影响开发措施可以削减区域内产流的峰流量、推迟区域内径流峰流量的出现肘间,并且采取低影响开发措施后,地表对降雨径流的滞蓄量和渗透量增加,减小了地表径流总量,从而间接增加了雨水资源滞留、消纳和利用量。通过SWMM模型可以对低影响开发措施在不同重现期降雨强度下地表径流的滞留消纳量以及雨水资源的利用量进行评价,进而为低影响开发措施的规划设计提供必要的技术支撑。     

多尺度绿地景观格局对滞蓄能力的影响研究

城市绿地系统作为构建城市海绵系统中的重要组成要素,通过优化绿地景观格局以提升城市整体滞蓄能力的方式更符合可持续发展的要求。以沈阳市三环内建成区为研究范围,利用景观格局指数方法,对城区、场地2个研究尺度的绿地景观格局进行评价,并利用相关性分析与回归分析等数理统计方法对2个研究尺度的绿地景观格局与内涝风险之间的关系进行分析。得到结论:在城区尺度上,各类绿地景观格局指数对于绿地滞蓄能力影响大小依次为绿地规模特征指数>绿地形态特征指数>绿地分布特征指数;在场地尺度上,各类绿地景观格局指数对于绿地滞蓄能力影响程度依次为绿地分布特征指数>绿地规模特征指数>绿地形态特征指数。通过量化研究得到了不同尺度绿地景观格局对于滞蓄能力的影响规律,可在未来的海绵城市规划中,为不同层次绿地系统布局的规划管理提供参考和借鉴。     

基于 SWMM 的场地绿色雨水基础设施水文效应评估—以同济大学校园为例

随着城市化的快速发展,城市面临的洪涝灾害和水资源匮乏等共性问题日益严重。本文采用暴雨管理模型SWMM对研究场地水文效应进行评估,模拟了不同绿色雨水基础设施GSI单独布置和组合布局对削减场地暴雨径流的影响。研究表明,在场地尺度上,GSI对降低地表径流,缓解峰值流量均有一定的作用,但受到用地规模等因素的限制,GSI虽然能起到一定的控制雨水径流作用,但对径流量的削减能力随着设计降雨重现期的增大而减小,需要同雨水管网等灰色基础设施统筹协调。经过参数率定建立的场地SWMM模型可辅助进行不同GSI布局方案水文效应的评估比选,从而为场地空间的布局优化提供依据。     

基于街区尺度风热环境模拟的城市设计优化——以湘潭市河东商业中心区为例

街区的热舒适性主要与街道的方位、街道高宽比、天空视域因子、建筑组合模式以及场地绿化面积等城市设计因素密切相关。以湘潭市河东商业中心区城市设计为例,首先用Ecotect软件对场地温度、湿度、风速风向等进行详细模拟分析,针对该街区特定的气候状况和风热环境特征,对影响街区风热环境的因子进行不同的参数设置,建立基准方案和改进方案模型,再通过CFD开发下的Fluent软件进行数值模拟,证明改进方案比基准方案的温度低了3~4℃,其通风条件也得到良好改进,量化参数引入街区尺度的城市设计之中。     

城市道路低影响开发设计的雨洪滞蓄效果分析

为分析低影响开发(LID)措施对道路雨水径流的滞蓄效果,首先对一条基于LID设计的道路进行了雨水滞蓄减排效果模拟,然后通过改变机动车道路面做法、下凹绿地的深度和填料改良情况等,在道路原设计方案基础上另提出9种LID措施的设计情景,并利用模型评价了其滞蓄减排雨水径流的效果,最后综合对比了各种设计情景的效果,分析了影响雨水滞蓄减排效果的因素。研究结果可为实际工程中LID措施的合理设计提供参考。     

面向全地表径流的科创园区“建筑-景观”协同改造设计研究——以苏州金枫产业园为例

基于低影响开发(LID)理念,采用建成环境径流系统科学组织与技术集成的研究视角,认为建筑表面与景观场地共同构成了建成环境地表系统,统筹建筑顶面、侧立面及景观下垫面的一体化径流系统设计是当代科创园区更新改造的重要内容,并对改善局部地段生态环境、集约利用水资源等方面具有重要意义。以中小型科创园区为研究对象,提出了全地表生态径流理念下"建筑-环境"协同改造的设计观念;以苏州金枫产业园改造设计为例,进行了包含建筑改造和园区景观更新的一体化地表生态径流协同设计。总结了地表生态径流设计方法在科创园区建筑及其景观设计中的应用策略与设计要点,探讨了后续研究的思路与方向,为充实当代低影响开发设计方法与技术模式提供相关依据与研究结论。     

陕北传统雨水场地的生态智慧对现代海绵城市建设的启示

陕北特殊的自然条件和雨洪过程决定了海绵城市建设的关键是以小流域为基本尺度、以流域内的各类场地为基本单元,实现对地表径流的有效管控,并区别于其他地域的海绵城市建设。针对小流域内生产与生活场地上的地表径流管控问题,长期以来形成的地域经验与智慧值得挖掘与总结。通过调查研究,总结了传统措施具有的高适宜性、低成本、多功能融合的特征以及防用结合、综合治理和就地取材、生态审美2条场地建设经验;根据地形地貌、生产与生活功能及其地表水文过程的差异,将传统雨水场地及措施归纳为4种场地类型,并分别总结了每类场地适宜的措施及其特点。在对比传统经验措施与现代海绵城市措施的基础上,从4个方面指出了传统雨水场地经验智慧对现代海绵城市建设的启示。     

基于水安全目标的城市绿地水体设计方法研究——以第二届河北省园林博览会（秦皇岛）园区为例

城市绿地水系作为影响城市绿地生态稳定的主要因素,在雨洪管理中承担着重要角色,总结具有普遍指导意义的设计方法可以为海绵城市的理论研究和建设提供参考。以第二届河北省园林博览会（秦皇岛）园区为研究对象,通过分析和解决场地面临的雨水安全问题,提出基于水安全目标的城市绿地水体设计方法：1）确定雨水径流控制目标;2）计算场地内外源径流消减总量并确定水体调蓄容积;3）利用SWMM软件建立动态管理模型,对比分析场地开发前后雨洪调蓄能力;4）结合水体设计的景观化策略,通过水利分析模型（MIKE21）对水景面积进行模拟。结果表明：1）通过合理的水体设计,城市绿地可以有效调蓄场地及周边区域地表径流;2）基于水安全目标的城市绿地水体在设计时需综合考虑现状条件、海绵城市区域建设要求与控制目标,并利用情景模拟的方法结合定量与定性分析,最终确定设计方案。     

透水性沥青路面透水机理研究

在对降雨条件下透水性沥青路面产流机制分析的基础上,建立了透水性沥青路面渗透的计算模型,得到了透水性沥青路面最大渗透量的计算表达式,通过对透水性沥青混合料的渗透试验,得出了渗透系数与空隙率的关系,得到了透水性沥青路面控制地表径流的目标空隙率表达式。     

在复杂地形条件下居住区场地竖向优化方法研究

复杂地形条件下,居住区场地竖向设计对居住区规划设计有着重要的影响,平土标高与土方量也直接影响着居住区规划设计与建设成本。如何优化复杂地形条件下居住区场地竖向设计,提升城市规划及设计水平,需深入研究。为此,通过分析居住区竖向设计的规划原则,研究了复杂地形条件下居住区场地竖向优化方法。     

上海梅雨期佛甲草轻薄屋顶绿化的滞蓄效果监测评估

【目的】针对适于上海地区存量建筑推广使用的8 cm基质佛甲草屋顶绿化产品，评估其在梅雨期的滞蓄实效。【方法】构建平、坡屋面组试验装置，实测佛甲草模块在梅雨期自然降水环境和当地典型平、坡屋面条件下的滞蓄能力，比较梅雨全期及单次降雨事件下平、坡屋面组的滞蓄差异。【结果】发现平、坡屋面组试验模块对梅雨全期的平均滞蓄率分别可达到38.9%和30.6%，期间单次降雨的滞蓄率差异较大，除连绵降雨过程中的大、暴雨外，均可在降低径流峰值、减少径流总量和延缓产流上发挥较为理想的作用。【结论】在上海及长江中下游梅雨地区，对新建或既有建筑，尤其是平屋顶建筑推广建设拓展型屋顶绿化，是有效的节地型海绵措施。     

基于SWMM的陂塘系统雨洪调蓄能力及应用研究

陂塘系统是山地城市重要的绿色基础设施和"海绵体"。基于陂塘景观的水文过程,利用SWMM模型,建立了场地尺度陂塘系统的暴雨径流模型。以重庆裕民村为例,利用2000年—2012年的降雨数据和不同重现期下24 h设计降雨模拟研究了陂塘系统的雨洪调蓄能力。在保留陂塘系统的前提下,以居住用地开发为例,分别模拟了高、中、低居住密度在小流域上、中、下游布局的流域地表径流总量和峰值径流量。结果发现,由塘和水田构成的陂塘系统能够抵御百年一遇的24 h设计降雨。13年的长期历史降雨数据模拟结果显示,陂塘系统对场地径流控制率高达75%以上。以保留场地内的陂塘系统为前提,高密度上游布局开发对整个场地的水文影响最小。最后,在流域、城市和场地尺度上分别提出了陂塘景观未来应用的规划设计策略。     

半湿润地区内源径流型海绵绿地设计方法 研究——以山西省晋中市社火公园为例

以山西省晋中市社火公园为研究对象,通过分析场地面临的内源型径流环境,结合半湿润地区的气候特征,以设计全过程为例提出半湿润地区内源型海绵绿地设计方法,为相关研究和实践提供参考。内源径流型海绵绿地的设计方法主要包括6个方面:1)确定海绵绿地的雨洪管理目标;2)选择LID设施的功能类型;3)根据相关规划要求对场地径流进行计算;4)确定海绵绿地的空间布局设计;5)利用暴雨洪水管理模型(SWMM)建立动态模型,将LID设施对削减雨水径流总量与峰值流量,推迟洪峰时间等控制效果进行量化模拟,对比分析海绵绿地与传统雨水管网调蓄能力;6)在满足低影响开发措施功能的同时,结合景观化策略,通过Hec-ras软件对水景效果进行模拟。     

雨洪管理模型SWMM的原理、参数和应用

对目前应用较广泛的地表径流污染负荷估算模型的分析表明,雨洪管理模型SWMM(Storm Water Management Model)是最适合于城市地表径流及其污染负荷研究的模型。SWMM已在国内外城市地区暴雨洪水的地表径流过程、地表径流量和污染负荷量的估算与预测,以及对合流式和分流式下水道、排污管道和其他排水系统的规划、分析、设计方面获得了成功应用。深入分析了SWMM中主要模块的基本原理和计算过程,总结了校准主要参数的方法;并对主要参数的敏感性进行了分析和总结,得出SWMM的敏感参数主要包括非渗透面积比例、地表渗透能力、坡面漫流宽度、非渗透地表洼蓄贮存深度、导管的长度和内径。最后,提出了SWMM尚存在的问题及今后的改进方向。     

地表温度与城市空间分布结构的关系及其 预测模型

就城市尺度级别下的热环境进行评价,为了能够落 实影响绿地规划的具体空间区域,并提供可以指导绿地布局的 方法,以西安为例,量化植被、建设用地空间分布与地表温度 的关系,确定绿地降温的具体区域;通过卷积计算,以温度变 化为0作为界限,细化冷区和热区,提取城市微更新下绿地布 局待调整的位置;基于机器学习的回归算法,由绿地、建设用 地和水体分布预测作为热环境指示因子的地表温度,从而为规 划的合理性提供参考。通过对研究结果的评价,以及与已有方 法的比较,利用地表温度和地表覆盖变化,量化城市空间分布 结构,为绿地规划提供可以落实的具体空间区域。     

美丽村庄规划中雨水集蓄利用与低影响设计

以金坛市薛埠镇上阮赤岗村庄规划中雨水集蓄利用与低影响设计为例,介绍了绿色屋顶、雨水花园及透水铺装等低影响设计技术在村庄整治中对不同下垫面雨水径流的集蓄利用。使乡村及城市雨水系统建设及改造的参与者能充分、全面的看到低影响开发(LID)雨水系统对水环境、气候环境以及社会经济效益产生的各种影响,从理论上加强对LID的深刻理解。村庄经LID理念的改造后,增强雨水的蓄渗能力,降低地表的径流总量,削减初期雨水的径流污染负荷,能更好的改善村庄的水环境,实现村庄范围内雨洪控制目标。     

8种园林乔木林冠对雨水截留作用的研究

林冠截留对雨水径流产流过程有直接的作用,然而我国在城市雨洪管理或海绵城市建设相关研究和实践中关注较少。为此,选择8种典型园林乔木,即毛白杨、银杏、圆柏、国槐、龙爪槐、雪松、紫叶李、西府海棠,在北京建筑大学西城校区内进行现场试验研究,分析16场降雨事件中不同树木林冠对雨水的截留效果,并对林冠的雨水截留体积与场地径流总量控制率之间的关系进行计算与分析。结果表明:(1)相同降雨条件下,两种针叶乔木圆柏、雪松对雨水的截留率较高,随着降雨量的增大,8种乔木林冠的截留率均有所降低;(2)16场降雨中国槐、雪松及银杏的总林冠截留体积明显大于其他5种树木,截留量与林冠覆盖面积对林冠的雨水截留体积都有显著影响;(3)林冠截留产生的径流控制率与降雨量呈负相关关系。在研究区域乔木种类构成及林冠覆盖下垫面条件下,16场降雨中林冠截留效应对研究区域径流总量的削减率为4%。综上,合理的林木种类搭配以及林冠覆盖率的增加都能有效减少雨水产流,林冠截留效果应该纳入海绵城市建设的考虑范畴,相关的设计计算也应该考虑林冠所产生的作用。     

基于SWMM模型的低影响开发雨洪控制效果模拟

介绍了SWMM模型中低影响开发(LID)模块的模拟原理,通过案例介绍了场地LID雨水系统规划过程,并运用SWMM模型对传统管线设计进行了校核,对LID场地径流的控制效果进行了评价。对设计场降雨事件及连续降雨事件的模拟表明,场地LID雨水系统规划可实现峰值流量及年径流外排率恢复到开发前的状态,LID设施对污染物削减效果显著。     

基于年径流总量控制率的雨水回收利用系统方案设计——以池州某住宅小区为例

文章通过对池州某住宅小区进行雨水专项规划设计,对场地雨水实施减量控制,雨水设计协同场地、景观设计,采用透水铺装等措施降低地表径流量;同时根据项目的用水需求收集雨水回用,实现减少场地雨水外排的目标,保证场地年径流总量控制率达到55%;