美国雨水管理理念与实践的发展历程研究与思考

通过美国雨水管理相关法律法规和原版文献资料,客观分析美国雨水管理的理念和实践历史发展背景以及思想演变过程,重点阐述1973"洪水险"以及1987"净水法规"等法规对美国社区雨水管理设施的建设理念和发展影响,真实全面地解析美国低影响开发策略(LID)的产生背景、发展形成过程,以及当前的实践现状。以期通过本研究为我国城市内涝防治和海绵城市建设提供科学客观的参考依据。     

通州区海绵城市试点区典型LID设施技术集成初探

低影响开发(LID)作为一种城市设计和雨水管理思路现已逐渐成熟。LID设施无需占用大面积的土地资源即可将大部分雨水留在原地,既可以控制雨水径流污染、补充地下水,又可以减轻城市洪涝灾害。通州区作为北京海绵城市建设的试点区,将LID设计理念应用于暴雨管理和面源污染控制设计,掀起了城市规划和雨洪控制理念变革的建设热潮。文章从LID的功能分析及试点区实际应用LID类型分析入手,对LID设施的技术集成进行探讨,为海绵城市建设中如何选择LID设施提供了一定的理论依据。     

图解法用于雨水渗透下凹式绿地的设计

下凹式绿地是一种生态型的雨水渗透设施,目前还没有相关设计规范。综合绿地服务汇水面面积、土壤渗透系数、设计暴雨重现期、周边设施的布置情况等多种影响因素,提出了下凹式绿地的设计方法,合理确定了下凹式绿地的设计控制参数——绿地下凹深度及绿地面积。为了简化设计计算过程,建议用下凹式绿地设计计算图取代数值计算,并以邯郸为例介绍下凹式绿地设计计算图的绘制方法及应用。各地区均可依据当地的雨水排放设计标准、地质条件等因素绘制设计计算图,以便于下凹式绿地的推广应用。     

浙江省《城镇防涝规划标准》的编制思考

浙江省《城镇防涝规划标准》主要包括城镇防涝目标、设计暴雨、雨水排除设施规划标准、内涝防治系统规划标准、雨水径流控制标准及应急管理等内容,总结了标准编制过程中遇到的部分问题及编制思考,从标准的定位与框架、防涝与防洪的关系、重要指标的确定等方面进行阐述,希望对其他省份防涝标准的制定有一定的参考价值。     

城市暴雨模型发展现状与趋势

20世纪70年代以来,世界上已涌现出百多种城市暴雨模型用于排水系统的规划、设计和运行管理,以有效建设排水系统、减少内涝灾害,实现暴雨雨水的管理。文中系统地讲述了城市暴雨模型的相关概念及理论方法,例举了三个有代表性的城市暴雨模型的主要特征,并介绍了国内情况及发展趋势。     

城镇防汛设计提质增效路径

城镇雨天暴雨积水问题普遍存在,城市排水系统越庞大、雨水系统越长,越容易造成积水.其中有排水设施维护管理的因素,如 :管道淤积严重、部分排水无出路、管径小、河道水位高、入河口未建设强排泵站、雨水口设置不合理等 ;更重要的是需要改进和完善设计、优化设计、细化设计.城镇暴雨尽快排除过程有 3 步 :一是地面径流雨水能尽快收进雨水口 ;二是能尽快进入管道、同时尽快排入水体 ;三是河道等水体内的水位能尽快向下游排放,不至于使水体升高过快,形成顶托.除河道防洪排沥属水利部门管理以外,在河道畅通、流量满足城市排水系统设计的最大重现期雨水径流量前提下,城镇雨水系统设计应考虑下属因素 :近年来,随着城市景观水面工程的实施,使河道常水位及洪水位普遍抬高;夏季降雨集中,60％～70％ 的降雨都集中在六七八月;如何既考虑河水顶托淹没出水问题,防止河水倒灌,又能通畅、在最短时间内排除城市区域暴雨径流量,减少路面积水,且又不至于使管道断面过大、提升泵站数量过多,就成为城市雨水管网设计所面临的问题.     

美国雨水收费制度设计及其启示

近年来,城市化快速发展过程中雨水问题日益突出,海绵城市建设得到快速发展,但海绵城市建设项目普遍存在投资大、回报周期长、收益低、公益性强等特点。目前大多数海绵城市建设试点城市积极响应国家号召,采用PPP模式吸引社会资本参与海绵城市建设,以缓解政府的财政负担。针对城市化过程中雨水管理设施建设的资金问题,美国采用雨水收费的办法,为雨水设施的建设提供资金保障,并在推动雨水设施的建设方面发挥了激励奖惩和筹集资金的双重作用,但如何制定有效的雨水收费制度是一项长期、系统、复杂的工作。系统分析了美国的雨水收费模式、激励政策以及雨水收费计算方法等,以期为我国海绵城市建设过程中资金保障提供参考。     

初期雨水调蓄池在城市排水系统中的应用

当前,越来越多的城市针对雨水进行净化控制和管理,并且在建立排水系统过程中,加设初期雨水调蓄池设施,尽可能降低雨水对于排水系统的污染。本文首先对初期雨水调蓄池的内部结构与使用价值进行了概述,并以此作为理论基础,结合雨水调蓄池结构应用设计,总结在初期阶段,初期雨水调蓄池在城市排水系统中的重要作用和现实意义。     

降雨特征对低影响开发停车场径流控制效果的影响

低影响开发设施可有效削减雨水径流总量,而降雨特征是重要的影响因素之一。以北京市某停车场为研究区域构建SWMM模型,采用相关性分析法探究降雨特征对雨水径流总量控制效果的影响。结果表明:各降雨特征共同影响雨水设施的径流控制效果,雨水设施的径流控制效果随中小降雨总雨量占年降雨量的比例(中小雨量占比)、降雨间隔、降雨历时的增加而升高,随暴雨总雨量占年降雨量的比例(暴雨量占比)、降雨量的增加而降低;暴雨量占比和降雨量是影响雨水设施径流控制效果最主要的降雨特征,降雨量与暴雨量占比之间存在较强的相关关系;降雨间隔和降雨历时与雨水径流控制效果存在正相关关系,但相对于其他降雨特征其影响程度较小。     

对改进城镇雨水系统设计的几个问题探讨

城镇汛期暴雨积水问题普遍存在,除排水设施维护管理因素外,还应改进雨水系统设计。本文针对城镇的地形地貌特征、河道水位顶托、夏季降雨集中以及雨水口的收水情况,对集流时间、汇水面积、径流系数、暴雨重现期、淹没流速、雨水口等几个市政雨水管网设计中的要素进行分析,提出了如何改进设计要素取值,达到改善路面积水状况目的。     

绿色街道——道路雨水管理的景观学方法

绿色街道作为一种道路雨水管理的景观学方法在国外已经进行了大量实践应用。首先分析了城市道路雨水问题,阐述了绿色街道的概念与实践发展历程;其次提出了绿色街道景观设计包含的5个层次与3个步骤;最后对绿色街道景观设计应用的雨水种植沟、雨水种植池、路牙石扩展池、雨水渗透园与透水性铺装5种基本雨水管理景观设施以及绿色街道景观需要详细设计处理的雨水流入、雨水流落差、街道人行流线、街道雨水流向、雨水溢流、雨水景观植物、植物种植基质7方面内容进行了全面论述。     

城市雨水景观基础设施的功能性植物配置要点--以海淀区西洼雨水公园为例

近些年,我国城市内涝问题愈演愈烈,彰显了城市雨水管理的问题。城市在进行雨水管理时开始重视城市雨水管理景观基础设施的重要性,并将其作为可能的生态对策。在进行设计时构建合理有效的雨水收集净化系统是重要目标,而用以净化雨水的水生耐水湿植物群落是雨水收集净化功能体系和景观结构的首要组成部分。本文将以海淀区西洼雨水公园为例阐述城市雨水管理景观基础设施的功能性植物配置要点。     

小区车库顶板景观排水设计

车库顶板绿化已成当下时尚.小区车库顶板景观排水设计可使车库顶板上绿地下渗雨水,使雨水尽快排出,减小雨水对顶板结构层损坏,延长顶板使用寿命,同时使顶板上土壤保持适当的含水率、增强透气性,有利于顶板绿化植物的生长.车库顶板排水形式很多,应根据项目实际情况选择可行、经济的排水形式.车库顶板雨水收集可用于景观用水.     

城市公园绿地雨水径流利用研究

在暴雨或较大降雨强度的条件下城市绿地也会产生地面径流,在建设公园绿地的同时要考虑对公园绿地上雨水径流的收集,并回用于绿地灌溉,而不是简单排入城市排水系统。结合北京市丰台区绿源公园绿地径流的现场试验观测,提出了城市草坪绿地降雨量、降雨强度与径流量的关系,以及不同地面坡度条件下的降雨径流关系,为北京城市绿地雨水径流利用提供了基本依据和基础参数。试验结果表明,降雨量小于9mm时试验坡度的草坪绿地均不产流;次降雨量大于9mm时,绿地的径流效率与次降雨量成正比,而坡地上二者的相关性比平地更加显著。     

小区水系空间规划与水体管理初探——以泰安愉蓝山小区规划实践为例

我国北方地区普遍面临严重缺水问题,水资源匮乏成为困扰城市发展的主要因素之一.以泰安愉蓝山小区规划为例,从小区规划层面,从雨水、再生水和城市雨洪安全角度,研究探讨小区水系空间规划与水体管理的内在联系.     

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。     

结合景观水的绿色建筑节水设计

节水与水资源利用是绿色建筑的重要内容。雨水利用能够起到"开源"的作用,同时减少雨水外排、减轻面源污染是"海绵城市"建设的重要组成部分。某绿色建筑项目收集建筑屋面雨水,利用周边的景观水池做为蓄水空间。收集的雨水经过过滤处理后用于周边绿化灌溉及道路冲洗。本设计将景观与雨水利用相结合,契合了"海绵城市"建设提倡的蓄水及雨水利用方针。     

建筑与小区雨水利用工程规模的分析

建筑与小区雨水利用工程主要由雨水入渗设施和雨水收集回用设施构成。雨水利用工程的规模应该有设置标准，规模过小则雨水径流流失，雨水资源得不到充分合理利用；规模过大，则浪费投资。雨水利用量应按重现期为1～2年设计，收集回用设施供水管网的规模应达到3d用水量不小于集水面日雨水径流量，雨水蓄水池容积不宜小于集水面日雨水径流量。雨水入渗设施的规模应满足日渗透量不小于汇水面上的日雨水径流量，储存设施的有效容积宜不小于渗透面上的日产流雨水量。     

西北半干旱地区老旧小区海绵化改造研究——以西宁试点区湟水花园为例

老旧小区海绵化改造是在国家海绵城市试点建设过程中源头治理的重点和难点。以西宁市试点区湟水花园为例,探讨在西北地区半干旱气候条件下老旧小区海绵化改造的方法和技术,实现径流控制、削峰延时、环境提升等综合目标。利用地表组织径流雨水,采用低影响开发设施调蓄雨水,并局部结合管渠排水的方式,增加了小区雨水调蓄、传输、排水能力。在3年一遇2 h降雨条件下,小区2处雨水管网排出口流量值分别降低了44.07%、50.38%,峰值时间分别延迟了5、3 min,起到了一定的削峰延迟效果;在50年一遇的降雨条件下,小区无内涝积水现象。同时,通过构建SWMM模型,以2018年全年连续降雨进行模拟,得出小区年径流总量控制率达82.5%,实现了设计目标要求;充分说明了湟水花园采用的改造方法成功有效,能够为今后西北半干旱地区老旧小区的海绵化改造提供借鉴和经验。     

海绵城市建设背景下的景观设计探索——记天津大学新校区景观设计

海绵城市是从城市雨洪管理角度来描述的一种可持续的城市建设模式。以天津大学新校区景观设计为例,阐述基于海绵城市建设基础上的景观设计方法。结合基地现状及上层规划,通过水敏感度分区和开发强度分级,架构了由渗透、滞留、储蓄、净化、利用和排放雨水技术手段组成的绿色水生态系统,建立削减暴雨径流量、增加水系调蓄能力、提高雨水外排速度的三重安全排水保障机制。并将雨洪管理技术与北方盐碱地区排盐措施相结合,最终达到生态雨洪管理与景观可持续发展的双赢目标。