A New Approach to Urban Rainwater Management

Based on an analysis of our research results and the main problems relating to urban rainwater treatment, we propose a new approach to urban rainwater management in China. The necessity and feasibility of such a new approach are discussed. From an ecological point of view all components of the global system, including residents living in cities, have the same right to enjoy rainwater. Therefore, urban rainwater should neither be simply drained as waste water, nor be completely harvested as a kind of resource. The objective of this new approach is to maintain the natural hydrological cycle in urban areas during urbanization. When necessary, it could also be used to regulate the amount of runoff, evaporation and infiltration in a city in order to rehabilitate the hydrological cycle given the local conditions. Three basic principles should be adopted in rainwater management, i.e., separation of rainfall from sewage, limited utilization and small and decentralized facilities. Four methods can be used for urban rainwater management： rainwater harvest, rainwater infiltration, rainwater storage and rainwater pipes. The natural hydrological cycle in urban areas could be rehabilitated through rainwater management, which is of great importance for sustainable development of our cities.     

简单屋顶绿化的滞蓄特性

设计了模拟降雨与数据采集系统,研究了短时强降雨下简单屋顶绿化基质(配比：陶粒57.0%、草炭41.5%、保水剂1.5%)的降雨产流过程,基于37次模拟降雨实验,归纳了降雨产流的一般过程、规律和特性,分析了降雨强度、基质厚度和基质初始含水率对简单屋顶绿化滞流蓄水特性的影响。结果表明：基质厚度和基质初始含水率对简单屋顶绿化的蓄水特性有显著影响,基质初始含水率越低、基质厚度越厚时蓄水特性越佳。建立了产流时间数学模型,简单屋顶绿化降雨产流时间与降雨强度呈负相关,同时也受初始含水量和基质厚度影响。随着干湿循环次数增加,基质的厚度总体呈现下降趋势,储水性能逐渐下降,延迟产流时间逐渐缩短。     

城市雨水资源化利用及工程方法

实现城市雨水资源化可以有效地减轻城市洪涝灾害,缓解城市供水压力.通过对城市降雨和城市雨水去向分析,提出结合城市规划,改造原有城市排水系统或新建雨水专用排水系统,并配以雨水储蓄设施等,对城市雨水进行有效收集、贮存和利用,是实现城市雨水资源化的基本工程方法.     

株洲雨水资源化利用可行性及策略研究

通过分析湖南省株洲市云龙示范区的雨水资源化潜力,得出云龙示范区雨水可利用总量可满足生活用水回用量、绿化用水量和道路洒水量等用水需求,并计算得出,与传统水源利用相比,在云龙示范区使用雨水资源作为水源可创造699万元的效益。提出建设雨水资源综合利用系统的技术建议和具体措施,以期在云龙示范区的建设中,充分利用雨水资源化集蓄、渗透技术,提高雨水资源化的生态效益、经济效益,为建设生态节约型、环境友好型农村社区提供理论参考。     

郑州市某小区生活杂用雨水利用规划模式

以郑州市某居民小区为例,研究了生活杂用雨水利用规划的方法,建立了生活杂用雨水利用的规划模式.即确定雨水收集的范围,计算和分析规划区域雨水可收集量和杂用水需水量.据此,确定雨水储水池容积,选择合理的雨水净化处理方法,合理布置集雨设施,并对规划区域的生活杂用水雨水利用工程进行经济效益分析.研究成果可为城市雨水利用规划提供借...     

济南短历时暴雨强度公式研究

文章基于暴雨强度公式在城市雨水利用与防洪排涝中的重要地位,选择可代表济南市区降雨特点的黄台桥站的降雨资料,采用年最大值法进行数据选样,利用耿贝尔曲线进行频率调整,采用计算机辅助的图解法与线性最小二乘法相结合的综合方法,推求雨强公式中各待定参数值,并进行精度分析.结果显示：（1）重现期10年以下的均方差符合标准要求;（2）重现期大于10年可与2004年版公式联合求解,取二者中较大值作为城市雨水利用工程的设计依据.     

城市雨水资源化技术研究进展

如何通过城市雨水资源化来有效解决城市水资源短缺问题是目前水污染治理的一个重点和热点。介绍了城市雨水资源化的概念及其内涵,提出了实现城市雨水资源化的基本途径,综述了国内外的研究进展,指出了其环境生态效益,为昆明雨水的高效利用提供了建议。     

响应曲面法分析城市下凹式绿地渗蓄效果及结构参数

以上海浦东新区为实例,从绿地结构差异的不同角度,通过响应曲面法（RSM）建立了下凹式绿地设计参数的数学模型,分析了其对雨水径流调蓄的影响．结果表明：绿地面积比例（f）应大于25％,f越大,雨水入渗率越大;下凹深度（Ah）宜选择0．2～0．3m,一定范围内增加下凹深度可增加入渗效果;绿地土壤入渗速率（K）越大越好;P-般采用1～2a,但为增加下凹式绿地的建设性价比,宜考虑P=10a、P=20a的强降雨情况．     

现代城市雨水资源利用研究

近年来,城市化进程使人类开始重视雨水资源的利用.本文论述了雨水资源利用是可行的和必要的,指出了雨水资源渗透系统和雨水资源集蓄利用系统是雨水资源综合利用系统的两大子系统.本文以锦州为背景,选取大学校园为典型实验区,对雨水资源综合利用作了理论上和方法上的初步探讨.结果表明,雨水资源利用不仅是城市开源节流的良策,也是改善城市水资源环境及实现城市可持续发展的重要保障.     

现代城市雨水资源利用研究

近年来,城市化进程使人类开始重视雨水资源的利用.本文论述了雨水资源利用是可行的和必要的,指出了雨水资源渗透系统和雨水资源集蓄利用系统是雨水资源综合利用系统的两大子系统.本文以锦州为背景,选取大学校园为典型实验区,对雨水资源综合利用作了理论上和方法上的初步探讨.结果表明,雨水资源利用不仅是城市开源节流的良策,也是改善城市水资源环境及实现城市可持续发展的重要保障.     

双层结构边坡降雨入渗与坡面径流耦合分析

天然土质边坡在地质和人为因素的作用下,通常呈现一定层状结构,在强降雨作用下会产生入渗和坡面径流。研究降雨条件下坡面径流与地表入渗相互影响过程,对山地洪水和滑坡灾害防治具有重要意义,然而,目前为止对层状土边坡地表与地下渗流的相互作用机制的研究理解还极为有限。本文针对上粗下细型层状土边坡降雨入渗研究中忽略坡面径流影响导致入渗分析不符合实际这一问题,基于Moore双层入渗和坡面径流控制方程建立耦合模型,并通过Python编制相应的计算程序分析耦合条件下双层结构边坡降雨产流及停雨后雨水重分布全过程。数值分析结果表明边坡土体降雨入渗过程与坡面径流深度有关;降雨初期降雨强度<坡面入渗能力,入渗速率等于降雨强度,坡面产流后入渗速率随降雨持时逐渐减小趋于稳定;当湿润锋跨过土层交界面时入渗速率急剧减小,最终等于次层土的渗透率,意味着上粗下细型层状土入渗速率主要由次层土控制同时降雨停止后径流快速衰退,已入渗的雨水在重力和湿润锋下方土体基质吸力的作用下继续向下推移,湿润锋入渗深度随雨水重分布历时趋于平缓。算例表明,该计算模型与计算方法可行,能够较好地反映实际层状土边坡的降雨入渗过程,为类似的层状土边坡研究提供计算依据。     

黑龙江省浅井灌溉与节约保护水资源

对发展浅井灌溉在实现水资源优化配置、合理利用以及节约与保护水资源中的作用进行了论述,认为浅井灌溉可增加渗漏回归,减少损失;适当降低地下水位,可以减少地下水无效蒸发,增加降雨入渗,减少地下水污染;沿江发展井灌有利于雨洪资源化;对三江平原弱承压区,适当降低地下水位,可增加江河的补给量。在充分认识浅井灌溉优势的基础上,要合理开发利用,进行水资源优化配置,提高水资源利用率,实现可持续发展。     

奥运中心区超标降雨积水风险分析及对策研究

随着城市的发展,城市积水造成了越来越严重的问题.解决问题的关键就是分析超标降雨下的城市积水风险,以指导近期应急排水预案以及远景城市雨水系统改造方案的制定.由于北京市降雨量年内分配很不均匀,汛期暴雨又多表现为局地短历时的大暴雨甚至特大暴雨,造成城市道路（特别是立交桥区）积水问题频发,严重影响城市交通.在此背景下,从保障奥运安全召开的角度出发,以奥运中心区为研究对象,收集整理奥运中心区雨水系统各组成部分相关资料,建立奥运中心区雨水系统数据库,建立奥运中心区雨水系统模型,对超标降雨条件下奥运中心区的可能积水风险进行了分析,并以此为基础进行对策研究和实施效果评价.     

南方校园降雨径流特性与植草沟净化效果研究

为研究植草沟对降雨径流污染的削减效果，于校园绿化带路段建立植草沟示范点，并在研究校园总体降雨水质和不同下垫面降雨径流特性基础上，开展植草沟对屋面雨水和地表径流中污染物的控制效果研究。结果表明，校园降雨径流中COD和NH3-N浓度较高，需进行控制；且屋面雨水相较于道路径流水质污染更为严重，可能的原因是沥青油毡屋面材料中有机物的释出增加了径流水质的有机物污染程度；屋面雨水降雨初期污染较为严重，但屋面雨水与道路径流各污染物浓度随着降雨历时的延长均呈现逐渐下降并趋于稳定的变化规律；植草沟对屋面雨水COD的去除率为59%~98%，浊度的去除率为50%~83%，TP的去除率为59%~93%，NH3-N的去除率为49%~88%。可见，渗透型生态植草沟作为一种植被生态排水沟渠，有助于减少不透水下垫面的覆盖程度，对控制城市面源污染效果十分显著。     

中小城市新旧城区排水系统改造可行性研究

结合孝感市的城区规划,分析老城区排水管道、渍水现象以及存在的问题．提出旧城区采用截流式合流制排水体制,新城区采用雨污分流制的设计方案,并对其泵站排渍方案进行了技术经济比较．     

城市雨水利用若干问题研究

为缓解城市水资源短缺,避免洪涝灾害,涵养地下水源,改善水体环境,从理论方面对城市雨水利用的关键问题进行了研究.从分析雨水供需平衡入手,计算了可收集雨量和回田需水量,确定雨水利用方案,计算贮水池容积,提出了水质保护措施,并通过工程实例予以说明.     

土-水特征曲线在雨后基坑边坡稳定性评价中的应用

为研究雨型和基坑坡顶硬化长度对非饱和土基坑稳定性的影响,采用GeoStudio中SEEP/W模块进行降雨模拟,得到雨后坡体孔隙水压力和体积含水率的分布特征。然后将降雨模拟结果导入到SLOPE/W模块中,结合固结快剪试验得到的抗剪强度参数进行数值计算,并对基坑边坡的稳定性进行评价。结果表明:瞬时强降雨入渗深度小,长时普通降雨的入渗深度大;坡顶硬化有利于限制雨水入渗,可减少入渗至滑面内的量,有利于基坑稳定;当坡顶硬化长度为3 m时,降雨对基坑稳定性影响不明显,长度为5 m时,基坑稳定性基本不受降雨的影响;基坑边坡土体初始含水率较低时,前期降雨对基坑稳定性不仅没有不良影响,反而有利于基坑稳定。最后,以实际滑坡为例,对模拟结果进行了验证并说明了坡顶硬化对基坑边坡稳定性的重要性。     

不同下垫面径流污染物冲刷规律研究

通过人工降雨模型研究玻璃面、水泥面和道路砖3种下垫面冲刷规律,利用得到的冲刷模型对下垫面径流污染物冲刷进行了模拟.结果表明:冲刷模型对污染物径流冲刷模拟效果较好,对溶解性污染物和非溶解性污染物模拟的相关系数均值在0.90和0.80以上,水泥面上模拟的误差标准差值分别为6.16和14.04.3种下垫面溶解性污染物的冲刷系数分别为0.332 mm-1、0.088 mm-1、0.173 mm-1,非溶解性污染物的冲刷系数分别为0.098 mm-1、0.062mm-1、0.261mm-1.污染物降雨径流呈现出明显的初始冲刷,对于水泥路面上,控制30％的径流量即可控制84％的溶解性和60％的非溶解性污染物的排放量.对不同下垫面径流冲刷规律的研究为城市雨水径流污染控制提供理论基础和技术支撑.     

基于MIKE FLOOD耦合模型的深圳黄沙河片区内涝风险评估和改造分析

为解决城市内涝问题,以深圳市黄沙河片区排水分区为例,基于MIKE FLOOD平台,耦合城市雨水管网、水系及地形地物,建立城市内涝模型,模拟分析研究区 2 年一遇、10 年一遇、50 年一遇等不同重现期下的排涝情景。结果表明：耦合模型能直观反映受涝区积水深度与积水时间,并随着重现期的增大,溢流点和充满的管道会增多;建立 MIKE FLOOD耦合模型,发现黄沙河片区高风险区域面积 1.6 km2,主要集中在坑塘立交桥、龙岗大道;中风险区域面积3.2 km2,主要集中在同富裕工业区、新联北路;低风险区域面积2.8 km2,主要集中在坑塘立交桥、坪梓路,并分析易涝点的成因,提出改造建议。     

城市雨水利用现状及技术分析

城市雨水利用是一个新兴的具有良好发展前景的广阔领域.在水资源严重短缺的情况下,积极开发利用雨水资源,可作为城市的重要水源之一,为水资源的长期可持续发展提供了有效途径.对国内外的雨水利用现状和技术进行了阐述,其中雨水的渗透、收集系统使用较为广泛,是目前雨水利用的主要技术措施.