绿色屋顶与下凹式绿地串联对洪峰的削减效应分析

为考察绿色屋顶与下凹式绿地这两种低影响开发(LID)措施的雨洪控制效果,对二者的产汇流模型进行了研究,并采用InfoWorks CS软件建立了天津某大学生活区的雨水系统排洪模型,模拟分析了不同降雨频率、两种排洪模式下二者对城市雨洪的影响。结果表明:当屋面与绿地各自排洪(屋顶径流不接入绿地)时,将不透水平屋面改为绿色屋顶、平式绿地改为下凹式绿地后,洪峰流量的降低幅度高达41.1%,径流系数降低至0.279,降低幅度高达49.9%,峰现时刻有效延迟,显著降低了城市化开发对水文效应的影响;当绿色屋顶与下凹式绿地串联(绿色屋顶径流接入下凹式绿地)时,与二者各自排洪相比,削峰和滞留效果更加显著,且随着降雨频率的增大,串联的优势越加明显。可见,绿色屋顶与下凹式绿地串联使用能更大限度发挥这两种LID措施的削峰效应,实现低影响开发的目标。     

海绵城市理念下雨洪控制效果分析

为了研究城市区域的雨洪径流特征以及加装不同低影响开发措施(LID)对径流削减的规律,该研究以西安市城区重点雨涝区为研究对象,基于SWMM模型模拟现状条件下不同设计雨峰系数、不同设计降雨重现期降雨径流的变化及加装4种LID措施组合:15％透水路面和无绿色屋顶,15％透水路面和25％绿色屋顶,15％透水路面和50％绿色屋顶,15％ 透水路面和75％ 绿色屋顶后降雨径流削减规律.结果表明:当加设15％ 透水路面和75％ 绿色屋顶时,洪峰洪量削减效果最为明显.并且在设计降雨重现期P=1年时,较现状条件下洪量削减36％;设计降雨重现期P=10年时,洪量衰减率减至24.3％.所以LID措施能有效降低城市内涝发生的频率,但随着设计降雨重现期的增大,加装LID措施效果明显减小.     

基于 PCSWMM 模型的广州典型社区海绵化改造水文效应研究

随着城市化进程加快和海绵城市建设的不断推进，低影响开发（LID）措施在城市建设中备受重视。为评估LID措施效果，构建研究区域PCSWMM模型，模拟分析重现期分别为0.5、1、2、5、10和20年的设计降雨情形下LID 设施的水文效应，结果表明下凹式绿地、绿色屋顶和透水铺装等LID措施的不同组合方案对径流量和污染物均有不同程度的削减能力，且削减效果随着降雨重现期增大而减少，同时设置下凹式绿地、绿色屋顶和透水铺装的组合能达到最佳削减效果，对径流量、BOD5、CODCr、TSS、NH3-N、TN和TP的最大削减率分别为64.77%、56.93%、57.44%、51.20%、51.91%、55.29%和71.37%。     

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。     

基于SWMM的城市道路LID设施雨水调控效果研究——以武汉市工业路为例

该文分析了城市道路径流规律和适用的LID设施,以武汉市工业路为例构建SWMM模型,探讨不同降雨强度下的生态滞留设施、植草沟、透水路面以及组合模式下的城市道路LID设施雨水调控效果。结果表明:(1)各等级城市道路应采用不同的雨水调控策略,LID设施对城市道路雨水调控作用显著,可有效减少径流量、降低峰值流量、推迟雨峰时间;(2)采用LID组合设施模式的城市道路,在0.5年一遇到10年一遇降雨下,LID设施对城市道路雨水径流量的削减率为34.8%～44.2%,对峰值流量的削减率为66.0%～83.6%,雨峰时间稳定推迟15min。(3)各类LID设施的径流削减量和峰值削减量随着降雨强度增大而提高,削减率呈总体下降趋势。LID设施一般对中小雨情(二年一遇及以下)的城市道路雨水控制作用更明显。城市道路景观设计时应更重视透水铺装材料的应用,降低道路绿地的雨水调控负荷。     

不同雨水控制利用方案下城市暴雨径流效应

传统的城市空间开发模式缩短了初始产流时间,增大了暴雨径流峰值和径流总量,成为城市雨洪问题的根本症结所在。采用SWMM研究了山地城市典型区域在开发前和现状用地布局情景下的径流效应,并采用绿色屋顶、绿色屋顶+渗透广场、调节池、绿色屋顶+渗透广场+调节池四种雨水控制利用方案进行了模拟分析。结果表明,径流曲线的形状与降雨过程线相似;现状雨水控制利用方案的径流峰值和径流总量可分别达到开发前的7倍和7.1倍;调节池能削减峰值流量,最高可削减65%;绿色屋顶、绿色屋顶+渗透广场、绿色屋顶+渗透广场+调节池对径流总量和径流峰值具有双重削减效果,其中,绿色屋顶+渗透广场+调节池的削峰减量效果最好,分别可达81%和90%。     

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。     

蓄水层对绿色屋顶径流削减能力的影响分析

提出了耦合HYDRUS-1D与蓄水层蒸发模块的绿色屋顶模型,基于绿色屋顶试验和水文监测数据对模型进行了率定及验证,利用该模型分析了深圳市不同雨强、雨前干旱时间(ADP)和水文年下,蓄水层对绿色屋顶径流削减能力的影响。结果表明,随着次降雨强度的增加,绿色屋顶径流削减量先增加,在达到最大值后保持稳定,蓄水层厚度的增加可以显著提高绿色屋顶的最大径流削减量;随着ADP的增加,绿色屋顶对下次降雨径流的削减能力逐渐恢复,由于蓄水层蒸发对土壤层的补水作用,带蓄水层屋顶的径流削减能力恢复的速度远慢于无蓄水层屋顶;绿色屋顶对年径流削减量:枯水年平水年丰水年,且随蓄水层厚度的增加而增加。     

基于SWMM模型的萍乡城市道路LID措施组合模式研究

以江西省萍乡市武功山大道为例,通过在城市道路绿化带内布置不同规模和组合方式的低影响开发LID(Low Impact Development)设施,利用暴雨雨洪管理模型SWMM(Storm Water Management Model)软件模拟短历时芝加哥设计雨型条件下,所设置的低影响开发设施对道路雨水径流总量及污染物总量的控制效益。并以各LID设施的下凹深度为主要研究参数,对LID设施的参数进行模拟分析与优化,探索最佳参数阈值,以期为萍乡市其他城市道路海绵城市设计提供理论研究支持。结果表明,LID组合模式能够起到削减径流量和污染物含量,滞后洪峰的作用;下沉式绿地+透水铺装组合、雨水花园+透水铺装组合中下沉式绿地与雨水花园的下凹深度分别到达200mm、150mm时可满足萍乡市雨水控制目标需求。     

雨型对低影响开发设施径流控制效果的影响

采用模糊识别法对HZ市近10年的降雨数据进行雨型分析,并模拟研究等雨量下不同雨型对LID设施径流控制效果的影响。结果表明,HZ市的降雨多为较长历时的小雨,典型雨型为雨峰靠后的单峰雨型,该雨型对LID设施的蓄滞要求较高,因此在LID设施规模上建议考虑适当的安全冗余。另外,案例模拟结果表明,单峰雨型下,LID设施的径流总量控制和峰值削减效果较好,但峰值延滞效果不及均匀雨型和双峰雨型。