中国海绵城市开发与加拿大综合雨洪管理对比研究:以多伦多为例

介绍了加拿大城市流域雨洪规划管理的发展进程以及加拿大最大城市——多伦多市雨洪管理的政策、原则和标准,与中国的海绵城市建设技术指南进行对比,对指南中存在的一些问题,如指南未给出LID设计的检验和校核方案,也未充分考虑降雨等问题进行讨论,旨在为中国的雨洪管理提供新的研究思路和参考。     

海绵机场低影响开发设施设计及效果评价

根据国内外海绵城市、海绵机场建设理论与成效,探讨了海绵机场建设的原则和目标,针对我国不同分区的实际情况设计了适宜不同地区机场的低影响开发（LID）设施,并以某机场为例,基于SWMM模型验证LID设施的雨洪控制效果。结果表明：建设LID设施后,机场径流总量削减率和峰值流量削减率最大分别为74.0%、51.0%,峰现时间最多延迟16 min;机场飞行区在增设LID设施后溢流节点数减少13.1%,超载管段数量减少20.4%;机场停车场在增设LID设施后溢流节点数减少了6.3%,超载管段数量减少了10.0%;管段最大积水深度减幅为68%,最大流量减幅达63%。机场规划建设LID设施对雨水径流、峰值流量控制效果显著,降低了机场雨水管网系统排水压力的同时,对机场防洪排涝也具有重要意义。     

海绵城市开发与建设模式探讨

在海绵城市建设中,最重要的环节便是海绵体的建设.本文以济南市为例,分析验证城市海绵体建设方法的可行性和有效性,为海绵城市理念的推广提供参考.     

国内外海绵城市建设经验及研究成果浅谈

介绍了美国、德国、新西兰等国家城市雨洪管理研究进展、雨洪管理相关法律保障体系及工程建设成效,分析了我国海绵城市建设背景、现状及建议成果。经过对国内外海绵城市建设成效的对比分析,对我国海绵城市建设提出了如下意见和建议,即海绵城市建设在核心技术方面需结合城市特点汲取西方发达国家的先进技术和管理体系;应制定相关法律法规、技术规程,建立制度保障体系和技术体系;加强部门之间的联动作用,落实海绵城市建设的目标责任制以及加强对城市水科学方面的研究,加强科技创新,以为海绵城市建设提供科技支撑和技术保障。     

基于城市“海绵体”环境地质条件的海绵城市建设适宜性评价体系及其应用——以焦作市为例

针对我国因城市化而日益出现的一系列城市水问题,为更有效、更具有针对性地进行海绵城市建设,综合国内外海绵城市建设指标评价方法,从环境地质角度出发考虑城市"海绵体"雨水环境承载力的地质属性,基于大量实际钻孔及原位渗水试验提取城市"海绵体"的环境地质参数。通过研究海绵城市建设中海绵能力和环境地质参数的内在关系,提出针对原始海绵地质条件的海绵渗水、海绵蓄水和海绵城市水容量三个海绵能力指标,建立海绵城市建设地质环境指标评价体系和方法,最后以中国中部城市焦作市为例进行海绵城市建设环境地质适宜性评价。结果表明:(1)海绵渗水、海绵蓄水和海绵城市水容量三个海绵能力指标可有效表示海绵城市建设环境地质适宜性能力的优劣,指标值大于1表示该城市"海绵体"环境地质能力足以解决最大降雨带来的城市水问题;(2)焦作市研究区整体来说渗水能力较差,降雨条件下会导致地面产生地表径流,而城市"海绵体"蓄水能力及城市水容量较好,可容纳最大降雨条件下产生的地表渗水及渗水能力不足而产生的积水,不会发生城市洪涝灾害。同时,结合研究区实际情况对比进行分析评价,给出海绵城市建设的详细建议。研究成果可为中原城市群海绵城市建设、城市雨水管理规划设计提供思路及参考。     

基于 MIKE UＲBAN 的城市内涝模型应用

针对日益突出的城市内涝问题,为了减少内涝灾害的发生、达到防洪排涝的目的,以成都市某小区为例,基于对小区排水管网的概化处理,雨量分配利用芝加哥雨型,应用 MIKE UＲBAN 软件模拟小区排水管网在不同降雨强度下承压运行情况及管点溢流情况,并通过设置小型调蓄池和扩增管径两种途径改善城市内涝状况。结果表明: 改造后管网设计重现期由 2 年一遇提高到 10 年一遇,管段承压状况得到明显改善。在遭遇 10 年一遇降雨时,管道峰值流量明显降低,典型管道削峰率达62. 5% ,管网过水能力大幅度增加。在今后排水系统改造中,应当使城市管网与雨水调蓄池等海绵措施相结合,实现削减峰值雨量,从源头上防止内涝的发生。该模型具有建模简单、运算精确的特点,对城市防洪排涝相关研究有较好的借鉴意义。     

基于SWMM模型的不同LID设施对雨洪控制效果模拟分析

为了研究适宜三亚的低影响开发(LID)措施,以三亚市某采用低影响开发建设小区为研究对象,运用SWMM构建模型模拟某子汇水区域采用下凹式绿地、透水铺装和植草格等3种不同LID设施下,遭受不同暴雨重现期下的径流过程,评估3种LID设施对雨洪的削减效果。分析结果表明,低重现期降雨条件下,下凹式绿地对雨洪控制效果较为明显,可充分发挥其对雨水滞留调蓄功能。当然,仅依靠下凹式绿地进行雨洪管理势必对小区的景观园林统筹规划带来困难;因此在实际海绵城市设计中,需要采取多种LID措施并举方式实现对年径流总量控制率的控制。     

SWMM模型在南宁心圩江设计洪水中的应用研究

随着城市化的快速发展,导致城市防洪排涝等问题显得越来越突出,受到各级政府和科学技术研究工作者的高度重视。文章以SWMM模型为基础,结合南宁心圩江实际资料,率定各有关参数,利用暴雨推求城市设计洪水,试图寻求适合城市排水设计新方法。     

基于暴雨洪水管理模型的下凹绿地和透水路面模拟研究

以南京某小区为研究区域,采用暴雨洪水管理模型,模拟研究区域进行下凹绿地和透水路面改造后对区域内地面径流情况的影响。模拟结果表明,下凹绿地和透水路面均可有效消减地面总径流量和峰值流量,减小径流系数,同时改善研究区域的地下水环境。通过进一步改变下凹绿地和透水路面在模型中的规模后可知:下凹绿地面积占小区总面积的比例不应低于30%;透水路面面积占总面积的比例不应低于20%。     

针对人工海岛的低影响开发建设方案研究

为了研究人工海岛地区低影响开发(LID)方案设计对削减径流污染的效果和通过设置不同的LID设施增大雨水下渗从而降低土壤盐分的影响,利用暴雨径流管理模型SWMM,设计不同目标导向的LID方案。通过SWMM模型中的水质模块分析研究径流污染削减效果,通过建立SWMM模型模拟后的雨水下渗量与地下水潜水层下层水位之间的函数关系对模型中的压盐效果进行分析。结果表明,应根据LID设施的适建范围充分利用各类用地。绿色屋顶对屋面径流污染具有较好的削减作用,生态草沟对道路径流污染有较好削减作用,透水铺装增加雨水下渗以及压盐效果最优,另外设置具有错峰排水功能的雨水罐可取得较好的下渗效果,旨在为人工海岛雨水资源利用规划提供决策依据。     

典型LID措施对城市降雨径流过程影响

为探讨海绵城市建设中低影响开发(low impact development,LID)措施对城市降雨径流的影响,以深圳市光明区某居民小区为研究对象,通过建立区域SWMM模型,分析不同LID措施及其组合对城市雨洪过程的影响。利用研究区几场典型的降雨径流数据对模型校核验证,结果表明：构建的SWMM模型可以较好地模拟研究区降雨径流过程,纳什效率系数为0.868,峰值流量相对误差0.186,模型模拟效果较好;LID对径流峰值和总量都有削减作用,并在一定程度上延缓峰现时间,且LID布设面积越大,LID对径流的削减效果越明显;组合布设方案对径流的调控效果优于单独布设方案,单独布设方案中径流量削减效果最好的是透水铺装,峰值流量调控效果最好的是绿色屋顶,下沉式绿地的径流调控效果在三者中最差。因此,LID布设结构以及布设面积均对城市降雨径流产生影响,合理布设LID在一定程度上可以有效缓解城市内涝。     

我国城市雨洪管理近期应以防涝达标为重点

分析目前海绵城市建设无法根本解决"城市看海"问题的原因,提出大幅提高城市暴雨洪水蓄排能力的建议:完善海绵城市建设方案;加大城市内涝防治资金的投入力度;因地制宜,一城一策;长期规划,稳步推进。     

城市雨水径流污染及LID控制效果模拟

采用SWMM(storm water management model)模型对城市雨水经流及水质进行模拟,分析不同降雨条件下,LID(low impact development)控制措施对城市雨水径流及污染物的削减效果。结果发现:LID控制措施对城市雨水径流量、污染物总负荷以及径流峰值均有明显削减作用,对径流峰现时间有延迟作用;雨水径流量、污染物总负荷以及径流峰值的削减率随雨峰系数的增大呈先增大、后较小的变化趋势,随重现期的增大而减小;峰现时间的延迟效果与雨峰系数和重现期均呈负相关;相对雨峰系数,重现期对雨水径流量、污染物负荷的削减率、径流峰值以及峰现时间的影响更显著。     

低影响开发措施对雨水径流的控制效应

为了解LID措施在实际应用中对雨水径流的控制效应,选取广州市天河智慧城透水铺装和绿地开展现场监测,在透水铺装和绿地上分别选取20场次和11场次降雨径流资料分析径流削减情况,在透水铺装和绿地上均选取2场次降雨水质资料分析污染物去除情况.结果 表明:透水铺装和绿地的径流量削减率均随着雨前干旱期增加而上升,随着降雨历时、降水...     

海绵型绿地设计的若干关键问题探讨

城市绿地作为海绵城市的重要载体,其海绵化设计将直接影响海绵城市的建设效果。针对我国海绵城市建设中绿地设计存在的问题,通过文献研究、案例分析等方法,对海绵型绿地的概念内涵、设计方法和分类设计要点进行了探讨。辨析了海绵型绿地的概念内涵,提出了核心设计目标和广义设计目标,及多专业协同的设计流程。公园绿地宜秉持"多功能"理念,将绿地功能与雨水控制利用有机结合在一起,提升绿地功能复合度和海绵功能。建筑与小区绿地在设计中要坚持"以人为本",通过海绵设计建设高品质生活环境。道路绿地应协同处理好径流污染、积水内涝等问题,以某道路绿地为例,阐述了在北方寒冷地区通过统筹红线内、外绿地,协同实现多目标雨水系统的具体方案。海绵型绿地建设应将绿地功能与海绵功能相结合,通过多专业配合和公众参与协同实现多目标,满足城市土地资源的高效利用。     

SWMM模型模拟雨洪原理剖析及应用建议

通过对SWMM模型结构和参数的剖析,证明其对城市雨洪形成过程的描述是符合迄今为止人们对城市产汇流规律的认知的。采用的产流分析方法以水文学为基础,汇流分析方法以水力学为基础,其物理概念清晰。包含的参数大多具有几何意义或物理意义,但有些参数之间存在互补性或相依性,这就要求在率定这些参数时应设法减少"异参同效"的影响。汇水区出口的雨洪过程的复合采用同时刻叠加的方法,表明来自不同部分洪水的相互干扰是被忽略的。     

基于低影响开发的旧城区内涝数值模拟研究

传统治涝理念下的治涝方法已无法根除严重的城市内涝,海绵城市低影响开发(LID)成为解决目前内涝问题的重点研究方向。以旧城区LID改造前后内涝问题为研究对象,建立城区层次的内涝模型,模拟在不同重现期降雨下的内涝情景,从多角度分析不同降雨和不同区域的内涝变化及差异。结果表明:LID措施整体上可有效缩减城区内涝面积,但对局部过密建筑区治涝效果差。可有效消除小重现期降雨下的内涝问题,但对大降雨致涝问题改善效果较差;不同排涝设施的联用可有效缓解内涝。     

城市下垫面渗蓄性能量化模拟试验研究

在城市化快速进程中,下垫面渗水、蓄水性能的逆向变化,成为了影响城市内涝的控制因素之一。实验室条件下采用不同比例的砂土来混合制作模型,模拟城市下垫层土层,根据桂林市降雨资料,以桂林市新城区临桂新区为目标实验地,采用不同重现期雨型进行模拟降雨实验,通过对不同条件下的下垫面蓄渗性能的实验研究分析,来评估其海绵城市建设的效果。实验结果表明：在相同的降雨强度及坡度下,模型蓄渗性能与含砂量呈正相关;在相同的模型含砂量及坡度下,模型蓄渗性能与降雨强度呈负相关;在相同的模型含砂量及降雨强度下,模型蓄渗性能与坡度呈负相关。本实验研究结果对于城市下垫面规划及海绵城市建设具有一定的参考意义。