典型低影响开发工程措施的应用效果研究

选择雨水花园、植草沟、渗透路面和组合低影响开发技术四种典型的低影响开发(LID)工程措施为研究对象,采用峰值出水量、洪峰延迟时间、径流峰值削减量和单位汇水面积削减量为评价指标,分析了各典型LID工程措施对地表径流的削减效果和调蓄作用。结果表明,几种典型LID工程措施均具有一定的雨水削减和调蓄作用,且单位工程面积的径流削减量依次为:雨水花园植草沟组合低影响开发技术渗透路面。此外,各工程措施在不同的降雨量下表现出不同的出水流量。当降雨量24.3 mm时,雨水花园、植草沟和组合低影响开发技术均无出水流量;其中,雨水花园在降雨量为37.2 mm时仍无出水流量,该工程措施在较高降雨量下对径流峰值的削减效果较显著;相比较而言,植草沟和组合低影响开发技术对洪峰的延迟时间均保持在10 min以上,好于雨水花园的洪峰延迟时间。     

基于SUSTAIN模型的LID设施成本效益分析

以深圳市某低影响开发(LID)示范区为研究对象,利用SUSTAIN模型分析LID措施在削减峰值流量方面的成本效益。构建研究区域排水系统的现状模型,并利用实测降雨数据进行率定,在现状模型的基础上构建LID方案,以雨水排放口的峰值流量为控制目标,以LID设施的规模为决策变量,设置不同重现期设计暴雨作为边界条件,对多种组合的LID设施进行模拟,得到各情景下的优化方案以及成本-效益曲线。结果显示,相同的LID设置方案在不同强度的降雨条件下的成本-效益曲线有较大差异,LID设施在高强度降雨下的径流控制效果较差。该研究方法可为相关规划与设计中控制目标的制定与建设方案的优化提供参考。     

城市新区低影响开发措施的效果模拟与评价

以陕西省西咸新区沣西新城核心区西部排水区为研究对象,使用暴雨管理模型SWMM软件建立其雨洪模型,在3种降雨事件下模拟研究区排放口水量和水质变化过程,再分别添加雨水花园和渗渠措施,模拟在LID措施调控下的水量水质状况。结果表明:雨水花园和渗渠都对水量和污染物的峰值与总量有较好的削减效果,但削减率都随着降雨强度的增大而减小,其中降雨强度对雨水花园的影响较明显。在相同重现期下,雨水花园对水量和水质的总量的削减效果较渗渠要好,而渗渠对水量和水质的峰值的削减效果则优于雨水花园。综合考虑两个LID措施的处理特点,建议在新区后期建设中结合使用,以控制和改善由降雨产生的径流和污染物问题。     

滨海区域LID措施模型的模拟效果分析

以某滨海城市填海区域为研究对象,利用PCSWMM软件建立该区域的雨洪管理模型,分析LID措施和潮汐现象对规划地块雨水径流和地面积水的影响。结果表明,在有潮汐作用、降雨重现期分别为1年和5年的情况下,LID设施对径流量和径流峰值的削减率分别为53. 77%、24. 02%和48. 08%、23. 41%;在无潮汐作用(管道自由出流)、降雨重现期分别为1年和5年的情况下,LID设施对径流量和径流峰值的削减率分别为52. 38%、24. 02%和46. 69%、23. 41%。由模拟结果可知,LID措施对滨海城市地面积水状况具有一定的缓解作用;潮汐现象本身对研究地块的出流量和地面积水情况有一定影响。     

基于HYSWMM的LID与传统模式下雨水管网对比

以深圳市光明新区光明北片区为研究区域,采用鸿业暴雨排水及低影响开发系统(HYSWMM)模型模拟不同降雨条件下低影响开发(LID)模式的雨水管网运行情况,从径流系数、管网排水能力、管道充满度、节点水深、径流峰值、峰现时间等方面分析LID对雨水管网运行状态的影响。结果表明,对于重现期≤10年的2 h短历时降雨,LID设施的加入对雨水径流具有削减作用,与传统开发模式相比,LID模式下区域径流系数由0. 53～0. 67降低至0. 42～0. 56,排水能力提升约10%,管网排放口总出流量峰值降低9. 9%～15. 9%,节点最大水深降低0. 09～0. 5 m,充满度最大降低0. 22,峰现时间最大可延迟3 min;对于重现期为50年的24 h长历时降雨,LID模式下管网排放口总出流量峰值相比传统开发模式几乎无变化,LID模式在极端暴雨情况下对雨水管网运行状态的影响微弱。     

基于SWMM的低影响开发城市道路雨洪控制模拟研究——以萍乡市武功山大道为例

低影响开发设施作为能够有效消减、利用和延缓城市道路雨水径流以及控制径流污染的分散性单元,正逐渐应用于道路排水系统建设中。该文以海绵城市试点——江西省萍乡市武功山大道为研究对象,运用雨洪管理模型(SWMM)模拟不同重现期(一年一遇、三年一遇、五年一遇以及十年一遇)3小时降雨下生物滞留设施、透水铺装等单一低影响开发设施以及低影响开发组合模式对于道路雨水径流削减效果。结果表明,采用LID雨水系统的城市道路在不同重现期下对径流总量的削减率为34.5%、28.2%、26.1%、24.3%,径流峰值削减率分别为37.4%、27.3%、23.5%、19.5%。同时,对于单项LID设施而言,生物滞留设施在径流总量以及峰值削减上均优于渗透铺装,具有良好的雨洪调控效果。     

LID与传统开发模式下雨水管渠运行状态对比研究

以深圳市光明新区门户区为研究区域,采用SWMM模拟不同重现期下低影响开发(LID)模式和传统开发模式下的雨水管网运行情况,分别从管渠水深、节点溢流、径流总量和峰值流量、径流系数等方面分析LID对区域雨水管渠运行状态的影响。结果显示:与传统开发模式相比,LID模式下各节点的最大水深可降低0. 20~0. 95 m,峰值流量可降低62. 7%~67. 5%,峰值延迟时间最大可达11 min;在1~10年重现期下管网节点均未发生溢流情况,总出口断面的径流总量削减率为39. 3%~50. 5%,径流系数均控制在0. 5以内。     

镇江市边检站多功能调蓄池的工艺设计与优化

镇江市边检站多功能调蓄池是集调蓄池、排涝泵池、地下停车库、开放式公园于一体的三层合建构筑物，采用“截留-调蓄-在线转输”方案，通过截流井将初期雨水截留至调蓄池，雨后由内置排污泵排放至污水管网，以削减该片区初期雨水溢流污染；中后期雨水通过内置排涝泵排至雨水管网，解决该片区内涝问题。该工程合理利用地下空间并巧妙结合周边环境，增加了停车库和开放式公园等惠民设施。调试运行期间，根据运行中出现的问题采取了更换格栅设备、增设沉泥井、进水前池加设淤泥板结冲刷设施等措施，并修复了真空冲洗系统。4年的稳定运行证明，通过设置调蓄池，能够有效解决径流污染和区域内涝问题，并改善城市环境。     

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。     

基于SWMM的某工业园区LID方案及模拟评估

以中山市某具有大面积厂棚的工业园区为研究对象,探讨了其在低影响开发(LID)方面的潜力,通过SWMM建立了优化的LID改造方案,并进行了径流控制及污染削减方面的模拟评估。结果表明,通过多种LID措施的组合及优化,研究区域内径流总量削减率及峰值流量削减率均可达到70%;在重现期为3年、降雨历时为2 h的降雨情景下,对研究区域内NH3-N、COD、SS等径流污染物的去除率分别可达到76.6%、66.7%、57.6%。     

基于SWMM的海绵改建小区雨水径流调控研究

以北京通州某建筑小区海绵改建示范项目为研究对象,利用SWMM雨水管理模型,依据降雨径流实测数据率定、校验模型参数,构建了海绵改建小区雨水径流多级调控系统,分析了海绵改造前后以及不同情景下LID设施参数、管道参数等对雨水调控能力的影响。结果表明,一级LID措施调控后年径流总量控制率可达到41. 51%～57. 40%、污染物削减率均在25%以上;二级调控雨水管道尺寸最为有效,当排水沟底宽或最大深度增加60%时,可保证小区10年一遇降雨重现期下无积水现象发生;三级调控蓄水池容积,可以实现小区3年一遇降雨重现期下无积水现象发生,同时雨水资源利用率达到3. 93%。     

半湿润地区外源径流型海绵绿地设计方法研究——以迁安市滨湖东路绿地为例

海绵城市建设视角下的城市绿地在调蓄城市雨洪中承担着日益重要的角色,半湿润地区的海绵绿地具有显著特征,总结其设计方法可为风景园林行业的相关研究和实践提供参考。以河北省迁安市滨湖东路绿地的建设全过程为研究对象,以保障绿地的基本功能和消减绿地内外部径流为前提,将半湿润地区降雨特征 作为研究基础,提出半湿润地区外源径流型海绵绿地的设计方法。针对绿地内部的低影响开发（low impact development,简称 LID）体系,利用 Xpdrainage 软件对场地开发前、后进行不同重现期降雨条件下的径流排放过程的情景模拟,对比分析二者的径流总量、峰值流量和峰现时间。结论： 1）在不同重现期降雨量下,滨湖东路绿地调蓄雨水径流作用显著; 2）半湿润地区外源径流型海绵绿地在设计时须利用定性分析结合定量模拟的设计方法。     

雨水泵站和调蓄系统联合运行工程实践

以某商业地块为例,对低于周边道路5.5m的场地采用雨水泵站和调蓄池联合运行的方式,场地内的雨水管渠及雨水加压提升泵的设计流量按照10年重现期雨量设计,雨水调蓄池总调蓄能力可以满足50年重现期一次的降雨量。通过SWMM模型模拟雨水系统,结果表明,雨水调蓄池与雨水泵站联合运行有效提高了区域排水设计重现期。     

基于SWMM的工业园区初期雨水截流调蓄池设计功效研究

随着工业园区数量的增加,园区内各类污染负荷汇集到径流雨水中,对周边水体造成严重污染,需采取措施进行治理。以湖北省荆州市某工业园区为研究对象,建立SWMM模型,围绕研究区域概化、模型参数确定和率定等方面验证模型的可靠性。根据园区地理位置建立初期雨水截流调蓄池概化模型,选用智能一体化截流提升井收集初期雨水;采用湖北省沙市暴雨强度公式和芝加哥雨型,合成不同重现期下的设计降雨过程线,并计算不同重现期下的初期雨水截流调蓄池容积。研究结果表明,各重现期下初期雨水截流效率均达到了40%以上,说明初期雨水截流调蓄池功效良好。     

新建小区海绵城市设计案例

在广西梧州新建住宅项目中,以经济性、适宜性、易维护为原则,对当地气象条件,地形,地下水位进行研究分析,采用LID组合措施——即透水铺装(生态停车位)、下沉式绿地和雨水调蓄池,对年径流总量控制率、污染物削减率和雨水资源利用率进行了详细计算.采用植草沟或排水暗管对汇水分区进行联通,并对下沉式绿地设计要点进行了归纳.     

城市雨水截留调控措施的截污减排效益评价

根据城区雨水系统特征,采用SWMM5.0平台建立某新城区雨水管网模型,利用LID控制模块对设置透水铺设、下凹式绿地、雨水花园和雨水桶等截留调控措施进行模拟,进而运用层次分析法对布设措施的截污减排效益进行评价,结果表明:各种措施均能对地表径流和排水水质起到削减作用,其中雨水花园的截污减排效益最高,下凹式绿地其次,雨水桶效益最小;面积相同时,雨水花园的截留调控效果优于下凹式绿地;在强降雨时雨水桶不能达到很好的截污减排效果.     

基于管网水力模型的雨水调蓄池运行效率评估

初期雨水调蓄池是合流制溢流污染控制的主要措施.结合合肥市杏花排水系统调蓄池工程的初步设计,以InfoWorks CS排水管网水力模型为工具,探讨合理的调蓄池设计与运行参数,分析不同截流倍数与调蓄规模下溢流控制设施的长期运行效果.结果表明,该排水系统调蓄池合理的最高蓄满水位和开闸水位均为8.5 m;在现状2倍截流倍数下,调蓄池宜采用4～5 mm径流深度的容积;在有限范围内增加截流倍数对溢流污染削减效果的提高作用不显著;综合考虑系统运行效果和实际应用的可操作性,推荐采用2倍截流倍数和较大的调蓄容积来达到溢流控制目标.     

合肥市清一冲、清二冲初期雨水径流污染控制方案

合肥市中心城区初期雨水径流污染问题突出,已成为影响地表水环境质量的主要因素之一。在排水系统末端设置调蓄池,可经济有效地控制初期雨水径流污染,降低面源污染对受纳水体水质的影响。以合肥市清一冲、清二冲初期雨水调蓄池设计为例,从设计规模、总体布置形式、进出水设计、冲洗系统设计和除臭设计等5个方面对调蓄池的工艺设计进行阐述,并对调蓄池运行模式和工程设计特点进行分析介绍,旨在为同类初期雨水调蓄池的设计和运行管理提供参考。     

不同降雨强度下LID改造对径流量的削减效果

以重庆市海绵城市建设试点区域秀山县为研究对象,通过实时监测传统片区和低影响开发(LID)片区的降雨径流数据,探析LID片区在不同降雨强度下对径流量的削减效果。结果表明,经LID改造后,地面透水性增大,所容纳的雨水量增加,与传统开发模式相比,中雨条件下对径流总量和峰值的削减率分别可达到80. 4%和56. 0%;LID措施的蓄水容积有限,不同降雨条件下对径流总量和峰值的削减程度不同,削减程度排序为:中雨(80. 4%、56. 0%)>大雨(69. 4%、64. 4%)>暴雨(56. 1%、60. 8%),而且随着降雨等级的增大,LID片区的径流产生时间和峰现时间的滞后效果减弱,在暴雨条件下与传统片区无明显差别;LID片区是否产生径流以及产生多大的径流,主要由降雨强度决定,而与降雨量关系不大,在本研究中,当降雨强度> 0. 2 mm/min时才会产生径流,且降雨强度越大,径流量就越大。