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%。     

基于实际问题的海绵城市建设与管理实践——以中新天津生态城为例

中新天津生态城海绵城市建设过程中,存在下垫面硬化严重、水资源短缺、雨水径流污染、管理制度不完善等问题。以临海新城建设为例,项目采用透水铺装、雨水桶、下凹式绿地、雨水花园等海绵设施,通过模拟分析,年径流总量控制率达标,实现雨水资源回收利用,降低径流污染。海绵城市建设实施后,天津生态城雨水年均收集近300万m~3,可节约1 500万元,经济效益巨大。通过加强过程管理,保证了项目海绵设施按图施工。     

山东滨州海绵城市雨水资源化探索

正山东省滨州市位于黄河下游,地处黄河三角洲腹地,属黄泛冲积平原,地势略由西南向东北倾斜,全市人均水资源占有量仅为261.14 m~3。自实施最严格水资源管理制度以来,滨州市引黄水、引江水、地下水开采量均已达到控制指标,加大雨水资源利用是缓解水资源短缺的重要途径。滨州市城区目前不透水地面占57%,平均径流系数为0.6,外排径流量大,雨水资源利用困难。基于海绵城市建设理念,滨州市根据实际     

雨水利用方法研究——以西安市为例

近年来我国城市建设飞速发展,大量建筑物和道路等建设加快,使得城市不透水地面面积快速增长,如目前西安建城区215平方公里,到2020年建城区将会达到600平方公里。在城市中屋面、混凝土和沥青路面等不透水表面的径流系数一般为0.9,也就是说城市降雨量的90%将形成径流。我国城市常存在这种现象:一方面是城市闹水荒,城市地下水补给严重不足,超采漏斗区不断深广,另一方面却是使用庞大的雨水排放系统将日益增长的雨水径流排出城市,大量的雨水径流白白流失,既污染了环境,又浪费了水资源。     

浅议河北城市雨水利用

目前,河北省城市居民达2582万人,约占全省总人口的38%,而且还以每年1.5个百分点的速度递增.城市化建设是国民经济和社会发展的必然趋势,没有城市化就没有现代化.但是,在城市化进程中,必然会带来诸如资源、环境等一系列社会问题,如城市建设造成的雨水资源浪费和城区积水等问题.城区建设地表硬化,是造成雨水资源大量浪费的直接原因,同时由于城区地表硬化使雨水下渗率降低,径流量超过城市排水能力,往往造成城区积水,给城市居民生活带来不便.据调查,自然地表的降雨平均径流系数一般小于0.3,而硬化地表的降雨径流系数一般大于0.7,地面硬化后的径流系数比原地面增加0.4以上.按每年平均降雨500mm计,地表硬化后每年要平均流失雨水200mm,按全省县级以上城市硬化面积2000km2计算,每年全省要有4亿m3的雨水白白流失.目前,全省城市化建设面积至少以每年100km2的速度递增,由此每年要增大雨水流失量2000万m3,等于损失1座中型水库的蓄水量.     

透水砖在济南海绵城市建设中的应用

以济南为例,采用透水砖作为海绵城市建设的典型雨水促渗措施,对其种类、铺装要点、生态优势等方面进行分析与总结,并将透水砖铺装地面与常规硬化地面保水效益进行对比,结果显示,相同条件下透水砖地面比混凝土硬化地面下渗雨水量高出3~4倍,对于减轻地面径流效果明显。因此,透水砖是城市地面雨水下渗的良好材料。     

雨水断接对城市雨洪控制的效果研究

雨水断接是一种调控城市降雨径流的技术,其原理是采用绿地等透水区消纳屋面雨水,拦截地表径流,通过渗透或储存等方式来破坏径流的连续性,从而达到削减径流量的效果。介绍了雨水断接对降雨径流量的削减效果,并以北京市某校园的雨水系统为例,研究了无断接、简单断接和综合断接三种情景下的雨水径流外排情况。结果表明:在不同重现期(P=0.5~5a)的2h设计降雨条件下,简单采用雨落管断接时径流量削减率为10.4%~14.4%;结合滞蓄设施进行综合断接时,径流量削减率为41.5%~78.8%。由此可见,雨水断接具有较好的径流量削减效果,可以在一定程度上缓解城市雨洪问题。     

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、降水量和最大雨强的增加而下降;在降水量较小时,绿地的径流量削减率比透水铺装的大,在降水量较大时反之。雨前干旱期越久,地表累积的污染物越多,冲刷到雨水径流中的污染物越多,雨前干旱期越长的场次降雨的透水铺装和绿地雨水径流污染物质量浓度亦越高。     

源头雨水控制项目外排雨水的水力计算

源头雨水控制项目中外排雨水管道的设计流量及水力计算,应考虑雨水控制设施对雨水径流的折损作用,否则会产生诸多弊端。雨水管道起点集水时间为上游雨水控制系统的降雨历时,可取15min;外排雨水的径流系数应为下垫面径流总量扣减有效截留雨量后与下垫面降雨总量之比;有效截留雨水量应根据蓄(储)水设施的有效容积、汇水面积、日径流量、日渗透量、3日回用雨水量进行水力平衡计算确定。     

城市雨水利用工程设计中的若干关键技术

随着我国城市化进程的加快,城市不透水面积增加导致雨水排泄负担加重,城市内涝更为严峻和频繁。城市雨水利用作为缓解这些问题的一项重要措施在我国逐步受到重视。由于缺乏系统、完善的工程设计方法,该项技术推广应用的速度、范围和效果受到限制。依据北京10年来的研究成果和工程设计与建设经验,探讨了雨水利用工程设计中的设计降雨、雨水池容积、溢流堰标高、调控排放调蓄池容积、绿地下渗设施规模、透水地面结构等技术关键的计算、设计方法和技术要点;提出了通过时间频率曲线推求较短历时设计降雨过程的方法;将雨水池的容积分成回用容积和调蓄容积,应用逐日调节计算法和数值模拟法分别进行计算;提出了调控排放系统调蓄容积的水量平衡估算法;建立了透水砖地面的设计流程。成果可为指导城市雨水利用工程建设、促进城市雨水利用技术的推广提供技术支撑。     

奥林匹克公园中心区雨洪利用系统水质净化效果研究

北京奥林匹克公园中心区内有大量的雨洪利用工程,主要包括透水铺装地面、绿地、渗滤沟（井）、集水池、水系等。建设规模达84．7hm^2,是迄今为止最大的雨洪利用示范工程。整个雨洪利用系统主要体现了先下渗、净化．再收集、回用的设计原则．通过对天然降水水质、地表径流水质、渗滤井水质和雨洪利用收集池水质的监测结果分析得出,雨洪利用系统在收集雨水的同时已经对雨水水质进行了一定的净化（蓄水池水质满足林业灌水的水质标准）,减少了以往雨洪利用系统繁琐的水质净化步骤,并使得工程投资和后期管理的运行费用大大减少,值得大力推广。     

Urban Rainwater Utilization and its Role in Mitigating Urban Waterlogging Problems—A Case Study in Nanjing, China

With the acceleration of the urbanization process, urban waterlogging problems are becoming more and more serious in Nanjing, China. In order to mitigate the urban waterlogging problems, it is necessary to reduce surface runoff from the source by rainwater harvesting and utilization. An urban residential district with an area of 0.58?km² in Nanjing was selected as the study area. Based on a large-scale topographic map data and the long term rainfall data (1951?C2008), the types of underlying surfaces were classified. The potentiality of collectable rainwater and the possibility of runoff volume reduction were calculated. The results showed that exploitation of rainwater harvesting from rooftops and other underlying surfaces has high potential. The annual collectable rainwater is approximately 372,284?m³, 314,034?m³ and 275,180?m³ under different cumulative frequency of rainfall at 20?%, 50?% and 75?%, respectively. The total capacity of cisterns under assumptions of return period of rainfall and rainfall duration with 5?years and 20?min is 11,022?m³. The cistern??s capacity which is used for roof rainwater harvesting is 4,083?m³, the cistern capacity for per unit roof area (1?m²) is 0.0267?m³. The results of the feasibility analysis of setting up above-ground cisterns showed that 55?% of the total roof areas in the study area are available for setting up cisterns. In the three building types, 16?% of the commercial building??s roof areas and 77?% of that of the residential and the ??others?? buildings are available for setting up cisterns. Urban waterlogging problems can be effectively reduced through rainwater harvesting by 13.9?%, 30.2?% and 57.7?% of runoff volume reduction in three cases of the maximum daily rainfall (207.2?mm), the average annual maximum daily rainfall (95.5?mm) and the critical rainfall of rainstorm (50?mm).     

深圳市观澜河流域雨水资源可利用潜力评估

雨水资源化利用是解决城镇化进程中城市水问题的重要途径,对其可利用量进行评估是其中重要的步骤。为给深圳市观澜河流域雨水资源利用提供依据,基于深圳市1984—2018年的日降雨资料,采用基于下垫面分类的雨水资源利用潜力计算方法,计算了深圳市观澜河流域在不同典型年的雨水资源量、雨水资源利用理论潜力、现实潜力。结果表明:观澜河流域具有较大的雨水资源利用潜力,其平水年雨水资源利用理论潜力可达3.74亿m³,在70%年径流总量控制率情况下的雨水资源利用现实潜力可达2.42亿m³;在同样的降雨条件下,下垫面类型和城市建设条件均会对雨水资源可利用量产生较大影响,增大园林绿地、水体等下垫面面积和增大年径流总量控制率均有助于提升雨水资源的利用。     

城市不透水地表降雨径流污染监测与研究——以北京工业大学校园为例

城市不透水地表降雨径流污染是面源污染的重要组成部分,而城市不透水地表在非降雨天累积的污染物又是降雨径流中污染物的主要来源。以2015年的前10场降雨为例,选取北京东南部大学校园范围内的教学楼屋顶、校园道路、邻近交通主路等不透水地表为研究对象,对自然降雨及其产生的降雨径流污染进行实地采样分析。分析结果表明:冬季过后的第一场降雨雨水径流污染严重,水质为劣V类,之后,降雨径流污染有所减轻;不同采样点水质污染严重程度不同;距离建筑物厕所排气口距离越近的地方,氨氮污染浓度越高;透水地面设施的存在可以减轻径流污染程度。根据分析研究结果,提出了控制和治理城市降雨径流污染的建议。     

Design and construction of an experimental pervious paved parking area to harvest reusable rainwater

Pervious pavements are sustainable urban drainage systems already known as rainwater infiltration techniques which reduce runoff formation and diffuse pollution in cities. The present research is focused on the design and construction of an experimental parking area, composed of 45 pervious pavement parking bays. Every pervious pavement was experimentally designed to store rainwater and measure the levels of the stored water and its quality over time. Six different pervious surfaces are combined with four different geotextiles in order to test which materials respond better to the good quality of rainwater storage over time and under the specific weather conditions of the north of Spain. The aim of this research was to obtain a good performance of pervious pavements that offered simultaneously a positive urban service and helped to harvest rainwater with a good quality to be used for non potable demands.     

山地城市屋面雨水可利用量分析——以重庆市沙坪坝某片区为例

为定量评估山地城市屋面雨水可利用量,以重庆市沙坪坝某片区为例,分析了重庆市的降雨特征,利用改进的径流系数法定量评估了代表年屋面雨水可利用量,并分析了降雨特征对可利用量的影响;运用设计降雨量和设计暴雨强度两个指标相结合的方法确定了蓄水池规模,使其满足径流控制率和防洪减涝的要求。研究表明:在代表年降雨量为1 198.9、1 104.4和962.7 mm时,研究区域屋面雨水可利用量分别为267 951.8、247 421.3和198 917.9 m~3,雨水利用潜力较大,降雨量对可利用量的影响较大,而降雨强度对其影响很小;研究区域蓄水池总规模为9 312 m~3,屋面径流控制率达到86.4%,为山地城市雨水利用系统中蓄水池的规模设计提供了参考依据。     

基于Hydrus-1D模型的LID措施雨水径流控制效应研究

为探究LID措施在不同工况下的雨水径流控制效应,选取生物滞留池、下凹式绿地及透水铺装为研究对象,构建Hydrus-1D模型来模拟分析其雨水径流控制效应。结果表明：生物滞留池的径流量削减率与汇水面积比和蓄水层厚度为正线性相关关系,与种植土厚度(20～40 cm)为负线性相关关系;下凹式绿地的径流量削减率与汇水面积比、雨水口高度和种植土厚度为正线性相关关系;透水铺装的径流量削减率与降雨历时和透水砖渗透系数为正相关关系,与雨峰系数为负相关关系。建议生物滞留池的蓄水层厚度取值为30 cm、种植土厚度取值为30 cm;建议下凹式绿地的汇水面积比不小于15%、雨水口高度取值为10 cm、种植土厚度取值为30 cm;当透水砖渗透系数大于0.291 cm/min时,透水铺装产生的雨水径流较少。     

流域雨洪资源利用评价及利用模式研究

从城市和流域点面结合的途径,系统研究了流域雨洪资源利用的若干关键技术问题,重点对雨水、洪水资源利用评价和利用模式进行了研究。在城市雨水资源利用方面,以北京市城区为研究对象,结合不同时期下垫面变化．分析了城市化进程的水文效应及其降雨径流水质特征,定量评价了北京规划市区雨水资源可利用量。在流域洪水资源利用研究方面．以海河流域为研究对象,辨析了流域洪水资源利用量、可利用量、利用潜力等指标的概念和内涵．建立了相应计算模型,定量评价了全流域及二级区的洪水资源利用现状和利用潜力,同时提出了流域层面的洪水资源利用模式。     

水景社区的雨水收集与综合利用设计

为研究城市雨水收集与综合利用,以上海郊区一生态水景社区为例,进行水量平衡计算。结果表明,该社区年均雨水可收集量约45 678 m3,占一年总降雨量的62%左右,不但满足社区每年的绿化浇灌、硬地冲洗以及水面蒸发等消耗量,而且富余雨水经过处理后可用作景观湖的补充水源及其他用水。雨水收集利用系统设计以景观湖为中心,屋面雨水通过2个总容积为675 m3的地下集蓄池来收集,集蓄水量可达1.83万m3/a;绝大部分绿地、道路广场以及极少数屋面的雨水径流通过长1 km的植草浅沟和500 m长的碎石沟渠收集,并汇入2个总面积为800 m2的暴雨塘系统内暂时储存。户外小停车场和小广场的雨水通过砂床过滤系统收集。     

下凹式绿地和蓄水池对城市型洪水的影响

以北京市奥林匹克公园为研究区,采用美国环保局开发的SWMM(Storm Water Management Model),对研究区内下凹式绿地和蓄水池两种措施条件下排水管道主要断面洪峰流量的变化进行了计算分析.计算结果表明,下凹式绿地和蓄水池可以有效地削减洪峰,推迟峰现时刻,减小径流系数,从而增加雨洪资源利用量.