海绵城市低影响开发措施应用的风险研究

海绵城市建设是近年来城市雨洪管理方面的热点话题,经过几年的建设发展,多个试点城市已经进入考核评估阶段。回顾了透水铺装、雨水花园、绿色屋顶等3种应用广泛的低影响开发措施,归纳了此类措施长期运行情况下可能出现的雨水径流入渗、雨水资源利用、设施功能衰减等方面的风险,并提出低影响开发措施的升级改造、雨水资源利用标准的制定、管理运维方案的完善、国家政策支持与社会各界参与等风险防控对策。通过对海绵城市低影响开发措施应用的风险研究,提出未来海绵城市建设的研究重点应放在设施机理研究、寿命计算与效益评价、智慧化建设等方面。     

基于Green-Ampt和稳渗不同入渗模型下的城市内涝影响数值模拟

为分析Green-Ampt和稳渗两种入渗模型对城市内涝的影响,以陕西省西咸新区沣西新城核心区为研究区域,应用基于水文及水动力方法的城市雨洪过程数值模型模拟城市暴雨致涝过程。以Green-Ampt入渗模型计算产流,模拟研究区内涝积水过程,发现计算数据与实测数据吻合度高,内涝积水点均实现精确的模拟。计算了1a、2a、5a、10a、20a、50a6种不同重现期设计降雨在两种不同入渗模型下的内涝积水总量与总面积的变化,结果表明:城市内涝积水达到峰值时,不同降雨重现期下Green-Ampt入渗下相较于稳渗内涝积水总量分别减少28.41%、26.49%、26.39%、21.04%、17.28%、15.02%,Ⅲ级及以上内涝积水总面积分别减少31.5%、28.6%、28.3%、20.7%、16.3%、12.7%。本研究应用不同入渗模型揭示了内涝积水程度在不同降雨重现期下的变化规律,对更合理地开展数值模型模拟以及城市雨洪管理工作具有重要借鉴意义。     

基于扩散波方法的管网排水过程数值模拟

基于扩散波方法,构建了一套排水管网水动力模型,并与已开发的高分辨率城市地表水文水动力模型进行了耦合。以理想排水管网和陕西省西咸新区沣西新城某小区实际排水管网的排涝过程验证模型,并模拟城市暴雨致涝过程。结果表明:理想算例中,该模型与SWMM模拟排水口流量过程高度吻合;实际算例中,与实测排水口流量过程对比,该模型的Nash-Sutcliffe效率系数分别为0.74、0.72、0.93和0.71,大于SWMM模型的0.62、0.66、0.73与0.65。在模拟研究区内涝积水过程时,计算数据与实测数据吻合度高,内涝积水点均实现精确模拟。     

MIKE模型在城市及流域水文—环境模拟中的应用进展

MIKE模型可对城市及流域水环境、水资源、水安全及水生态等方面进行模拟,软件因功能强大、界面友好而在国内外现实工程中获得了广泛应用。文中归纳了MIKE11、MIKE21、MIKE FLOOD、MIKE URBAN、MIKE BASIN和MIKE SHE模型的基本原理、特点及应用范围。对比了主要模型的功能,总结了各模型及其不同组合方式在实际工程中的应用情况,提出了MIKE模型存在的局限性并对该模型未来发展方向进行展望,以期为MIKE模型更好地应用于实际问题提供参考。     

陕西省西咸新区黄土场地海绵设施渗漏对建筑物的影响

黄土场地近建筑物海绵设施建设时常铺设防渗膜,以避免雨水入渗引起地基变形破坏。施工过程中防渗膜的意外破损时有发生,讨论近建筑物基础防渗膜局部破坏引起的工程风险有助于推进类似地区海绵城市建设。以陕西省西咸新区海绵城市建设中某一典型工程为依托,采用Geo Studio软件对周边建筑物典型海绵设施发生的渗漏问题进行数值模拟分析,得到了渗漏后土体饱和度、基础沉降和地基土应力分布变化特性,分析了渗漏点雨水入渗对地基的影响。结果表明:渗漏会使地基产生不均匀沉降; 渗漏点距基础边缘水平距离越近,所产生的附加沉降越大,渗漏导致的最大沉降量约为4 mm,满足《建筑地基基础设计规范》(GB 50007—2011)要求。另外,当渗漏点距基础边缘水平距离大于1 m时,渗漏对地基强度的影响迅速降低; 当距离大于3 m时,渗漏对地基的影响可以忽略。在本文工程背景下,渗漏导致地基破坏可能性较小。     

沣西新城海绵城市建设中景观设计的问题与思考

海绵城市建设带来了新的生态过程,这为在不同尺度上综合解决西北城市突出的水问题及相关生态环境问题提供了新的视角,它应该密切耦合于城市水循环系统、城市小气候和城市生物多样性建设之中。面对西北地区自然生态环境特点和海绵城市建设契机,以西咸新区沣西新城建设为例,总结其建设项目中的道路绿地、居住区绿地和公园绿地建设中植物景观设计的问题和原因。基于风景园林学科的角度和方法,介绍沣西新城海绵城市城市绿地和生境营造的景观设计理论和实践探讨。     

海绵城市考核监测体系涉水核心指标的评价分析方法探讨

考核评估是海绵城市建设工作的重要环节,也是检验其成功与否的必要程序。为了科学、全面评价海绵城市建设成效,构建多目标考核监测评价系统,该文以住建部《海绵城市建设绩效评价与考核办法(试行)》为指导,遴选7项涉水核心指标,深入剖析其考核要求并尝试建立定量化评价分析方法。在此基础上,探讨了考核指标监测方案的制定要点,并就信息化技术在海绵城市监测体系中的应用提出了初步建议与思考。     

生物滞留槽对城市路面径流水质处理效果的试验研究

利用6条配置不同填料的生物滞留槽中型试验装置,通过室外试验、数理统计和数学模拟研究填料类型、填料组合方式、填料厚度、污染物特性及植被条件等因素对生物滞留槽调控效果的影响。通过不同影响因素的多水平正交试验表明:选取粉煤灰为填料、厚度为45 cm,植被为黄杨+麦冬草时滞留槽去除污染物的综合效果最优;建立了总氮、总磷去除率与各影响因素的多元回归模型,并用Hydrus-1D模型模拟了三种入流浓度下总磷在滞留槽中的迁移,模拟值与实测值的平均相对误差分别为16.51%、13.03%和23.49%,模拟结果可靠。