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摘 要:随着我国城市化的不断扩展,城市面积大量硬化、不透水表面面积逐渐增大,地面截水能力大大下降,我国城市的内涝问题也开始变得严重。低影响开发(LID)就是针对这一问题而近些年被提出,并且在我国的北京、上海、深圳等城市进行了实施。本文利用美国环保局开发的暴雨洪水管理模型(SWMM)对吉林建筑大学在采取LID的前后的地表径流进行了对比,结果显示LID可以有效减轻排水管道的负荷,减少地表径流。
关键词:SWMM模型;雨洪控制;低影响开发
1.引论
近年来,美国、德国、日本等40多个国家展开了低影响开发(LID)的相关研究和实践[1-5]。美国是最早进行LID实践的国家,马里兰通过加入不同的LID模块改变城市不透水地面,取得了很好的结果。日本于1963年就开始兴建储蓄雨水的蓄洪池。我国关于LID的研究虽较其他发达国家晚,但在北京、上海、深圳等城市也有一些技术及应用方面的探索研究[6,7]。城市面积大量硬化、不透水表面面积逐渐增大,地面截水能力大大下降。城市的排水系统在这样的环境下承受一定的排水压力,城市排水管网常常会处于持续满负荷状态,给城市居民生命财产安全带来巨大的威胁[8-9]。
本文采用暴雨雨水管理模型(Storm Water Managemnet Model,SWMM)加入低影响开发(LID)设施(铺设透水砖、下凹式绿地、绿色屋顶)对吉林建筑大学二校园的流域水文过程进行模拟分析。
2.研究区域概况
吉林建筑大学坐落于吉林省长春市净月国家高新技术产业开发区,校园占地面积94.8万平方米,建筑面积45.4万平方米。本研究拟在校园中落实可持续海绵城市建设理念,在场地现有绿地的基础上,通过合理的海绵设施布局,完全达到可以消纳自身地块产生的雨水径流建设会“呼吸”的校园。海绵校园建设的最终目标就是“透水、蓄水、不积水”,进而提高校园的生态效益。在校园中落实可持续海绵城市建设理念,在场地现有绿地的基础上,通过合理的海绵设施布局,完全达到可以消纳自身地块产生的雨水径流建设会“呼吸”的校园。海绵校园建设的最终目标就是“透水、蓄水、不积水”,进而提高校园的生态效益。
3构建吉林建筑大学SWMM模型
将研究区域划分为12个子汇水区(如图1所示),保证地表径流可以分配到相应的模型中的汇接点。模型参数直接通过CAD原始底图基础获取,曼宁系数、洼蓄量等根据SWMM模型手册列出的参数而定。
4.结果与分析
4.1未设置低影响开发设施情况
模型模拟结果显示在未设置低影响开发设施的情况下,产生的地表径流深度为187.386mm。校园传统开发模式的系统径流量曲线表现出未设置LID设施时,系统显示径流量是先增大后减小,径流在降雨5min以后产生,在降雨历时70min后,区域的径流量达到最大值之后呈下降趋势。模拟结果显示研究区内各节点发生超载现象,地面上易形成多处积水点,而此时一部分管网出现满负荷现象。
4.2设置低影响开发设施情况
在设置LID的情况下,产生的地表径流深度为157.109mm。校园传统开发模式的系统径流量曲线表现出设置LID后,系统显示径流量是先增大后减小,径流在降雨5min以后产生,在降雨历时90min后,区域的径流量达到最大值之后呈下降趋势。模拟结果显示,研究区内各节点发生超载现象得到缓解,且一部分管网的满負荷现象减弱。
5.结论
在未布置低影响开发(LID)措施的情景下,校园内排水管网的各节点发生严重超载现象,地面上易形成多处积水点,很大一部分管网出现满负荷现象。通过设置LID设施,这些问题得到了极大地缓解。吉林建筑大学的LID规划依着力实现校园环境改造,积极打造海绵校园景观。将海绵城市建设理论与校园规划相结合,以“点”带“面”推进吉林省海绵城市的建设。
参考文献
[1] 车伍,吕放放,李俊奇.发达国家典型雨洪管理体系及启示[J].中国给水排水,2009,25(20):12-17
[2] 张大伟,赵冬泉,陈吉宁等.城市暴雨径流控制技术综述与应用探讨[J].给水排水,2009(SI):25-29
[3] 周玉文. 海绵城市建设中的设计暴雨探讨[J]. 给水排水,2019(3):59-63.
[4] 俞孔坚.海绵城市理论与实践[M].北京:中国建筑工业出版社,2016.
[5] 黄国如,李碧琦. 深圳民治河流域低影响开发措施水文效应评估[J]. 水资源与水工程学报,2018,29(3).
[6] 胡蓓蓓,张质明,李俊奇. 建设气候适应性低影响开发设施的方法[J]. 环境工程,2019(7):8-12.
[7] 成玉宁,侯庆贺,谢明坤. 低影响开发下的城市绿地规划方法——基于数字景观技术的规划机制研究[J]. 中国园林,2019(10).
[8] 王东,张翔,栾清华. 低影响开发技术在半山区丘陵地带的应用效果评估[J]. 水利水电技术,2018,50(5).
[9] 王明洁,吴中平,孙阳. 以低影响开发理念为导向的“海绵校园”概念规划设计研究与实践[J]. 建筑与文化,2019(8):204-206.
基金项目:吉林省教育厅“十三五”科学技术研究项目(JJKH20190878KJ);吉林省大学生创新创业训练计划(201910191001)
关键词:SWMM模型;雨洪控制;低影响开发
1.引论
近年来,美国、德国、日本等40多个国家展开了低影响开发(LID)的相关研究和实践[1-5]。美国是最早进行LID实践的国家,马里兰通过加入不同的LID模块改变城市不透水地面,取得了很好的结果。日本于1963年就开始兴建储蓄雨水的蓄洪池。我国关于LID的研究虽较其他发达国家晚,但在北京、上海、深圳等城市也有一些技术及应用方面的探索研究[6,7]。城市面积大量硬化、不透水表面面积逐渐增大,地面截水能力大大下降。城市的排水系统在这样的环境下承受一定的排水压力,城市排水管网常常会处于持续满负荷状态,给城市居民生命财产安全带来巨大的威胁[8-9]。
本文采用暴雨雨水管理模型(Storm Water Managemnet Model,SWMM)加入低影响开发(LID)设施(铺设透水砖、下凹式绿地、绿色屋顶)对吉林建筑大学二校园的流域水文过程进行模拟分析。
2.研究区域概况
吉林建筑大学坐落于吉林省长春市净月国家高新技术产业开发区,校园占地面积94.8万平方米,建筑面积45.4万平方米。本研究拟在校园中落实可持续海绵城市建设理念,在场地现有绿地的基础上,通过合理的海绵设施布局,完全达到可以消纳自身地块产生的雨水径流建设会“呼吸”的校园。海绵校园建设的最终目标就是“透水、蓄水、不积水”,进而提高校园的生态效益。在校园中落实可持续海绵城市建设理念,在场地现有绿地的基础上,通过合理的海绵设施布局,完全达到可以消纳自身地块产生的雨水径流建设会“呼吸”的校园。海绵校园建设的最终目标就是“透水、蓄水、不积水”,进而提高校园的生态效益。
3构建吉林建筑大学SWMM模型
将研究区域划分为12个子汇水区(如图1所示),保证地表径流可以分配到相应的模型中的汇接点。模型参数直接通过CAD原始底图基础获取,曼宁系数、洼蓄量等根据SWMM模型手册列出的参数而定。
4.结果与分析
4.1未设置低影响开发设施情况
模型模拟结果显示在未设置低影响开发设施的情况下,产生的地表径流深度为187.386mm。校园传统开发模式的系统径流量曲线表现出未设置LID设施时,系统显示径流量是先增大后减小,径流在降雨5min以后产生,在降雨历时70min后,区域的径流量达到最大值之后呈下降趋势。模拟结果显示研究区内各节点发生超载现象,地面上易形成多处积水点,而此时一部分管网出现满负荷现象。
4.2设置低影响开发设施情况
在设置LID的情况下,产生的地表径流深度为157.109mm。校园传统开发模式的系统径流量曲线表现出设置LID后,系统显示径流量是先增大后减小,径流在降雨5min以后产生,在降雨历时90min后,区域的径流量达到最大值之后呈下降趋势。模拟结果显示,研究区内各节点发生超载现象得到缓解,且一部分管网的满負荷现象减弱。
5.结论
在未布置低影响开发(LID)措施的情景下,校园内排水管网的各节点发生严重超载现象,地面上易形成多处积水点,很大一部分管网出现满负荷现象。通过设置LID设施,这些问题得到了极大地缓解。吉林建筑大学的LID规划依着力实现校园环境改造,积极打造海绵校园景观。将海绵城市建设理论与校园规划相结合,以“点”带“面”推进吉林省海绵城市的建设。
参考文献
[1] 车伍,吕放放,李俊奇.发达国家典型雨洪管理体系及启示[J].中国给水排水,2009,25(20):12-17
[2] 张大伟,赵冬泉,陈吉宁等.城市暴雨径流控制技术综述与应用探讨[J].给水排水,2009(SI):25-29
[3] 周玉文. 海绵城市建设中的设计暴雨探讨[J]. 给水排水,2019(3):59-63.
[4] 俞孔坚.海绵城市理论与实践[M].北京:中国建筑工业出版社,2016.
[5] 黄国如,李碧琦. 深圳民治河流域低影响开发措施水文效应评估[J]. 水资源与水工程学报,2018,29(3).
[6] 胡蓓蓓,张质明,李俊奇. 建设气候适应性低影响开发设施的方法[J]. 环境工程,2019(7):8-12.
[7] 成玉宁,侯庆贺,谢明坤. 低影响开发下的城市绿地规划方法——基于数字景观技术的规划机制研究[J]. 中国园林,2019(10).
[8] 王东,张翔,栾清华. 低影响开发技术在半山区丘陵地带的应用效果评估[J]. 水利水电技术,2018,50(5).
[9] 王明洁,吴中平,孙阳. 以低影响开发理念为导向的“海绵校园”概念规划设计研究与实践[J]. 建筑与文化,2019(8):204-206.
基金项目:吉林省教育厅“十三五”科学技术研究项目(JJKH20190878KJ);吉林省大学生创新创业训练计划(201910191001)