基于LID的城市化區(qū)域雨水排水系統(tǒng)規(guī)劃方法研究.pdf

1、城市化的快速發(fā)展,擾亂了區(qū)域原有的水文循環(huán)過程,使城市化區(qū)域的雨洪災(zāi)害增多,近年來許多城市都發(fā)生了嚴(yán)重的城市內(nèi)澇災(zāi)害,使城市部分功能癱瘓、生命財(cái)產(chǎn)損失慘重。本研究針對我國北方城市的降雨特征和城市化區(qū)域的特點(diǎn),建立基于低影響開發(fā)(Low impact development,LID)的城市化區(qū)域可持續(xù)雨水排水系統(tǒng)規(guī)劃框架,并在研究區(qū)域內(nèi)進(jìn)行雨水管理措施的布局規(guī)劃研究。
　　首先,將雨水管理理念融合到城市區(qū)域規(guī)劃中,建立城市化可持續(xù)雨

2、水排水系統(tǒng)的規(guī)劃原則、規(guī)劃步驟和規(guī)劃框架。本研究使用美國環(huán)保署(USEPA)開發(fā)的SUSTAIN模型作為區(qū)域雨水管理措施規(guī)劃布局的輔助工具,結(jié)合規(guī)劃框架對城市化區(qū)域的雨水排水系統(tǒng)進(jìn)行規(guī)劃布局和方案決策。
　　本研究以天津某大學(xué)教學(xué)生活區(qū)為研究區(qū)域,對研究區(qū)域的降雨特征和徑流特征進(jìn)行監(jiān)測和分析。分析結(jié)果表明,研究區(qū)域近年來每年發(fā)生大雨、暴雨和大暴雨的概率之和約為19.5％,在發(fā)生這類降雨事件時(shí)一般會發(fā)生不同程度的內(nèi)澇。本研究監(jiān)測的降

3、雨徑流中的COD、NH3-N、TP和SS的場次平均濃度(EMC)均高于相關(guān)地表水體水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的水質(zhì)要求,會對受納水體造成嚴(yán)重危害。
　　分析總結(jié)BMP數(shù)據(jù)庫中幾類應(yīng)用成熟的雨水管理措施的徑流控制能力,將措施分為就地?cái)r截/處理措施、徑流過程處理措施和區(qū)域儲存/處理措施3大類,根據(jù)雨水排水系統(tǒng)規(guī)劃原則建立措施初選原則,初選LID和BMP措施。然后,建立了基于層次分析法和Monte Carlo模擬的雨水管理措施分類評估體系,對評估指標(biāo)

4、建立措施表現(xiàn)方程,計(jì)算準(zhǔn)則的權(quán)重分布,再通過集結(jié)方法計(jì)算措施的綜合評分分布。最終,確定綠屋頂、雨水罐、植物過濾帶、生物蓄留池作為LID措施,濕式滯留池作為BMP措施進(jìn)行下一步布局規(guī)劃。
　　收集和分析研究區(qū)域的基礎(chǔ)資料,建立基于SUSTAIN的LID和BMP措施布局與徑流模擬模型。對研究區(qū)域內(nèi)的LID和BMP措施進(jìn)行組合布局設(shè)計(jì)并建立了4個(gè)情景方案,對這4個(gè)情景方案的徑流過程和徑流控制功效進(jìn)行模擬和評價(jià)。模擬分析結(jié)果表明,組合布局