基于低沖擊開發(fā)模式的道路設(shè)計(jì)研究開題報(bào)告

1、基于低沖擊開發(fā)模式的道路設(shè)計(jì)研究,匯報(bào)人：戴逸清,學(xué) 號(hào)：132414,指導(dǎo)老師：顧興宇,研究背景與文獻(xiàn)綜述,Low-Impact Development（LID），引入國內(nèi)后稱為“低沖擊發(fā)展”“低影響開發(fā)”、“低沖擊模式開發(fā)”，是新興的城市規(guī)劃概念，源于20世紀(jì)90年代發(fā)展起的暴雨管理和面源污染處理技術(shù)。在城市建設(shè)尤其是城市道路建設(shè)過程中，實(shí)施低沖擊開發(fā)的主要目的在于解決城市積水與內(nèi)澇、減小城市徑流危害、節(jié)約水資源、降低水污染、

2、補(bǔ)充地下水等，大幅提高城市環(huán)境和市民的生活水平。 作為LID措施的一部分，排水路面本身也具有很多普通路面不具備的優(yōu)良特性，如減小雨天的眩光、打滑、水霧等。由于表面構(gòu)造深度達(dá)，排水路面本身具有良好的表面摩擦性能，而在雨天由于路表沒有積水，不會(huì)形成水膜，大大提高了路面與輪胎的附著力，有效防止水漂事故的發(fā)生，而且可以減少濺水和水霧，提高雨天行車的能見度。粗糙的表面能夠形成漫反射，在白天防止陽光耀眼，夜晚能減小對(duì)面車燈的影響。

3、降低路面溫度：由于透排水瀝青路面的內(nèi)部空隙大，夏季高溫時(shí)間，對(duì)于江蘇等雨熱同期的地區(qū)降水也會(huì)豐富，排水路面能夠在空隙中保留部分水分，從而降低路面內(nèi)部溫度，一方面可以提高路面在高溫季節(jié)的穩(wěn)定性和耐久性，另一方面也能在一定程度上緩解城市熱島效應(yīng)。,研究目標(biāo),根據(jù)已有國內(nèi)外實(shí)踐成果考察基于LID模式的道路在我國的可行性和適應(yīng)性；基于水力學(xué)計(jì)算提出在具體區(qū)域建設(shè)基于LID道路時(shí)的可行性分析方法，研究具體的道路結(jié)構(gòu)和路側(cè)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法，包括各結(jié)構(gòu)

4、的形式、銜接，分析其對(duì)雨水的滯留和凈化效果；基于計(jì)算或仿真方法研究道路結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)溫度、徑流的影響，為實(shí)際施工實(shí)踐中的可行性分析、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、參數(shù)選取提供參考。,研究內(nèi)容,要在我國成功實(shí)施基于LID的道路設(shè)施建設(shè)需要對(duì)其可行性和必要性做較全面的評(píng)估，可行性主要考察我國工程技術(shù)尤其是透排水路面的建設(shè)水平和使用狀況，提出針對(duì)目前存在問題的解決辦法；必要性主要考察我國尤其是計(jì)劃建設(shè)地區(qū)的降雨、城市排水、內(nèi)澇等水文情況，及建設(shè)后對(duì)該地區(qū)水文狀況、地

5、面溫度的影響。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)包括設(shè)施設(shè)置和參數(shù)設(shè)計(jì)。,◎透排水路面建設(shè)及養(yǎng)護(hù)水平分析,江蘇較早開展排水路面研究，已建成的主要兩段位于沿海高速左側(cè)樁號(hào)K367+222~K350+202全長約17Km和寧杭高速二期K9+800~K30+700全長20.9Km，通過病害統(tǒng)計(jì)和道路相關(guān)指標(biāo)評(píng)價(jià)道路承載能力；考慮使用CCD分析方法考察透水能力退化情況，在此基礎(chǔ)上研究提高承載能力的措施以及目前排水路面清洗的手段和效果。根據(jù)透排水路面成本，估計(jì)LID道路實(shí)

6、施成本。,國務(wù)院、廣東、安徽在2010年之后都相繼出臺(tái)了實(shí)施LID道路建設(shè)的相關(guān)政策，國內(nèi)迫切實(shí)施這類工程的內(nèi)在動(dòng)力在于近幾年逐漸嚴(yán)重的城市內(nèi)澇，這也是實(shí)施LID道路設(shè)計(jì)的必要性所在。另一方面，也應(yīng)考慮公民參與。,◎城市內(nèi)澇情況與政策,一、LID道路設(shè)計(jì)在我國的可行性,◎LID措施對(duì)水文影響預(yù)測,采取LID措施前應(yīng)針對(duì)其徑流控制效果進(jìn)行預(yù)測，這應(yīng)當(dāng)包含在工程的可行性分析中，但由于傳統(tǒng)的道路工程中沒有這類考慮，因而缺乏相應(yīng)的可行性分析方法

7、，本文結(jié)合美國環(huán)?？偩郑‥nvironmet Practice Agency, EPA）提供的暴雨徑流計(jì)算器（Storm Water Calculator，SWC）給出局部使用LID措施的效果預(yù)測方法。,◎LID措施對(duì)路面溫度影響預(yù)測,透排水路面應(yīng)用在城市道路中另一個(gè)主要作用是減少城市熱島效應(yīng)，本文將結(jié)合路面含水量、蒸發(fā)量與日照條件的關(guān)系，考慮用ABAQUS分別模擬排水路面和普通路面在自然環(huán)境下的溫度變化，結(jié)合輻射理論，分別研究其對(duì)城市

8、溫度的影響，同時(shí)可以利用上述成果計(jì)算路面溫度應(yīng)力、瀝青高溫穩(wěn)定性的差異。,二、選址與場地分析,◎降雨條件下排水路面徑流與滲流研究,排水路面的產(chǎn)流機(jī)制分為駐留、匯流、退水三個(gè)階段，為了針對(duì)性研究透水路面對(duì)城市內(nèi)澇的作用，本文將結(jié)合江蘇地區(qū)的降雨特點(diǎn)，重點(diǎn)分析連續(xù)性強(qiáng)降雨情況下的匯流特性以及這種環(huán)境下透水路面的蓄水能力和對(duì)徑流峰值的延緩效果。將由于透水路面路拱最小值選取只給出了參考普通路面的建議，考慮在上文的基礎(chǔ)上分析透水路面路拱的削減。,

9、◎溫度和徑流控制隨透水厚度的變化,《規(guī)程》提出的三種透水路面類型的透水深度差異很大，為了進(jìn)一步確定路面厚度的參數(shù)，選擇合理的道路結(jié)構(gòu)，在前文建立的分析模型的基礎(chǔ)上研究路面溫度以及路表徑流隨路面厚度變化的情況，為透水路面類型以及透水深度的選擇提供參考。,三、路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),綜合設(shè)計(jì)包括透排水路面、植被滲流帶、生物滯留池在內(nèi)的道路結(jié)構(gòu)。當(dāng)雨量較大時(shí)，就蓄水和減小徑流的功能而言，排水路面效果有限。綜合設(shè)計(jì)主要根據(jù)降雨條件設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)尺寸，以保證設(shè)計(jì)

10、暴雨重現(xiàn)期內(nèi)能夠達(dá)到既定的控制效果?；谛钏δ?、凈化功能和防止堵塞設(shè)計(jì)植被滲濾帶的橫斷面布置。,四、綜合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),研究的關(guān)鍵技術(shù)路線,研究重點(diǎn)：透水路面在國內(nèi)的使用效果評(píng)價(jià)；基于LID理念的道路設(shè)計(jì)的可行性與必要性分析；基于LID的道路結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)。,研究難點(diǎn)：利用水文學(xué)方法評(píng)價(jià)LID措施的水文影響；利用有限元方法評(píng)價(jià)LID措施對(duì)路面及環(huán)境溫度的影響；綜合結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與整體性能的水文評(píng)價(jià)。,預(yù)計(jì)成果：透水路面在國內(nèi)的使用