海綿城市理念下高速公路服務(wù)區(qū)低影響開發(fā)技術(shù)研究

發(fā)布時(shí)間：2020-06-24 21:08

【摘要】：服務(wù)區(qū)是高速公路的重要附屬設(shè)施之一,其較大的面域?qū)τ晁欧乓蟾�。如何在我國大力推進(jìn)以低影響開發(fā)(LID)為核心理念的“海綿城市”建設(shè)背景下,將新型可持續(xù)雨水管理理念融入到服務(wù)區(qū)規(guī)劃與設(shè)計(jì)中,提高雨水涵養(yǎng)土壤水平、倡導(dǎo)綠色發(fā)展理念,展示更高水平的公眾形象,已逐漸成為行業(yè)的關(guān)注與努力方向之一。本文首先基于對(duì)海綿城市、低影響開發(fā)系統(tǒng)內(nèi)涵的分析,通過借鑒國內(nèi)外若干低影響開發(fā)系統(tǒng)案例,結(jié)合《海綿城市建設(shè)技術(shù)指南—低影響開發(fā)雨水系統(tǒng)構(gòu)建(試行)》,提出了海綿城市理念下的高速公路服務(wù)區(qū)低影響開發(fā)系統(tǒng)建設(shè)思路;然后以普洱隧道服務(wù)區(qū)為研究對(duì)象,分析研究區(qū)域的降雨特性并構(gòu)建其地表降雨模型;基于SWMM構(gòu)建了研究區(qū)域地表徑流模型,通過實(shí)測(cè)降雨對(duì)模型進(jìn)行參數(shù)率定,采用Nasd-Sutcliffe效率系數(shù)(NSE)對(duì)模型進(jìn)行可靠度驗(yàn)證,結(jié)果表明模型可靠度較高;考慮場(chǎng)地條件、區(qū)域下墊面性質(zhì)、LID設(shè)施空間需求、LID設(shè)施經(jīng)濟(jì)性、服務(wù)區(qū)功能區(qū)劃與交通特征提出服務(wù)區(qū)LID設(shè)施選取原則;基于構(gòu)建的地表降雨模型、地表徑流模型,通過模型模擬的方法得到了研究區(qū)域不同重現(xiàn)期的降雨下各LID設(shè)施的徑流控制效果較優(yōu)參數(shù)范圍;為比較不同LID設(shè)施組合的效果優(yōu)劣,采用層次分析法構(gòu)建了服務(wù)區(qū)低影響開發(fā)系統(tǒng)評(píng)價(jià)體系;最后,針對(duì)普洱隧道服務(wù)區(qū)提出兩種不同強(qiáng)度的低影響開發(fā)建設(shè)方案,對(duì)兩種方案進(jìn)行徑流控制效果、經(jīng)濟(jì)性及節(jié)點(diǎn)溢流情況分析,結(jié)合專家評(píng)分,通過評(píng)價(jià)體系計(jì)算得方案二更優(yōu),較低影響系統(tǒng)開發(fā)前,在P=0.1年、2年、5年、15年的單場(chǎng)降雨下,徑流峰值削減率分別為72.09%、67.90%、67.08%、63.27%,徑流總量削減率分別為70.53%、59.98%、56.38%、52.62%。本文以普洱隧道服務(wù)區(qū)為研究對(duì)象,將海綿城市理念應(yīng)用于高速公路服務(wù)區(qū)的雨洪控制,構(gòu)建了海綿城市理念下服務(wù)區(qū)低影響開發(fā)系統(tǒng),為海綿城市理念在服務(wù)區(qū)的推廣與應(yīng)用提供了重要參考,豐富了服務(wù)區(qū)低影響開發(fā)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、評(píng)價(jià)體系,為我國高速公路海綿服務(wù)區(qū)的建設(shè)提供了較為完整的解決方案。
【學(xué)位授予單位】：長安大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：U491.8
【圖文】：

服務(wù)區(qū),暴雨時(shí)

高速公路周邊的水環(huán)境帶來了較大壓力，傳統(tǒng)高速公路服務(wù)區(qū)的雨水管理模式具有以特點(diǎn)：（1）服務(wù)區(qū)建筑數(shù)量少、規(guī)模較小且相對(duì)分散，排水系統(tǒng)相對(duì)獨(dú)立，在小降雨情況，可通過自身排水管網(wǎng)進(jìn)行調(diào)節(jié)控制，但在歷經(jīng)大雨或者暴雨時(shí)，僅依靠獨(dú)立的排水統(tǒng)難以滿足雨水排放需求，導(dǎo)致服務(wù)區(qū)內(nèi)排水不暢和積水現(xiàn)象的產(chǎn)生（圖 1.1）。（2）服務(wù)區(qū)內(nèi)屋面、硬化路面等不透水下墊面的面積較大，雨水入滲土壤量低，匯時(shí)間短，雨水峰值流量大（圖 1.2）。（3）服務(wù)區(qū)水資源利用率較低，降雨主要是通過管網(wǎng)“外排”，導(dǎo)致雨水資源大量流，且服務(wù)區(qū)雨水徑流常受區(qū)內(nèi)路表物體污染，直接外排后對(duì)附近的農(nóng)田、河流水質(zhì)影存在一定的風(fēng)險(xiǎn)（圖 1.3）。（4）服務(wù)區(qū)因降雨時(shí)空分布不均、綠地維護(hù)成本較高，存在季節(jié)性缺水問題（圖.4）。

不透水面積,服務(wù)區(qū)