本文選題：基礎(chǔ)設(shè)施　切入點(diǎn)：低沖擊開發(fā)模式　出處：《天津大學(xué)》2013年博士論文

【摘要】：近幾年來我國多個(gè)城市連續(xù)遭遇了特大暴雨襲擊，約2/3的國土面積正日益遭受不同類型和危害程度的洪澇災(zāi)害影響；但同時(shí)我國城市發(fā)展又普遍面臨水資源短缺、干旱災(zāi)害頻發(fā)和地下漏斗擴(kuò)大的困擾，600座城市中約400座城市面臨缺水問題，出現(xiàn)了日益嚴(yán)重的洪澇災(zāi)害頻發(fā)與水資源緊缺并存的矛盾沖突。在這一背景下，學(xué)術(shù)界開始反思傳統(tǒng)雨水基礎(chǔ)設(shè)施規(guī)劃中提高重現(xiàn)期以及增大雨水管徑以期實(shí)現(xiàn)快速排放的雨水資源規(guī)劃方法，并基本達(dá)成了工業(yè)化割裂了雨水微循環(huán)模式從而引發(fā)洪澇與缺水并存的共識。國內(nèi)外據(jù)此展開了雨水資源化和雨洪利用的大量研究，提出了可持續(xù)城市排水、低沖擊開發(fā)模式等相關(guān)理論，并建設(shè)了一批示范工程，雨水管理正在經(jīng)歷由雨水疏浚到雨水利用的過渡階段。然而，我國目前采用的雨水基礎(chǔ)設(shè)施規(guī)劃方法并沒有將這些先進(jìn)的雨水利用技術(shù)結(jié)合進(jìn)來統(tǒng)一考慮，雨水基礎(chǔ)設(shè)施規(guī)劃的雨洪排放、雨水回用的雨洪削減與景觀水體的雨洪蓄滯處于各自分離狀態(tài)，缺乏納入統(tǒng)一系統(tǒng)進(jìn)行協(xié)調(diào)規(guī)劃的研究。 為此，本文首先基于微循環(huán)理念提出構(gòu)建統(tǒng)一的雨水生態(tài)系統(tǒng)的規(guī)劃思路，建立起一套微循環(huán)理念下的城市水資源規(guī)劃方法。這一系統(tǒng)綜合了雨水基礎(chǔ)設(shè)施的排水功能、雨水回用設(shè)施的雨水利用功能、地下水補(bǔ)充的生態(tài)修復(fù)功能及城市防洪設(shè)施的減災(zāi)功能，是融合了環(huán)境、生態(tài)、可持續(xù)發(fā)展的雨水設(shè)計(jì)策略。與單獨(dú)的雨水基礎(chǔ)設(shè)施規(guī)劃僅解決城市防洪排澇相比，雨水生態(tài)系統(tǒng)更強(qiáng)調(diào)將雨水作為一種系統(tǒng)資源進(jìn)行循環(huán)利用的概念，能夠綜合解決水源短缺、水系污染、防洪減災(zāi)、生態(tài)環(huán)境惡化、地下水補(bǔ)充等多種城市問題。 其次，本文對雨水生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行了架構(gòu)，提出應(yīng)由集流系統(tǒng)、徑流系統(tǒng)、滲流系統(tǒng)、儲(chǔ)流系統(tǒng)、蓄流系統(tǒng)和凈流系統(tǒng)六個(gè)子系統(tǒng)要素構(gòu)成，并對各個(gè)子系統(tǒng)的計(jì)算方法進(jìn)行了梳理。其中：集流系統(tǒng)將屋面、鋪裝、植被和水體四種集雨面上降落的雨水匯集起來，提倡由屋頂花園代替防水屋面、由滲透鋪裝代替不透水硬質(zhì)鋪裝、由凹式綠地代替?zhèn)鹘y(tǒng)花池型綠地并使水體增加調(diào)蓄容積；徑流系統(tǒng)將集雨面匯集起來雨水通過植被淺溝等設(shè)施進(jìn)行滲透與輸送；匯集后的雨水通過雨水花園、滲透管溝、滲濾井等滲流系統(tǒng)入滲地下以補(bǔ)充地下水源和蓄滯雨洪；同時(shí)通過雨水樽、雨水儲(chǔ)存池等儲(chǔ)流系統(tǒng)將雨水儲(chǔ)存起來以供沖廁、洗車、灌溉等雨水回用；為實(shí)現(xiàn)雨洪的削峰、錯(cuò)峰目的可增加池塘、人工湖面等容量較大的蓄流系統(tǒng)將暴雨徑流量蓄存起來延遲排放；如需要提高水質(zhì)環(huán)境，可選擇人工濕地、穩(wěn)定塘等凈流系統(tǒng)對雨水進(jìn)行凈化。本文對每一個(gè)子系統(tǒng)的設(shè)施類型選擇、適用范圍及其計(jì)算方法進(jìn)行了總結(jié)。 再次，本文從宏觀區(qū)域、中觀城市、微觀社區(qū)三個(gè)層面提出雨水生態(tài)系統(tǒng)的不同規(guī)劃模式。其中：在宏觀區(qū)域?qū)用嫔希鞲蓾穹謪^(qū)應(yīng)根據(jù)不同的降雨量條件采用不同的雨水基礎(chǔ)設(shè)施規(guī)劃模式的策略，即：濕潤區(qū)域城市雨水設(shè)施規(guī)劃應(yīng)以雨水調(diào)峰模式為主，半濕潤區(qū)域城市雨水設(shè)施規(guī)劃應(yīng)采用雨水回用模式，而干旱半干旱區(qū)域城市雨水設(shè)施規(guī)劃則應(yīng)鼓勵(lì)雨水入滲模式。各干濕分區(qū)應(yīng)突出各自區(qū)域特色，不應(yīng)該統(tǒng)一對待。并在此基礎(chǔ)上初步構(gòu)建三種模式各自的設(shè)施體系及設(shè)計(jì)流程。在中觀城市層面上，契合城市綠地系統(tǒng)的規(guī)模體系構(gòu)建由小到大的雨水花園、暴雨公園及濕地公園的層級式雨水生態(tài)系統(tǒng)，將雨水從源頭開始蓄滯、滲透等微循環(huán)利用，逐層消納重現(xiàn)期較高的降雨；同時(shí)通過控制性詳細(xì)規(guī)劃中徑流系數(shù)的指標(biāo)控制將整個(gè)城市的雨洪量由全局至局部分?jǐn)傊粮鱾�(gè)建設(shè)地塊，實(shí)現(xiàn)整個(gè)城市的雨洪控制目標(biāo)。在微觀社區(qū)層面上，將整個(gè)城市分為居住區(qū)和道路兩個(gè)不同特點(diǎn)的區(qū)域，分別構(gòu)建各自的雨水設(shè)施規(guī)劃模式，并嘗試提出居住區(qū)和道路雨水零排放的新理念，對其所需要的環(huán)境和設(shè)施條件進(jìn)行了探討。 基于以上研究，本文最后以河南省駐馬店石莊新社區(qū)規(guī)劃為案例對文中提出的雨水生態(tài)系統(tǒng)規(guī)劃方法進(jìn)行了實(shí)證研究。在石莊新社區(qū)規(guī)劃中通過人車分流設(shè)計(jì)、豎向錯(cuò)層設(shè)計(jì)、庭院空間設(shè)計(jì)等設(shè)計(jì)理念的運(yùn)用，實(shí)踐了將規(guī)劃、市政、景觀進(jìn)行同步統(tǒng)一考慮的雨水生態(tài)系統(tǒng)規(guī)劃方法，構(gòu)建了由小至大的庭院級雨水花園、組團(tuán)級雨水花園和社區(qū)級雨水花園三個(gè)層次設(shè)施系統(tǒng)組成的石莊新社區(qū)雨水生態(tài)系統(tǒng)。然后運(yùn)用本文總結(jié)的子系統(tǒng)計(jì)算方法對石莊新社區(qū)中采用的植被淺溝、雨水花園、雨水樽等低沖擊開發(fā)設(shè)施的關(guān)鍵因素進(jìn)行了實(shí)證驗(yàn)算，并從雨水管道覆蓋面、雨水流程設(shè)置、雨水資源化程度、徑流污染程度和社區(qū)洪峰強(qiáng)度五個(gè)方面與運(yùn)用傳統(tǒng)方法編制的雨水基礎(chǔ)設(shè)施規(guī)劃進(jìn)行了比較分析，使雨水生態(tài)系統(tǒng)規(guī)劃方法的優(yōu)勢得以驗(yàn)證。據(jù)此本文還以世界范圍內(nèi)廣泛采用SWMM模型軟件為平臺，建構(gòu)了石莊新社區(qū)中的居住庭院和停車庭院雨水生態(tài)系統(tǒng)模型，對其相關(guān)參數(shù)進(jìn)行了設(shè)定，剖析了其流程和特點(diǎn)，，對模擬結(jié)果進(jìn)行了評價(jià)分析，得出了一年一遇洪峰流量和徑流總量可完全削減的結(jié)論，從而從模型模擬的角度實(shí)證了社區(qū)雨水生態(tài)系統(tǒng)的洪峰削減能力。
[Abstract]:In recent years , a number of cities in our country have been subjected to heavy rainstorm attacks , and about 2 / 3 of the land area is increasingly affected by different types and levels of floods ;
At the same time , the urban development of our country is confronted with the problem of water shortage , frequent occurrence of drought disaster and expansion of underground funnel . In this context , some 400 cities in 600 cities are faced with water shortage , and there is a common understanding between the frequent occurrence of flood disaster and the shortage of water resources .

In this paper , based on the micro - circulation theory , this paper puts forward the planning idea of constructing a unified rainwater ecosystem , and sets up a set of urban water resources planning method under the idea of micro - circulation . This system integrates the drainage function of the rainwater infrastructure , the rainwater utilization function of rainwater reuse facilities , the ecological restoration function of groundwater replenishment and the disaster reduction function of the urban flood control facility . It is a concept that the rainwater is used as a system resource for recycling . It can solve the problems of water shortage , water system pollution , flood control and disaster reduction , ecological environment deterioration , groundwater replenishment and other urban problems .

Secondly , this paper presents the structure of rainwater ecological system , and puts forward six sub - system elements of flow - collecting system , runoff system , seepage system , storage - flow system , flow - storage system and net - flow system , and sorts out the calculation methods of each subsystem .
the runoff system collects rainwater and collects rainwater to permeate and convey through facilities such as vegetation shallow ditches and the like ;
the collected rainwater is infiltrated into the underground through a seepage system such as a rainwater garden , a permeable pipe ditch , a percolation well and the like to supplement the underground water source and the accumulated rainwater flood ;
meanwhile , the rainwater is stored in a water storage system such as a rainwater bottle , a rainwater storage tank and the like to be used for rainwater reuse for flushing toilet , car washing , irrigation and the like ;
In order to realize the peak clipping of the rain flood , the purpose of the fault peak can increase the capacity of the pond , the artificial lake surface and the like with larger capacity , so that the heavy rain runoff can be stored and discharged late ;
In order to improve the water quality environment , the rainwater can be purified by the clean flow system such as artificial wetland and stable pond . The selection , application range and calculation method of facility type of each subsystem are summarized .

In this paper , different planning modes of rainwater ecosystem are put forward from three aspects of macro - area , meso - city and micro - community .
At the same time , through the index control of the runoff coefficient in the control detailed planning , the rain and flood volume of the whole city is distributed to various building blocks from the whole to the local area to realize the flood control goal of the whole city . At the micro - community level , the whole city is divided into two areas with different characteristics of the residential area and the road , and the respective rainwater facilities planning mode is constructed , and the new idea of zero emission of the residential area and the road rainwater is attempted to be put forward , and the environment and facilities conditions required are discussed .

Based on the above research , this paper makes an empirical study on the method of rainwater ecosystem planning , which is composed of three levels of urban rainwater gardens , rainwater gardens and rainwater bottles in Shizhuang New Community by using SWMM model software as a platform .

【學(xué)位授予單位】：天津大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號】：TU992

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：1726507