基于綜合效益的場(chǎng)地綠色雨水系統(tǒng)設(shè)計(jì)與優(yōu)選
發(fā)布時(shí)間:2021-11-03 11:57
隨著城市化進(jìn)程和氣候變化導(dǎo)致的極端天氣頻發(fā),暴雨徑流帶來(lái)的內(nèi)澇災(zāi)害和水污染經(jīng)常造成巨大損失,同時(shí)雨水資源得不到有效利用加劇了城市水資源匱乏和干旱狀況,城市雨洪管理問(wèn)題日益突出。為解決城市雨洪問(wèn)題,使雨水變害為利,就要改變以排為主的傳統(tǒng)雨水管理理念和灰色雨水系統(tǒng),構(gòu)建與低影響開(kāi)發(fā)(LID)理念相適應(yīng)、由小型分散式綠色基礎(chǔ)設(shè)施組成的綠色雨水系統(tǒng)。在實(shí)際的場(chǎng)地雨水系統(tǒng)工程建設(shè)中,需要綜合考慮徑流控制目標(biāo)、工程預(yù)算及收益、社會(huì)影響等多方因素,力求使工程項(xiàng)目達(dá)到環(huán)境、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)綜合效益的最大化。而目前對(duì)綠色雨水系統(tǒng)的綜合效益缺乏定量研究和有效評(píng)價(jià)模型。為此研究基于綜合效益的場(chǎng)地綠色雨水系統(tǒng)設(shè)計(jì)優(yōu)化具有重要的理論意義和應(yīng)用價(jià)值。首先,本文通過(guò)對(duì)文獻(xiàn)資料的歸納總結(jié)、雨洪管理模型模擬數(shù)據(jù)分析、基于全生命周期成本-效益的經(jīng)濟(jì)分析等方法,對(duì)LID措施的環(huán)境效益、經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益的評(píng)價(jià)指標(biāo)選擇及量化方法進(jìn)行了研究。其中,利用雨洪管理模型(SWMM)模擬方法定量識(shí)別雨水系統(tǒng)削峰減排、截留污染物的水環(huán)境效能;用全生命周期成本-效益分析法,結(jié)合工程實(shí)踐對(duì)綠色雨水系統(tǒng)的建造成本、運(yùn)營(yíng)維護(hù)費(fèi)用、運(yùn)行期收益等經(jīng)濟(jì)效益...
【文章來(lái)源】:南昌大學(xué)江西省 211工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:70 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
綠色屋頂剖面圖
圖 2-2 下凹式綠地剖面圖[39]Fig.2-2 Cross-sectional diagram of low elevation greenbelt.3 雨水花園雨水花園(rain garden)是指在自然形成或人工挖掘的淺凹綠池內(nèi)種植地花灌木及喬木的綠色雨水工程設(shè)施。雨水花園可收集來(lái)自屋頂、地面和的雨水徑流,通過(guò)土壤和植物的過(guò)濾分解作用凈化水質(zhì),同時(shí)蓄存雨水慢入滲土壤從而達(dá)到削減徑流量的目的。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),雨水花園是集雨水和凈化于一體的源頭雨水管理技術(shù),而且具備較好美化環(huán)境的景觀功能建造和養(yǎng)護(hù)費(fèi)用相對(duì)較高,但環(huán)境效益和社會(huì)效益顯著,因此被廣泛應(yīng)區(qū)、商業(yè)區(qū)及工業(yè)區(qū)的建筑、停車(chē)場(chǎng)、道路等周邊地區(qū)。雨水花園的設(shè)括結(jié)構(gòu)、深度、植物選配等[40]。典型的雨水花園結(jié)構(gòu)一般自底部而上依次為礫石層、砂層、人工填料層壤層、覆蓋層和蓄水層 6 部分,如圖 2-3 所示。雨水花園設(shè)計(jì)深度通150cm[41],蓄水層深度為 100~250mm,樹(shù)皮覆蓋層深度為 50~80mm。種
斷面結(jié)構(gòu)如圖 2-4 所示。標(biāo)準(zhǔn)型淺溝構(gòu)造最簡(jiǎn)單,僅用于雨水徑流的傳輸和預(yù)處理,能削減一定的徑流量和徑流污染;濕式淺溝在其基礎(chǔ)上增設(shè)了溢流堰板等設(shè)施,增加水力停留時(shí)間,主要功能是去除徑流污染凈化水質(zhì),徑流量削減能力較弱;干式淺溝結(jié)構(gòu)復(fù)雜,底層增設(shè)濾料和滲排管,大大強(qiáng)化了傳輸滲透性能,徑流量和污染物削減效果都很明顯。在居民住宅區(qū)和商業(yè)區(qū)道路邊設(shè)置的植被淺溝,為防異味一般采用干式淺溝。植被淺溝主要設(shè)計(jì)參數(shù)有斷面尺寸、植草高度、曼寧系數(shù)、水力停留時(shí)間、長(zhǎng)度等。其斷面形式常用梯形橫斷面。設(shè)計(jì)參數(shù)取值范圍是[45]:最大斷面高度不大于 0.6m,淺溝縱向坡度為 0.005~0.025,斷面邊坡坡度為 2~3,植草高度一般為50~150mm,曼寧系數(shù)0.03,最大徑流速度不超過(guò)0.8m/s,水力停留時(shí)間6~8min,溝長(zhǎng)根據(jù)實(shí)際情況取值,但為保證對(duì)污染物去除率,長(zhǎng)度宜大于 30m。有研究表明[35]植草溝在中低強(qiáng)度降雨下才有徑流削減效果,降雨強(qiáng)度較大時(shí)僅起到徑流傳輸作用。徑流控制效率主要取決于植草狀況,植草過(guò)高會(huì)使過(guò)水?dāng)嗝鏈p小影響徑流傳輸,過(guò)低則使徑流速度過(guò)大影響污染物去除率,一般來(lái)說(shuō)設(shè)計(jì)草高 50mm 的淺溝,草高應(yīng)保持在 40~75mm 范圍內(nèi)[45]。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于SWMM模型的城市內(nèi)澇與面源污染的模擬分析[J]. 馬萌華,李家科,鄧陳寧. 水力發(fā)電學(xué)報(bào). 2017(11)
[2]綠色屋頂技術(shù)回顧與前景展望[J]. 孫夢(mèng),劉志強(qiáng),黃秋香,張倩. 市政技術(shù). 2017(03)
[3]層次分析法在水資源承載力評(píng)估中的應(yīng)用[J]. 王弛. 東北水利水電. 2017(03)
[4]改良型下凹綠地對(duì)小區(qū)雨水徑流的調(diào)蓄凈化效能[J]. 裔士剛,王祥勇,康威,姚欣翹,張昭雄,邵知宇,柴宏祥. 中國(guó)給水排水. 2017(05)
[5]LID措施在老城區(qū)內(nèi)澇風(fēng)險(xiǎn)管理中的應(yīng)用[J]. 欒慕,劉俊. 中國(guó)農(nóng)村水利水電. 2017(01)
[6]中高雨強(qiáng)下公園傳輸型植被淺溝徑流控制效果[J]. 許萍,習(xí)偉進(jìn),孫坤鵬,任心欣,張雅君. 環(huán)境科學(xué)與技術(shù). 2016(11)
[7]綠色屋頂維護(hù)與管理[J]. 陳盛達(dá),李樹(shù)平,姜曉東. 環(huán)境科學(xué)與管理. 2016(07)
[8]概率法計(jì)算不同下沉深度下凹綠地蓄水效率的研究[J]. 王超. 環(huán)境科學(xué)與管理. 2016(07)
[9]綠色建筑的屋面雨水收集系統(tǒng)[J]. 謝海秀. 廣東化工. 2016(10)
[10]基于AHP和改進(jìn)熵權(quán)法的城市節(jié)水狀況綜合評(píng)價(jià)研究[J]. 周振民,李延峰,范秀,管財(cái),宋相松. 中國(guó)農(nóng)村水利水電. 2016(02)
碩士論文
[1]基于情景驅(qū)動(dòng)的低影響開(kāi)發(fā)雨水系統(tǒng)評(píng)估方法研究[D]. 袁慎崇.安徽工業(yè)大學(xué) 2016
[2]下凹式綠地等LID技術(shù)及城市雨水利用工程的應(yīng)用研究[D]. 王彤.天津大學(xué) 2016
[3]低影響開(kāi)發(fā)雨水管理措施的設(shè)計(jì)及效能模擬研究[D]. 戚海軍.北京建筑大學(xué) 2013
[4]低影響開(kāi)發(fā)雨水系統(tǒng)綜合效益的分析研究[D]. 戶(hù)園凌.北京建筑工程學(xué)院 2012
本文編號(hào):3473639
【文章來(lái)源】:南昌大學(xué)江西省 211工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:70 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
綠色屋頂剖面圖
圖 2-2 下凹式綠地剖面圖[39]Fig.2-2 Cross-sectional diagram of low elevation greenbelt.3 雨水花園雨水花園(rain garden)是指在自然形成或人工挖掘的淺凹綠池內(nèi)種植地花灌木及喬木的綠色雨水工程設(shè)施。雨水花園可收集來(lái)自屋頂、地面和的雨水徑流,通過(guò)土壤和植物的過(guò)濾分解作用凈化水質(zhì),同時(shí)蓄存雨水慢入滲土壤從而達(dá)到削減徑流量的目的。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),雨水花園是集雨水和凈化于一體的源頭雨水管理技術(shù),而且具備較好美化環(huán)境的景觀功能建造和養(yǎng)護(hù)費(fèi)用相對(duì)較高,但環(huán)境效益和社會(huì)效益顯著,因此被廣泛應(yīng)區(qū)、商業(yè)區(qū)及工業(yè)區(qū)的建筑、停車(chē)場(chǎng)、道路等周邊地區(qū)。雨水花園的設(shè)括結(jié)構(gòu)、深度、植物選配等[40]。典型的雨水花園結(jié)構(gòu)一般自底部而上依次為礫石層、砂層、人工填料層壤層、覆蓋層和蓄水層 6 部分,如圖 2-3 所示。雨水花園設(shè)計(jì)深度通150cm[41],蓄水層深度為 100~250mm,樹(shù)皮覆蓋層深度為 50~80mm。種
斷面結(jié)構(gòu)如圖 2-4 所示。標(biāo)準(zhǔn)型淺溝構(gòu)造最簡(jiǎn)單,僅用于雨水徑流的傳輸和預(yù)處理,能削減一定的徑流量和徑流污染;濕式淺溝在其基礎(chǔ)上增設(shè)了溢流堰板等設(shè)施,增加水力停留時(shí)間,主要功能是去除徑流污染凈化水質(zhì),徑流量削減能力較弱;干式淺溝結(jié)構(gòu)復(fù)雜,底層增設(shè)濾料和滲排管,大大強(qiáng)化了傳輸滲透性能,徑流量和污染物削減效果都很明顯。在居民住宅區(qū)和商業(yè)區(qū)道路邊設(shè)置的植被淺溝,為防異味一般采用干式淺溝。植被淺溝主要設(shè)計(jì)參數(shù)有斷面尺寸、植草高度、曼寧系數(shù)、水力停留時(shí)間、長(zhǎng)度等。其斷面形式常用梯形橫斷面。設(shè)計(jì)參數(shù)取值范圍是[45]:最大斷面高度不大于 0.6m,淺溝縱向坡度為 0.005~0.025,斷面邊坡坡度為 2~3,植草高度一般為50~150mm,曼寧系數(shù)0.03,最大徑流速度不超過(guò)0.8m/s,水力停留時(shí)間6~8min,溝長(zhǎng)根據(jù)實(shí)際情況取值,但為保證對(duì)污染物去除率,長(zhǎng)度宜大于 30m。有研究表明[35]植草溝在中低強(qiáng)度降雨下才有徑流削減效果,降雨強(qiáng)度較大時(shí)僅起到徑流傳輸作用。徑流控制效率主要取決于植草狀況,植草過(guò)高會(huì)使過(guò)水?dāng)嗝鏈p小影響徑流傳輸,過(guò)低則使徑流速度過(guò)大影響污染物去除率,一般來(lái)說(shuō)設(shè)計(jì)草高 50mm 的淺溝,草高應(yīng)保持在 40~75mm 范圍內(nèi)[45]。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于SWMM模型的城市內(nèi)澇與面源污染的模擬分析[J]. 馬萌華,李家科,鄧陳寧. 水力發(fā)電學(xué)報(bào). 2017(11)
[2]綠色屋頂技術(shù)回顧與前景展望[J]. 孫夢(mèng),劉志強(qiáng),黃秋香,張倩. 市政技術(shù). 2017(03)
[3]層次分析法在水資源承載力評(píng)估中的應(yīng)用[J]. 王弛. 東北水利水電. 2017(03)
[4]改良型下凹綠地對(duì)小區(qū)雨水徑流的調(diào)蓄凈化效能[J]. 裔士剛,王祥勇,康威,姚欣翹,張昭雄,邵知宇,柴宏祥. 中國(guó)給水排水. 2017(05)
[5]LID措施在老城區(qū)內(nèi)澇風(fēng)險(xiǎn)管理中的應(yīng)用[J]. 欒慕,劉俊. 中國(guó)農(nóng)村水利水電. 2017(01)
[6]中高雨強(qiáng)下公園傳輸型植被淺溝徑流控制效果[J]. 許萍,習(xí)偉進(jìn),孫坤鵬,任心欣,張雅君. 環(huán)境科學(xué)與技術(shù). 2016(11)
[7]綠色屋頂維護(hù)與管理[J]. 陳盛達(dá),李樹(shù)平,姜曉東. 環(huán)境科學(xué)與管理. 2016(07)
[8]概率法計(jì)算不同下沉深度下凹綠地蓄水效率的研究[J]. 王超. 環(huán)境科學(xué)與管理. 2016(07)
[9]綠色建筑的屋面雨水收集系統(tǒng)[J]. 謝海秀. 廣東化工. 2016(10)
[10]基于AHP和改進(jìn)熵權(quán)法的城市節(jié)水狀況綜合評(píng)價(jià)研究[J]. 周振民,李延峰,范秀,管財(cái),宋相松. 中國(guó)農(nóng)村水利水電. 2016(02)
碩士論文
[1]基于情景驅(qū)動(dòng)的低影響開(kāi)發(fā)雨水系統(tǒng)評(píng)估方法研究[D]. 袁慎崇.安徽工業(yè)大學(xué) 2016
[2]下凹式綠地等LID技術(shù)及城市雨水利用工程的應(yīng)用研究[D]. 王彤.天津大學(xué) 2016
[3]低影響開(kāi)發(fā)雨水管理措施的設(shè)計(jì)及效能模擬研究[D]. 戚海軍.北京建筑大學(xué) 2013
[4]低影響開(kāi)發(fā)雨水系統(tǒng)綜合效益的分析研究[D]. 戶(hù)園凌.北京建筑工程學(xué)院 2012
本文編號(hào):3473639
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