雨水收集措施对周边地下水动态特征的影响分析

为探究透水铺装和下凹式绿地2种雨水收集措施对周边地下水动态的影响,文章以在淮北平原地区的某所学校为研究对象,通过建立地下水流数值模型,定量分析不同降水频率下,地下水水位和可开采量对2种雨水收集措施的响应程度。结果表明:在雨水收集措施正常运行的情状况下,当降水频率为25%、50%、75%,可使地下水可开采量分别增加2.78%、2.79%、2.81%;基于2017—2018年年平均降雨量,安装雨水收集措施可使地下水水位抬升0~0.24 m,与含水层厚度相比,变化幅度为0~0.96%。该研究结果对增加研究区内地下水资源量具有一定的应用价值。

海绵城市理念在市政给排水设计中的运用分析

内涝问题逐渐对城市居民的生活出行和安全造成较为严重的影响,因此海绵城市理念在这一背景下应运而生。市政给排水系统设计要以雨洪管理为目标,构建以低影响开发雨水系统为核心的排水系统,通过对传统给排水系统设计方案进行优化改进,解决城市内涝问题。基于此,本文对基于海绵城市理念的城市给排水系统设计工作提出相应的优化措施,希望能够更好地解决城市内涝和水资源短缺问题。

下凹式绿地对城市降雨径流污染的削减效应

以现场7次降雨14组径流污染监测数据为基础,探讨了下凹式绿地对城市降雨径流污染的削减效应,分析了径流污染负荷、绿地土壤与覆被植物、降雨历时等因素对污染削减率的影响.结果表明,当COD,NH4+-N和TP的浓度分别为56.0～216.0,0.27～2.97,0.20～0.95mg/L时,下凹式绿地对COD,NH4+-N和TP的平均削减率为52.21%,48.98%和47.35%.下凹式绿地对径流污染的削减过程可分为2个阶段:初期1h的径流污染削减率符合一级动力学模式,后期径流污染削减规律可用二级动力学模式表示.降雨历时增加可提高污染物削减率,当降雨历时约从3h增加到20h时,径流污染的综合削减率可从40%上升到65%.

下凹式绿地在降雨径流控制中的应用研究

下凹式绿地具有蓄渗雨水、削减洪峰流量、净化雨水、防止土壤侵蚀等优点,且投资少,是一种能同时满足环境、生态、经济等多重效应的新型雨水利用措施;它的应用将有效缓解城市水资源匮乏和降雨地表径流造成的面源污染,同时能在一定程度上防止城市内涝。在介绍下凹式绿地对降雨径流控制的基础上,着重综述了下凹式绿地对雨水的蓄渗、净化作用及其设计方面的研究进展。

下沉式绿地对雨水径流污染物的削减效果及影响因素分析

为探究下沉式绿地对雨水径流污染物的削减效果及影响因素,采用室外种植箱的方式进行模拟试验,研究不同植物配置、不同下垫面雨水径流、不同土壤层厚度以及不同污染物浓度对下沉式绿地削减污染物的影响。结果表明,不同植物配置的下沉式绿地对削减NH+4-N的影响差值为9.6%,即依次:高羊茅(57.3%)>三种混合植物(55.0%)>鸢尾(50.4%)>鼠尾草(47.7%);对削减TP的影响差值为5.3%,即依次:高羊茅(56.4%)>三种混合植物(54.4%)>鼠尾草(53.8%)>鸢尾(51.1%);对削减COD的影响差值为8.9%,即依次:三种混合植物(39.4%)>高羊茅(37.8%)>鸢尾(33.1%)>鼠尾草(30.5%)。不同植物配置的下沉式绿地对重金属(Cu、Zn、Pb)的削减效果很好,达95%以上。下沉式绿地对三种下垫面雨水径流污染物的削减效果依次:硬质屋顶>沥青路面>绿地;不同土壤层厚度和污染物浓度对下沉式绿地削减常规污染物的影响呈正相关,对下沉式绿地削减重金属的影响不大。因此,本研究可为下沉式绿地在控制雨水径流污染问题提供一种优化途径的新思路。

天津市某大学校园雨水利用探究

雨水是一种宝贵的淡水资源,对其加以利用能够缓解城市水资源短缺的形势,雨水资源化利用正逐渐成为生态校园建设的重要内容。在对天津市某大学校园雨水径流水质进行监测的基础上,设计了雨水资源化技术方案,以保证景观湖、绿地及道路浇洒用水为核心,以自然净化、生态处理和循环净化为关键技术,多种途径收集利用雨水。同时还着重介绍了下凹式绿地、花坛式渗滤净化技术、景观湖净化系统等雨水生态化利用技术的特点及机理。分析与计算表明,该校园的雨水资源化利用方案具有明显的经济、社会和环境效益,能够为其它校园乃至天津市的雨水利用设计提供借鉴。

北京地区下凹式绿地土壤渗透能力及蓄水对土壤物理性质的影响

采用自制的模拟下凹式绿地,通过模拟不同设计暴雨强度条件下下凹式绿地的进水负荷,动态监测下凹式绿地在蓄水过程中土壤水分的渗透量和平均入渗速率,研究北京地区下凹式绿地在蓄积周边外来雨水径流过程中土壤水分的渗透规律以及蓄积雨水径流后对土壤孔隙及土壤密度的影响。结果表明:1)在土壤含水率基本相同的条件下,下凹式绿地土壤渗透性能在1、3、5年一遇暴雨情况下会随着暴雨强度的增加而增大;2)在设计暴雨强度一致时,土壤水分的渗透量和平均入渗速率没有明显差异,土壤密度小、总孔隙度大的渗透量和平均入渗速率更大;3)随着绿地蓄水次数的增多,土壤密度和总孔隙度变化较大,蓄水试验后,土壤密度由最初的1.33 g/cm3变为1.65g/cm3、总孔隙度由原来的50.06%变为39.18%。

基于SWMM模型的下凹式绿地污染物削减效应分析

该文基于SWMM模型研究了下凹式绿地对降雨径流中污染物的削减效果,并与实验结果进行了对比。结果表明,绿地能有效削减径流中的关键性污染物(COD、SS、TN、TP),下凹式绿地对污染物的削减率分别为SS 72.73%、COD 61.07%、TN 66.10%、TP 83.40%,削减效果总体较好。该文还对下凹式绿地的关键模型参数进行了率定,将污染物削减率的模型计算结果与实验结果对比发现,除SS误差(25.5%)较大外,TP、TN、COD削减率的误差均在5%以下,结果表明通过参数率定后的模型能较好的模拟实际情况。

下凹式绿地对城市雨水集蓄利用作用研究进展

由于淡水分布不均,多数国家和地区水资源匮乏。城市耗水量巨大,尤其城市化的加快导致城市雨水大量流失,地下水位下降加剧了水资源枯竭。雨水是一种不可多得的可利用水源,很多国家已注意利用绿地收集利用雨水,我国也进行了相关研究。其中下凹式绿地是绿地雨水集蓄利用的改良措施,兼具景观、雨水利用、消减洪峰和控制雨水污染等功能。它比平式和凸式绿地具有更好的雨水集蓄利用功能。在分析雨水利用成为解决城市水源问题有效途径的基础上,着重综述了下凹式绿地雨水利用措施在我国的研究进程。探讨了目前该领域研究中存在问题,并提出建议,以期为更好的利用雨水缓解城市缺水局面,促进城市水循环及服务生态环境提供科学依据。

“海绵城市”理念下的下沉式绿地空间设计研究

以"海绵城市"为理念,结合美、德、澳、日、英、新西兰等发达国家及国内对雨水资源的利用研究来阐述构建下沉式绿地空间设计,建设可持续性、弹性的绿色城市,要从源头管理雨水,满足、完善城市给排水等功能,注重城市生态环境的保护和修复。文章以绿地公园、广场绿地、立交桥绿地、城市道路、居住区绿地等空间设计为载体,来提高控制雨水径流的渗透、调蓄、净化利用和排放能力,维持或恢复城市的"海绵弹性"功能,实现城市良性水文循环。

北京推进集雨型城市绿地建设的研究与实践

北京市高度重视绿地的雨水收集利用功能的提升,开展了相关研究,采取了相关行政和技术措施,推进了一批"集雨型绿地"建设。提倡建设"集雨型绿地"的科学概念,介绍了当前"集雨型绿地"的主要技术措施,如透水地面、渗透井、渗水边沟、坡地蓄水沟、绿地地下雨水收集管网、雨水湿地花园、雨旱两宜型雨水池、下凹式绿地、小型雨水截流坑、大型雨水调蓄坑池。

济南市城市下凹式绿地建设研究

下凹式绿地作为一种简单的雨水利用技术,可有效缓解济南市城市地下水位下降、水涝频发、雨水资源流失等问题。在总结现有下凹式绿地国内外研究的基础上,采用水量平衡简便计算方法计算了济南市下凹式绿地调蓄径流的设计深度和调蓄效果,探讨了城市下凹式绿地建设中存在的实际问题和解决对策,为今后制定或完善绿地建设相关规范等提供参考。

基于“海绵城市”理念下的下沉式绿地设计探讨

结合发达国家及国内对雨水资源的利用研究来阐述构建下沉式绿地空间设计,运用海绵城市理念指导建设可持续性、弹性的绿色城市,从源头管理雨水,满足、完善城市给排水等功能,注重城市生态环境的保护和修复。本文以公园、广场、立交桥、道路、居住区等绿地空间设计为载体,探讨提高控制雨水径流的渗透、调蓄、净化利用和排放能力的方法途径,维持或恢复城市的"海绵弹性"功能,实现城市良性水文循环。

基于SWMM的岳阳市海绵城市低影响设计及效果评价

【目的】针对目前传统道路雨水排放存在的问题,结合实体工程提出海绵城市道路的整体规划和雨水径流处置方案,对植草沟的各结构层进行改良和优化。【方法】应用暴雨径流管理模型(storm water management model,SWMM)对海绵城市道路实体工程的雨水径流处置效果进行评价,对传统道路及海绵城市道路两种开发模式下雨水径流峰值的出现时间、峰值流量、径流总量进行对比分析。【结果】海绵城市道路开发模式下的峰值流量仅为传统道路开发模式下的47.94%,且峰值流量出现时间比传统道路开发模式下的延后1.00h;雨水径流总量为传统道路开发模式下的86.52%。【结论】海绵城市道路开发模式更有益于保护城市道路的水文生态环境。本研究提出的设计理念及方法可为海绵城市道路开发模式在市政道路中的应用提供参考。

基于海绵城市理论的下沉式绿地选址及设计要点研究

下沉式绿地是海绵城市理论下解决城市水问题的一个有效途径,但个别城市盲目推行下沉式绿地带来了新一轮的生态破坏。通过文献研究和实践总结,探讨了下沉式绿地的概念、功能等,提出了城市下沉式绿地的相地原则及要求,为科学建设具有城市雨洪系统的调控功能、城市水资源的收集利用功能的海绵城市提供了有力的理论基础。

低影响开发措施综合布设条件下区域径流削减效果

低影响开发(LID)措施可有效缓解城市暴雨径流对地区的影响,但不同的LID措施综合布设时可能会相互影响。为研究不同子汇水区域内布设的LID措施之间的相互影响,选取张家港市老城区为例,以构建SWMM模型为研究手段,选取透水路面、雨水桶、下凹式绿地3种LID措施,对研究区域进行概化。分析了在遭遇2、5、10、20年一遇暴雨重现期情况下单独布设1种LID措施和LID综合布设情况下径流的变化情况。结果表明,这3种LID措施对径流系数的削减效果透水路面最好,雨水桶和下凹式绿地效果相当,而当不同方案组合布设时,它们之间相互影响,对径流的削减效果不是简单的叠加关系。

昆明市下凹式绿地土壤厚度对积水渗透特性的影响

下凹式绿地是集蓄渗一体的雨水利用和城市环境与生态保护的有效方法。本文研究了下凹式绿地渗透面距地下水位高差、渗透面积水深度对下凹式绿地入渗效果的影响,结果表明土壤含水率饱和时,下凹式绿地积水主要靠重力势能入渗,并随渗透面距地下水位高差的增大土壤入渗速率逐渐增大;同时随渗透面积水深度增大下凹式绿地入渗速度变快。下凹式绿地建设时,还需要考虑雨季地下水位抬升高度的影响。昆明市下凹式绿地土壤厚度大于（下凹式绿地厚度＋地下水抬升高度）1.7 m时,渗透面雨水能更好地入渗,渗透面积水厚度为10 mm时,约2~3 h能够完全入渗,具有较快的入渗速率。

基于AMPSO算法的住宅区LID布设方案优化研究

针对海绵城市建设预算效用最大化问题,开展了住宅区绿地低影响开发(LID)设施布设优化研究。在住宅区暴雨洪水管理模型(SWMM)中确定LID加权的汇水区径流系数计算函数,以径流系数与经济成本为目标,采用改进的自适应变异粒子群算法(AMPSO)进行优化求解最优下凹式绿地与雨水花园的布设面积。在AMPSO算法中,对非最优粒子引入以种群多样性算子为参数的变异概率进行随机变异,对停滞的粒子进行初始化。将AMPSO算法应用于两种经典测试函数中验证了其在提高种群多样性与局部搜索能力表现上的优越性。将方法应用于南京市某海绵城市试点建设住宅区,结果表明:(1)绿地LID建设总预算897万元情况下,总体最优配比在小规模降雨下径流控制效果达到近50%,在中大规模降雨下能达到30%左右;(2)大规模降雨下,下凹式绿地设施布设应注意平均且较小规模降雨下占比更多,以引导严重积水流散;(3)绿地LID建设应注重各设施间搭配作用,海绵城市建设应注重LID设施布设与地下管网同步优化。方法优化结构合理,可供海绵城市建设中LID设施优化设计参考。

低渗透性土壤地区下凹式绿地的改良方法及效果

研究了在不同的砂土比、土壤基质厚度、植物、干旱期条件下,改良后的下凹式绿地对雨水的下渗能力及雨水中污染物的削减效果,以及增加沸石填料对污染物削减效果的影响。结果表明:砂子可以有效提高低渗透性土壤的渗透能力,随着砂土比的降低和土壤基质厚度的增大,下凹式绿地的下渗能力逐渐变差。不同砂土比对COD、氨氮的去除能力影响不大,COD平均削减率都大于80%,氨氮的去除率都低于40%。增加土壤厚度容易造成出水浊度、COD的提高。经过改良土壤基质层砂土比和厚度的下凹式绿地对氨氮的去除效果不好,增加5cm厚的沸石填料后氨氮的削减率提高了13.6%。植物有利于下凹式绿地的雨水下渗和对污染物的削减,早熟禾比麦冬更有利于下渗,早熟禾对浊度、氨氮以及总氮削减效果较好,麦冬对COD的削减效果较好。干旱期时间加长,浊度的削减效果逐渐提高,但COD和氨氮的去除能力逐渐降低。所有条件下下凹式绿地对总磷的去除率都能达到99%以上。

下凹式绿地对周边地下水动态影响的试验研究

为探究下凹式绿地对周边地下水动态的影响,本文选取了细砂、中细砂和粗砂三种不同粒径的砂土,开展不同下凹深度与不同土壤含水量条件下的室内下凹式绿地槽试验研究。试验结果表明,含水介质为粗砂且下凹深度为10 cm时,地下水动态变化最显著,水位埋深变幅达22.7%,影响范围约58 cm,其影响效果随介质渗性和下凹深度的降低而减弱。同时地下水动态变化程度与土壤含水量有关,17%含水量条件下的水位埋深变幅约是45%含水量条件的1.5倍。