论文部分内容阅读
随着我国城市化规模的持续扩大,城市下垫面属性的变化愈发明显,导致下渗水量减少,地表径流增多,从而对城市原有的水文循环造成巨大影响。同时,城市雨水管网的老化难以适应快速发展的城市排水要求,而大量改造管网缺乏经济性和可行性。传统的雨水管理模式已无法满足城市排水要求,以自然渗透为主的雨水渗透技术开始在国内盛行。但目前对雨水渗透技术的合理设置与设计参数的优选仍缺乏大量研究,为使雨水渗透技术发挥其最大的作用,开展雨水渗透技术效能优化研究就显得十分必要。本研究首先总结了典型雨水渗透技术(透水铺装、下凹式绿地、绿色屋顶)的构造、功能特点以及主要设计参数,并探讨了各项技术的径流削减理论公式。其次,利用SWMM软件构建以厦门市鼓浪屿为例的区域水文、水力及雨水渗透技术模型。然后,模拟分析外部条件对雨水渗透技术径流削减效能的影响及其设计的敏感性参数,利用正交试验等方法根据技术设施的径流削减效能优化参数取值。最后,利用优选组合方案改造研究区域,分析改造效果。得出如下结果:(1)相对于高重现期,透水铺装、下凹式绿地和绿色屋顶在低重现期下的径流削减效能更高,推荐用于解决重现期为2~10a的降雨造成的区域积水;后峰型降雨不利于雨水渗透技术的径流控制,当设计降雨雨型为后峰型时,应考虑增大雨水渗透技术的设计参数,以提高其对地表雨水的消纳能力;透水铺装和下凹式绿地在使用时应避免设置在坡度较大的区域;(2)通过摩尔斯分类筛选法完成雨水渗透技术设计参数的敏感性分析,得出该研究区域透水铺装的敏感性参数为路面层厚度、孔隙比与表面粗糙系数,下凹式绿地的敏感性参数为表面层蓄水深度与表面粗糙系数,绿色屋顶的敏感性参数为植被覆盖率;(3)根据敏感性分析结果及正交试验发现,透水铺装的较优设计参数可取路面层厚度为150mm、孔隙比为0.2、表面粗糙系数为0.1;下凹式绿地的较优设计参数可取蓄水深度为250mm、表面粗糙系数为0.14;绿色屋顶的较优设计参数可取植被覆盖率为50%;(4)根据优化后的雨水渗透技术对鼓浪屿易涝点片区进行不同方案的改造,为易涝点片区的雨水渗透技术改造提供理论指导。