基于SUSTAIN模型的海绵校园BMP规划布局与优化方案研究

来源 :长安大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:sinhuy258
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
随着城镇化速度的加快,城市自然水文循环系统遭到破坏,不透水下垫面比例增加,在极端降雨事件下极易发生内涝风险。降雨产生的地表径流受到人类生活和生产的影响,流过地表经排水管网进入水体时会携带大量污染物,造成受纳水体的污染。以最佳管理措施(BMP)为代表的城市雨洪管理技术,在处理城市降雨径流的问题上有较好的效果,受到越来越多研究者的关注和应用。本文以西安市主城区长安大学雁塔校区为研究对象,采用层次分析法AHP建立研究区的城市降雨径流BMPs措施比选体系,应用降雨径流管理决策支持系统SUSTAIN建立研究区的降雨径流模型,设置了经济实用型(规划一)和效率最大化(规划二)雨洪管理情景,进行水量水质的模拟分析,根据模拟结果,对两种规划方案用第二代非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)进行优化,以满足西安市城市降雨径流控制目标,最终确定最具成本-效益的优化规划方案。研究成果为:(1)开发前研究区的降雨径流总量、峰值径流量、SS年污染物年平均累积量和SS年污染物平均浓度分别为20261 m~3、2.67 m~3/s、542.31 kg、和10.81 mg/L。传统开发较开发前各水量和水质指标分别增加了32049.5 m~3、2.82 m~3/s、716.03 kg和4.61 mg/L。而开发后包含BMPs措施的现状情景较开发前水量和水质指标分别增加了24576.5 m~3、1.34m~3/s、254.5 kg和1.72 mg/L。说明场地开发后水文环境会受到很大的影响,径流量和径流水质会大幅增加。而BMPs措施的应用,能在一定程度上缓解这种影响,起到控制降雨径流的作用。(2)对经济实用型规划情景一和效率最大化规划情景二进行模拟,模拟结果与现状场景比较,规划一情景年径流总量和峰值流量分别削减了14.25%和14.21%,SS年污染物累积量和SS年污染物平均浓度削减了18.45%和5.35%。规划二情景年径流总量和峰值流量分别削减了17.25%和18.75%,SS年污染物累积量和SS年污染物平均浓度削减了33.16%和12.85%。结果表明,无论哪种规划情景,在现状情景基础上增加BMPs措施的种类和数量都能明显增强径流控制效果,并使研究区情况尽可能的接近开发前的状态。(3)规划一优化情景较现状情景径流总量削减率为21.07%,总成本为421.93万元;规划二的优化情景较现状情景径流总量削减率为27%,总成本为596.75万元。在两种优化规划方案均满足西安市海绵城市降雨径流的控制目标后,选择规划一的优化方案作为本研究最具成本-效益的方案。雨水花园、透水铺装和绿色屋顶三种BMPs措施在研究中的控制效果最好。综上所述,BMPs措施是建设海绵校园的重要手段,可以有效控制降雨径流对人类生活潜在的危害,而本研究是针对老旧校区海绵校园的改造可以为今后其他高校海绵校园建设提供参考和借鉴。
其他文献
学位
学位
学位
学位
学位
学位
学位
学位
学位
学位