基于水文成本效益的山顶型城市公园低影响开发系统设计方法研究——以重庆地区为例

来源 :西南大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:lonlinyang
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
重庆市作为三峡库区中典型的山地城市,也是海绵城市首批建设试点城市中唯一的山地城市,具有地形地势复杂、短时暴雨较为突出等特点,其海绵城市的建设具有典型示范的价值。重庆山地公园为重庆中心城区绿地开放空间的核心载体,通常具备良好的汇流条件,因而有布设低影响开发系统的适宜性。目前国外针对山地公园的低影响开发相关研究相对较少,但水文-成本综合绩效指标在国外低影响开发的前沿研究中应用频繁;国内对山地公园的研究主要聚焦在植物群落、生态、设计策略等方面,针对特定山地公园基址类型,低影响开发系统水文绩效的量化研究较为薄弱,尤其缺乏从水文-成本综合视角进行的山地公园低影响开发绩效研究。在此背景下,本文针对山地公园中,在小流域中地理位置位于上游区域的山顶型公园,选取了3例重庆具有典型代表特征的山顶型公园作为具体研究对象,通过现场调研、地形图纸测量数据等方法,获得各公园关键参数,依据实际地形条件,以不同强度建设投入为限制条件,拟定了低、中、高三种强度的低影响开发系统布设方法,通过暴雨洪水管理模型(SWMM)建立模型,模拟三种不同强度的布设方法在0.2年一遇(28.6mm)、2年一遇(59.7mm)、10年一遇暴雨(107mm)、20年一遇暴雨(132mm)四种不同重现期降雨事件下的产流情况。完成模拟后以本地径流系数校对的方法确保模拟数据可靠性,并以水文效能、全生命周期成本、水文-成本综合绩效值为评估指标,对模拟结果进行分析。水文绩效评估结果如下:1)三例公园高、中强度设定方法在应对常规降雨事件时(如0.2年、2年重现期)管控效能较为稳定,其中高强度设定方法径流总量削减率一般在95%以上,径流峰值削减率一般在87%以上,中强度设定方法径流总量削减率一般在85%以上,径流峰值削减率一般在82%以上,削减效能稳定。三例公园低强度设定方法中,应对常规降雨事件时,径流总量削减率变化较大,在56.42%-99.86%之间,径流峰值削减率变化较大,在52.44%-99.83%之间,说明在山顶型公园中,由于较大的地形条件差异,仅依靠湿塘和渗透塘等末端收纳设施,对常规降雨事件雨水径流总量的消减效能不稳定;2)三例公园中、低强度设定方法在应对暴雨事件时(如10年、20年重现期),径流总量削减率出现明显波动,低强度径流总量削减率下降至32.39%-56.73%间,中强度径流总量削减率在49.81%-94.65%间,而高强度策略的径流总量削减率皆显著优于中、低强度,在55.27%-99.30%间。在应对暴雨事件(如10年、20年重现期),鹅岭、北碚公园的中、高强度布设方法的径流峰值削减率都较为稳定,在67.02%-92.00%间,鸿恩寺公园的中、高强度径流峰值削减率显著下降,在24.10-33.51%间。以上数据说明低影响开发系统本身应对极端暴雨事件时,在湿塘和渗透塘等末端收纳设施基础上大量布设透水铺装可以明显提高径流管控效能,但其消减效能依旧不太稳定。3)径流总量削减率及径流峰值削减率通常在相同策略下随降雨重现期的增加而下降,在相同降雨重现期下随策略强度增加而上升;4)低影响开发系统的径流管控效能受坡度和坡度分布情况、不透水区的面积占比及不透水区分布情况、绿地率及绿地土壤性质等因素影响。水文-成本综合绩效评估结果如下:1)模拟结果中各公园维护成本占全生命周期成本比达32.86%~44.04%,随策略强度增加而明显递增,因而在布设低影响开发系统考虑建设成本的同时,也需要考虑后期维护成本;2)从经济效益的角度出发,渗透塘、湿塘表现良好,单位面积全生命周期成本在511.19-596.82元/㎡间,在进行山顶型公园低影响开发系统布设时,对可利用的现状水体、洼地,应尽可能的将其改造为渗透塘、湿塘;3)从长远角度考虑,生物滞留设施使用成本高昂,简易型全生命周期成本为762.91元/㎡,复杂性全生命周期成本为933.95元/㎡,应控制其布设规模;4)在相同重现期降雨下,水文–成本综合绩效一般随着策略强度的增加而减小,降雨重现期越小,下降趋势越明显,如鸿恩寺公园在0.2年降雨重现期下,随强度提升,水文-成本综合绩效值从0.1349%/万元迅速下降至0.02908%/万元;相同布设强度下,水文–成本综合绩效值一般随着降雨事件重现期增加而降低,布设强度越低,下降趋势越明显,如北碚公园低强度布设方法随降雨重现期增加,水文-成本综合绩效值从0.88608%/万元迅速下降至0.24590%/万元;最后,基于雨水径流水文绩效、水文-成本综合绩效评估结果,探索重庆地区山顶型公园低影响开发系统布局营建方法,提出山顶型公园低影响开发系统韧性目标下的相应构建策略:1)以成本为导向,布设成本局限的情况下,建议低影响开发系统采取低强度设定方法,即尽量利用现状水体、低洼绿地布设渗透塘、湿塘;2)以年径流总量控制率为导向,达到重庆地区80%年径流总量控制率的要求,建议低影响开发系统采取中强度设定方法,即在低强度设定方法基础上,增设子汇水区面积5%左右的生物滞留设施,将重点活动广场布设为透水铺装,面积不低于不透水区面积30%;3)以暴雨承载力为导向,为增强公园对暴雨的承载力,当山顶型基址公园地形以山顶平缓坡区域为主,且项目布设成本与维护成本资金投入充足情况下,可增大设计目标,以10年、20年重现期下的暴雨事件为管控目标,建议低影响开发系统采取高强度设定方法,即在中强度设定方法基础上,扩展生物滞留设施面积至子汇水区面积的10%,将大部分活动广场和主要道路布设为透水铺装,面积不低于不透水区面积50%。
其他文献
氧化铁纳米颗粒(Iron oxide nanoparticles,IONPs)是应用较为广泛的纳米颗粒之一,已广泛应用于食品工业、农业生产、医疗等领域。在食品工业中,IONPs常被用作食品添加剂、肥料、食品包装材料和营养素载体等。随着IONPs广泛的生产和使用,极大增加了消费者通过相关食品接触IONPs的可能性。由于纳米颗粒具有尺寸小、表面活性高的特性,使得它们易于与生物体内的大分子物质相互作用,
学位
为推广自主研发技术框架,互联网企业提供技术文档平台,向大众详尽地展示技术框架。作为门户,技术文档在整个技术生态中具有举足轻重的作用。目前,通过对技术文档已有开发者的反馈问题与建议进行统计,发现技术文档平台文本质量不理想,进而引发开发者访问体验差、平台管理员针对性优化难度大的问题。开发者作为技术文档平台的用户,其建议对于技术文档平台提升文本质量至关重要。目前,技术文档平台现有的提高文本质量的四种方案
学位
纤维素是自然界中储量最丰富的可再生资源,纳米纤维素具有宏观纤维素和纳米材料的优异性能,如独特的纳米尺寸、两亲性、高纵横比、优异的力学性能、易修饰、可再生等特点,在稳定Pickering乳液方面获得了越来越多的关注。纳米纤维素结构中丰富的羟基赋予了其高亲水性,不利于Pickering乳液的稳定性。木质素是天然疏水性高分子化合物,在提取纳米纤维素的过程中保留一定的木质素,通过木质素疏水特性改善纳米纤维
学位
花椒是我国特有的一种农作物,种植历史十分悠久,在我国二十多个省市得到广泛种植,具有极高的食用和药用价值,为广大农民带来十分可观的经济效益。目前花椒采摘以手工采摘为主,但是花椒枝条细长布满尖刺,果实附着油胞且易破碎,独特的生理特性造成了其采摘难、效率低、易伤手等问题,而花椒采摘的季节性强且周期短,造成采椒成本增加使椒农们苦不堪言。花椒采摘已经严重制约了我国花椒产业的进一步发展,研发一款高效可靠易操作
学位
介电色散谱表征技术(Dielectric dispersion spectroscopy characterization technology:DDSCT)是探测目标对象电磁参量特性的高精度表征手段,被广泛地用于农业、机械、化工与生物医疗等领域。重入式腔体谐振器(Re-entrant cavity resonator:RECR)凭借其灵敏度高,抗干扰能力强,平面易集成等特点,成为DDSCT的首选
学位
我国是一个农业大国,用占世界7%的耕地面积养活了世界22%的人口。施肥和喷药是农业生产过程中重要环节,肥料能促进植物的生长,农药可控制农作物的病虫草害;高效施肥和喷药不仅有利于农作物的生长,实现农业高产、提高农业生产力,而且还能保护土壤和环境、实现资源的合理利用和农业的可持续发展。目前,国内外研发的施肥喷药机械大多功能单一,且主要针对大田作业,适用于丘陵山区的小型施肥喷药机械较少,丘陵山区人们施肥
学位
目的:对桑叶进行发酵处理,优化发酵条件,以此提高桑叶生物碱、黄酮和多糖3大活性成分含量,发酵完成后对这3大活性成分进行初步提取得到混合提取物。采用反式脂肪酸造模高脂小鼠,通过灌胃提取物,研究其对高脂小鼠的基础生长指标、脂肪细胞形态、抗氧化性及脂代谢相关指标的影响。探讨发酵桑叶混合活性成分的脂代谢异常的改善作用,提高对桑叶多组分活性物质的开发利用。方法:(1)以桑叶3大活性成分生物碱、黄酮、多糖含量
学位
运用比较文学的研究方法,通过与中国传统《木兰诗》的对比,探究迪士尼真人电影《花木兰》中木兰形象的变异。从《木兰诗》到迪士尼真人电影,木兰由一个普通的女性变成了拥有“气”这种超能力的少女和具有独立意识的女战士,成为独具迪士尼特色的中国公主。
期刊
柑橘种间杂交甚至属间杂交没有生殖隔离,遗传背景丰富多彩,杂交育种能否成功的关键在于亲本的选择。因此,对杂交组合F1代群体鉴定评价并总结分析杂种后代的遗传规律是必不可少的工作,为今后定向选育出符合育种目标的优质单株奠定工作基础,也为现代分子生物学的大数据育种积累素材。在柑橘育种中,无核或少核是柑橘品种选育的重点和热点,是商业化的育种目标之一。根据多年的观察和测定,本试验选择以下四个杂交组合:‘爱媛2
学位
毛肚口感独特,深受消费者欢迎。鲜毛肚具有适宜微生物生长繁殖的生存条件,导致不易长期贮藏,货架期短。在实际加工过程中,鲜毛肚通常经过盐渍加工制成盐渍毛肚等产品,来破坏毛肚内部适宜微生物生存的环境,达到长期贮藏。生产中常采用的干盐盐渍和湿盐盐渍工艺,会一定程度上的影响毛肚的营养物质组成和理化性质,从而影响毛肚的可加工利用程度和感官品质。目前有关毛肚的研究主要集中于涨发过程中的理化性质变化和工艺条件优化
学位