【摘 要】
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我国社会经济的高速发展,导致城市化进程逐渐加快,进而导致城市不透水型下垫面的面积不断增加,随之而来的是一系列洪涝灾害和城市水污染问题。近几年,国内城市频频发生城市洪涝和水污染事件,给国家造成严重的经济损失,对城市居民的生命财产安全造成严重威胁。为应对城市洪涝和水污染事件的发生,我国提出建设海绵城市,其中城市下垫面是海绵城市建设中重要的“海绵体”,其在海绵城市建设中扮演着重要的角色。论文通过分析中国
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我国社会经济的高速发展,导致城市化进程逐渐加快,进而导致城市不透水型下垫面的面积不断增加,随之而来的是一系列洪涝灾害和城市水污染问题。近几年,国内城市频频发生城市洪涝和水污染事件,给国家造成严重的经济损失,对城市居民的生命财产安全造成严重威胁。为应对城市洪涝和水污染事件的发生,我国提出建设海绵城市,其中城市下垫面是海绵城市建设中重要的“海绵体”,其在海绵城市建设中扮演着重要的角色。论文通过分析中国海绵城市建设、美国低影响开发理念、澳大利亚水敏感城市设计和西欧绿色雨水基础设施建设,基于城市下垫面为研究对象,在实验室条件下采用不同比例的砂土混合制作模型模拟城市下垫面模型,根据桂林市降雨资料,以桂林市新城区临桂新区为目标试验地,采用不同重现期雨型进行模拟降雨实验,对不同条件下的下垫面蓄渗降污性能及产流特性进行了实验研究,评估其海绵城市建设的效果。城市下垫面蓄渗降污实验,在其它影响因素不变的情况下,4种下垫面模型在不同强度下的蓄渗规律一致,主要表现为:蓄渗性能与模型含砂量相关,随着模型含砂量的增加,模型蓄渗性能增大,模型4在P=2a时的蓄渗率高达72.90%,且渗透系数与下垫面蓄水量呈正相关;下垫面模型的蓄渗性能与降雨强度相关,随着降雨强度的增大,模型蓄渗性能减小,降雨重现期P=100a时,模型1的蓄渗率仅为31.60%。下垫面模型的蓄渗性能与下垫面坡度相关,随着下垫面坡度的增大,模型蓄渗性能减小,模型1在坡度为5°时的蓄渗率仅为22.39%。下垫面模型具有一定的降污能力,论文主要针对雨水中的常规污染物及新兴污染物Pb的去除能力进行研究,对污染物的去除效果为Pb＞COD＞NH3-N＞TP,即对Pb的处理效果最好,对TP的处理效果最差。降污规律表现为随着渗透性能的增加,降污性能增加;随着降雨强度的增加,降污性能减小。城市下垫面产流特性研究实验,在其它影响因素不变的情况下,降雨强度对降雨径流的影响主要表现为:下垫面模型的延迟产流时间随降雨强度的增加而减小,达到稳定出流的时间随降雨强度的增加而减小;下垫面种类对降雨径流的影响主要表现为:下垫面模型的延迟产流时间随模型渗透性能的增加而增加,其中模型1的延迟产流时间最短,为17min,模型4的延迟产流时间最长,为39min,达到稳定时的产流量随模型渗透性能的增大而减小,其中模型1的稳定产流量最大,达到了446ml/min,模型4的稳定产流量最小,达到了267ml/min;下垫面坡度对降雨径流的影响主要表现为:模型延迟产流时间随下垫面模型坡度的增加而减小,其达到稳定出流的时间随下垫面坡度的增加而减小,其中坡度为0°时,模型的延迟产流时间最长和达到稳定出流时间最长,分别为22min和54min,坡度为15°时,模型的延迟产流时间最长和达到稳定出流时间最短,分别为8min和39min。降雨历时对降雨径流的影响包括三个阶段:入渗阶段,雨水被下垫面模型吸收,不产流;径流阶段,雨水无法被下垫面模型完全吸收,开始产流;饱和阶段,下垫面模型形成稳定下渗,产流稳定。根据上述理论,对临桂新区规划区域内的水系蓄水能力进行计算,发现降雨重现期P=100a时,在水系和绿地的共同调蓄作用下,临桂新区海绵城市能够承受住百年一遇的暴雨2h而不会发生城市内涝。
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