基于SUSTAIN与SWC的城市雨水LID设施评价方法研究

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城市化进程的加快,导致了严重的城市内涝、降雨径流污染等一系列的环境问题。为了缓解这一现象,最佳管理实践、低影响开发以及绿色基础设施技术应运而生。本文应用美国环保局支持开发的SWC软件,以浙江省嘉兴市蒋水港作为研究对象,根据模拟区域的土壤类型、地形、降雨量、蒸发量以及土壤覆盖等基础数据,针对历史情景(2003年)、现状情景(2014年)和规划情景(LID功效最大化),进行雨水径流量模拟,用来评估LID设施对于削减径流量的潜力。研究结果表明,不透水面积由2003年到2014年增加了12.25%,导致年径流量增加了125.99mm,年径流率增加11%,不透水面积的变化是产生径流的主要因素;规划全面实施LID情景较2014年情景,径流率减少20%,入渗率增加22%。LID设施对于30mm以下降雨所产生径流量的削减效果较好,而对于重现期五年以上的强降雨情形,其削减效果仍然有限;需要进一步提高LID设施的控制能力,必要时采用弃流、分流与存储等雨洪控制设施,以减少极端暴雨灾害。本文应用SUSTAIN模型对嘉兴市晴湾佳苑小区A、B期进行模拟,通过模拟可得出小区开发前、未应用LID/BMP设施、已实施LID/BMP设施三种情景下的地表径流量和污染物负荷。模拟结果显示:建成使用LID/BMP措施情景可将年径流总量减少7645.512m3,相比建成未使用LID/BMP措施情景削减径流39.7%;年最大峰值流量减少为0.4528m3/s,相比建成未使用LID/BMP措施情景削减峰值流量35.6%;TN含量减少了34Kg/yr,相比建成未应用LID/BMP措施情景削减51.7%;TP含量减少了0.84Kg/yr,相比建成未应用LID/BMP措施情景削减55.3%;COD含量减少了544.3Kg/yr,相比建成未应用LID/BMP措施情景削减52.2%;TSS含量减少了1232Kg/yr,相比建成未应用LID/BMP措施情景削减58.7%。嘉兴晴湾佳苑模拟区域的规化方案都对降雨径流量与污染负荷的削减有一定的功效,其中年径流总量削减率变幅在25-40%之间。晴湾佳苑模拟区域实际实施的LID/BMP方案对于年径流量的削减率为39.7%,工程成本大概为215万元,属于最具成本—效益的方案之一。
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