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随着城市化进程的加快,地表不透水面积的增加,影响了城市原有的水文循环,导致暴雨时城市极易发生内涝灾害;另一方面,人口和产业集聚也带来了城市水资源短缺等问题。低影响开发雨水利用技术为解决这类问题提供了技术支持,通过一系列城市雨水利用技术组合,可有效削减洪峰流量和总径流量,同时提高雨水资源的利用率。然而,对于雨水利用技术组合措施综合效益的评价,目前还缺乏有效方法,导致选择技术措施时具有随意性。因此,开展城市雨水利用技术综合评价的研究,具有重要的意义。 研究以重庆市为例,首先分析了山地城市雨水利用的基础条件。年际降雨特征分析结果表明重庆市年降雨量变化不大,没有较大突变产生;年内降雨特征分析结果表明重庆市降雨主要集中在7月份,且年内丰、枯时间基本相等;降雨量统计分析发现日降水量在10~50mm的中到大雨占全年总降雨量的50%以上,雨水可利用量丰富。综上可知,丰富、稳定的降雨量为山地城市雨水利用提供了良好的基础条件。此外,山地城市产流的径流类型复杂、时间短、流量大,汇流的路径复杂、面积小、时间短,可针对性地采用雨水渗透和储存技术。 其次,从构成、功能、经济效益以及存在问题等方面,对目前常用的雨水渗透和储存技术进行分析研究,包括透水铺装、绿色屋顶、下沉式绿地、生物滞留系统等渗透技术和湿塘、蓄水池、雨水罐等储存技术。同时,计算分析了渗透技术的雨水蓄渗率和径流系数,为雨水利用技术评价指标的确定提供参考依据。 在上述基础上,构建并应用了山地城市雨水利用技术综合评价方法: ①分析研究目前各类综合评价理论及衍生方法,包括多元统计理论的主成分分析法;运筹学理论的数据包络分析法;模糊数学理论的模糊综合评价法;灰色系统理论的灰色关联系数法;人工智能理论的人工神经网络和遗传算法,得出评价方法的实质为量化值、加权和平均三个步骤。最终,采用模糊综合评价和灰色关联系数法相结合构建了城市雨水利用技术的综合评价方法,既能评价方案的综合优劣,又考虑了各评价指标间的平衡问题。 ②为验证综合评价方法的有效性,利用该方法对重庆市龙湖·礼嘉项目的三种雨水利用方案进行了评价,结果表明方案二最优,说明生态化雨水利用技术对山地城市的适用性好。同时,通过各指标的评价结果分析,全面了解各方案的优、劣势指标,据此可对其进行适当改进。 ③基于模糊灰色综合评价方法,构建了雨水利用技术综合评价系统,主要包括评价指标模块、雨水利用技术模块和综合评价模块。通过不同功能模块的集成运算,实现对雨水利用技术方案的综合评价,为山地城市雨水利用技术方案的选择提供一定的借鉴和指导。