基于低影响开发模式的复杂地形小镇雨水系统研究

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小城镇建设作为促进城乡融合,推进新型城镇化,实施乡村振兴的重要支撑点,目前,小城镇与大中城市相比在基础设施方面具有较大的比较劣势,雨水径流在高峰时期短时期内无法排放,尤其是地形较为复杂的小城镇,受到自然地形和经济发展的影响,极大的增加了发生内涝的可能性。针对这个问题,本文以低影响开发理论与实践为基础,分析复杂地形低影响开发的影响因素,雨水问题现状等问题,最后,以地形复杂的大浦镇来展开雨水规划系统研究,同时加入LID(Low Impact Development,低影响开发)措施,采用SWMM(Storm Water Management Model,雨水管理模型)对大浦镇雨水系统进行模拟,验证LID对大浦镇水文过程、管道运行系统的改善效果,从而为复杂地形小城镇的雨水系统研究提供参考。本文主要研究内容与成果如下:第一,梳理国内外先进的低影响开发理论和实践案例,反思传统规划雨水系统不足之处,包括雨水系统理念老旧、规划建设无完善标准,以此在雨水系统规划中引入LID理念,对当今LID理念与雨水系统结合的必要性进行探讨。第二,探究复杂地形小城镇LID措施的应用体系,针对不同坡度范围的城镇构建了三种不同LID措施利用模式,归纳大浦镇自然环境,水文特征,选择陡坡地LID措施调节模式,即“雨水管网+雨水渗透、传输、储存、调节”模式,规划设计了透水铺装、下凹式绿地、调节池等适合大浦镇的雨水调节措施,调节场地径流量与雨洪峰值,合理的利用天然的洼地、池塘等天然雨水调蓄池,提出复杂地形小城镇低影响开发雨水系统建设的方法和措施。第三,规划设计5年一遇的雨水管渠,利用SWMM模型分别对无LID和加入了绿色屋顶、下凹式绿地和渗透路面7种LID组合布设在重现期分别为1a,5a,10a,20a情境下的雨洪控制效果模拟,研究表明,LID措施组合的雨洪控制效果均比单一LID措施好,下凹式绿地+透水铺装+绿色屋顶组合措施对1年一遇和20年一遇的洪峰流量削减率达46.8%和32.2%。结合径流系数控制效果,下凹式绿地+透水铺装组合的造价可以降低47.3%,综合考虑水文效应与经济效应,得到大浦镇LID措施的最优配置为:下凹式绿地+透水铺装。在重现期为5a时,实现无节点和管道溢流,且大浦镇区域积水节点和满流管段削减效果显著,很大程度上降低了城市内涝风险,得出最终的雨水系统设计方案。希望本研究对于解决我国复杂地形小城镇存在的雨水管理问题提供一定的借鉴和参考。
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