基于健康水循环的山地城市雨洪调控技术研究

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近年来,随着城市化的快速发展,人类活动开发改变了天然流域下垫面情况,使得不透水面积不断增加,进而改变了天然状态的水文机制,破坏城市雨水自然循环过程,并且导致了城市降雨径流总量、峰值流量及径流系数不断增加,给城市排水增加压力,同时也成为引发城市洪涝灾害的重要隐患。这种现象在快速发展的山地城市尤为突出。因此,有必要根据当地实际情况采取相应雨洪调控措施,使城市雨水恢复健康循环。本文针对城市雨洪调控问题进行了以下研究:①城市雨洪调控理论研究:通过研究城市雨洪形成过程,即自然降雨-地表产流-汇流全过程,针对山地城市产流时间短、产流量大、汇流时间和距离短的雨洪特点,以及山地城市降雨分布极度不均,枯水期降雨量少,流域生态需水量严重不足,而丰水期雨量充沛,易引发洪涝灾害的特性,提出山地城市雨洪调控目的在于减少降雨径流和满足生态需水两个方面。②城市雨洪调控技术研究:从山地城市雨洪调控渗透技术及调蓄技术两个方面进行。渗透技术主要包括绿色屋顶、低势绿地、透水铺装、雨水花园、植草沟等;调蓄技术主要包括雨水调蓄池和管道雨水调蓄。针对山地城市雨洪特性,提出“以渗透技术为主、调蓄技术为辅”的适合山地城市的雨洪调控集成技术。③雨洪调控理论技术的实践应用:1)通过构建研究流域范围内细部尺度雨洪调控技术体系,进一步提出流域尺度雨洪调控要求;2)在初始二维水权调控模式的基础上建立流域水量调控仿真模型,提出满足流域生态需水的雨洪调控方案。研究结果表明:采用“透水铺装+低势绿地+植草沟+雨水花园”的雨洪调控组合技术可有效减少小区降雨径流量;利用流域内水库调蓄作用雨季蓄水、旱季排水可满足流域生态需水,实现雨洪资源合理调配。
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