论文部分内容阅读
随着我国城镇化进程的不断推进,快速增长的不透水下垫面严重破坏了天然的水文机制,内涝频发、水体恶化、雨水资源浪费等问题逐渐凸现出来。以快排为主的传统雨水管理模式已经不能满足城市可持续发展的要求,以源头控制为核心的低影响开发(Low Impact Development,LID)模式开始在国内盛行。但是现有的成果主要集中在单项LID技术上,对径流削减体系和方案优化的研究尚有欠缺,因此,构建LID技术径流削减体系和开展效能优化研究就显得十分必要和迫切。本研究首先对现有的LID技术进行分类后总结出各单项LID技术的径流削减理论公式,再与给出的单项LID技术的参数范围构成一套完整的LID技术径流削减体系。其次,针对典型LID技术开展现场中试试验,将实际值与公式计算的理论值对比,验证径流削减体系的可靠性。最后,基于层次分析法(Analytic Hierarchy Process,AHP),以LID技术的不同效能为准则,选出最优效能的LID组合方案。得出如下结果:(1)归纳总结了LID技术参数,建立了12项LID技术对径流削减量的理论公式;根据单项LID技术的径流削减公式分析,给出了单项LID技术径流削减率的参数范围,建立了完整的LID径流削减体系。(2)土壤渗透实验结果表明:上海多数功能区的表层土渗透性很差,渗透速率在10-6m/s以下;人工配土在砂土比2:3的情况下,渗透速率达到3.5×10-6m/s,符合一般渗透设施的要求。植草沟、下凹式绿地、高位花坛试验结果表明:植草沟对小降雨强度的径流控制效果较好,在1a重现期、1%坡度的条件下,削减率可达到68.24%;下凹式绿地对径流集蓄作用显著,15cm下凹深度时,5a重现期以下的降雨不产生径流;砂壤土基质的高位花坛对雨水滞蓄效果最好,平均削减率为76.77%,壤土次之为45.31%,粉土最差为17.88%。(3)利用典型LID技术的试验参数率定了径流削减理论公式,结果表明:削减率的实际值和理论值相差最大为14.23%,最小为0.73%,总体差异不显著,LID技术径流削减体系具有显著的可靠性。(4)对单项LID技术的径流控制、污染控制、建设费用、管理费用和景观效益五个效能指标进行量化和归一化,建立了LID技术效能评价指标体系;采用层次分析法确定了以上五种效能的权重分别为0.460,0.164,0.286,0.058和0.033。本研究构建了完整的LID技术径流削减体系,并通过了中试试验参数率定;在得出LID技术效能评价指标值和不同效能权重值的基础上,优化选择了最佳LID组合设计方案。