城市雨洪模型应用现状及对比分析

城市防洪与雨洪利用

关于城镇防洪排涝分析摘要：近年来，我国城市洪涝灾害频繁发生，城市防洪排涝直接涉及城市安危和市民日常生活、生产。现代科学的城市雨洪管理应该以专项规划为引导，以先进的预报、模拟、监测、控制等技术为支撑，在提高城市综合管理水平的基础上，通过合理的生态工程，提高雨洪资源利用率，将城市生态系统保护。环境美化与雨洪的防、滞、排、用结合起来，促进生态文明和亲水宜居城市建设。关键词：防洪排涝形势原因对策引言：据有关部门研究，我国到21世纪中叶人口将达到零增长，届时人口总数可达16亿左右，经济发展将达到中等发达国家的水平，城市人口占全国人口的70%左右，国内生产总值的90%可能集中于城市。因此城市的安全将是整个社会经济持续稳定发展的关键因素。我国大中城市约90%濒临江河海洋，都受到一定程度洪水的威胁，可能造成巨大的经济损失。随着城市化进程的加快，大批中小城镇蓬勃兴起，其中大多数城镇在进行城市规划建设时没有充分考虑防洪要求，存在很大的洪灾风险。"十一五"全国水利规划计划中，明确将涉及人民群众生命才产安全领域的研究作为工作的重心。在这样的背景下，有关城镇防洪救灾方面课题的研究已经成为我国21世纪可持续发展的重大课题，越来越引起人们的重视。

1.城市防洪排涝的严峻形势综合我国的内涝的情况，城市的防洪除涝减灾工作已经是重中之重，城市的防洪除涝工作是一个持久之战，为了打赢这场战争，我们一定要做好十足的工作，制定出可行的而且有效的对策，这样才能有效的解决暴雨带来的内涝和洪灾。城市人口和财富高度集聚，是一定地域的政治、经济、文化中心，是现代社会发展的引领核心，城市一旦受灾，损失巨大。洪涝灾害是当前我国城市面临的最主要灾害之一，我国大多数城市都滨水而建，均面临洪水淹没和雨后内涝问题。因此，城市的防洪排涝问题形势严峻，必须全力应对，寻找成因，制定对策，以期切实有效地解决问题。 2 目前我国城市产生内涝问题的原因城市，作为人类文明的标志，是人类群居生活的高级形式，也是人类现代化程度的体现，城市排水系统是城市重要的组成部分, 起着静脉输运的作用, 对于整个城市的健康发展、有着不可替代的重要作用。然而近年来, 由于温室效应的影响, 降雨量也逐年升高, 这给城市排水系统带来新的挑战。时常导致城市汛期发生内涝现象。城市内涝不仅影响交通, 严重时还可能造成极大的经济损失[2]，给人们的生产生活都带来了严重影响，甚至威胁到人们的生命安全。因此如何解决城市的防洪排涝问题，就成为了我们的重要课题。 2.1 现有基础设施方面存在的问题一是由于历史的原因;许多城市七、八十年代建设的管道、以及日伪时期遗留下来的排水管道，由于年代久远，管径较小，施工质量差，管道流量小，难以养护管理等原因，已经不能适应现代城市发展的需要。二是有些地方排水管网布局不合理，原有旧管网得不到更新改造，新管网与旧管网不能形成优势互补，配套使用，不能适应和充分发挥管网的防洪排涝作用。三是有些城市排水管网的体制为合流制。这些管道只能满足正常的污水排放和小雨量时的防洪排涝工作，对较大的暴

城市雨洪计算方法

城市雨洪计算是一项极为复杂的课题,它涉及的因素很多。本文仅就城市化后,根据城市小流域不透水面积的增加和排水管(渠)存在的这一特点,采用不稳定流和部分汇流的计算方法,建立了一套较完整的城市雨洪计算公式,最后通过模拟资料验证,该结果是合理的。目前城市小流域雨洪流量的计算方法有推理公式,SCS和单位线三种方法,其中以推理公式应用的较多。但随着城市建设的发展,不透水复盖面积和排水系统的不断扩大,该公式已不完全适宜用于城市小流域雨洪的计算,这主要是因为现行推理公式推算的基础条件和城市化后的雨 . 城市雨洪利用的研究现状与发展方向城市雨洪利用是针对城市开发建设区域内的屋顶、道路、庭院、广场、绿地等不同下垫面降水所产生的径流, 采取相应的集、蓄、渗、用、调等措施, 以达到充分利用资源、改善生态环境、减少外排径流量、减轻区域防洪压力的目的, 系寓资源利用于灾害防范之中的系统工程。与缺水地区农村雨水收集利用不同, 城市雨洪利用不是狭义的利用雨水资源和节约用水, 它还包括减缓城区雨水洪涝, 回补地下水减缓地下水位下降趋势,控制雨水径流污染、改善城市生态环境等广泛的意义。因此, 城市雨洪利用是一项多目标综合性技术, 我国在这方面的研究和应用尚处在起步阶段, 需要在全面把握国内外现状的基础上明确方向, 更加深入、系统地开展研究, 为进一步推广应用奠定基础。研究现状 1.1 国外雨洪利用研究和应用现状国外对雨洪利用技术的研究已经较为成熟, 基本形成了相应的理论体系和完善的技术措施, 并开发生产出了系列化的设备。特别是在雨洪利用的水文计算方面国外已有一些成熟的模型。雨洪利用管道的计算一般有推理公式法和过程线法。推理公式法的计算精度不易准确把握, 有时计算结果比实测值大1倍。过程线方法计算结果比较准确, 但计算过程复杂, 往往需要借助于计算机完成。英、美等国家较大流域的雨水管渠设计自70年代就使用基于计算机的过程线方法, 开发出了一些适用的计算机模型, 如英国环境部及全国水资源委员会的沃林福特程序(Wallingford Procedure)、美国环境保护署编制的暴雨雨水管理模型SWMM(Storm Water Management Model)、美国陆军工程兵团水文工程中心提出并应用于城市和非城市集水区域的降雨-汇流-水质模型STORM、丹麦水利研究所开发的MOUSE模型、Beven和Kirkby于1979年开发的MOUSE、美国农业部(USDA)开发的SWAT(Soil and Water Assessment)模型、德国DORSCH CONSULT公司设计开发的HydroCAD等等。这些模型为雨洪利用系统的计算和设计提供了有效的工具。德国Geiger 教授在《Neue Wege Fur Das Regenwasser》中详细论述雨水渗透方面的技术。国外很重视雨洪利用相关技术标准和政策措施的配套, 许多国家和地区已经出台了相应的技术手册、规范和标准。如美国STAFFORD郡的《雨水管理设计手册》、乔治亚州的《雨水管理手册》、北卡罗莱纳州《雨水设计手册》, 维吉尼亚州的《维吉尼亚雨水管理模式条例》等。此外, 国外还制定相应的立法对雨洪利用给予支持, 如美国的克罗拉多州

LID 模式下的城市雨洪管理途径探析

LID 模式下的城市雨洪管理途径探析发表时间：2018-05-30T16:21:02.410Z 来源：《基层建设》2018年第9期作者：蒋西麟 [导读] 摘要：随着城市快速发展，城市雨洪灾害问题日趋严峻，传统的雨洪管理模式已不能满足当今城市发展需求。重庆交通大学重庆 400000 摘要：随着城市快速发展，城市雨洪灾害问题日趋严峻，传统的雨洪管理模式已不能满足当今城市发展需求。低影响开发（LID）作为一种新兴雨洪管理技术，在消减城市雨洪和滞留污染物等方面效果显著。本文综述了 LID 的设计理念、其在雨洪管理中的应用等方面，旨在让这种可持续的雨洪管理途径能够被更广泛地理解和应用,以实现城市化过程中社会效益、经济效益、生态效益的共同发展。关键词：城市雨洪管理；低影响开发（LID） 0 引言在城市化的快速进程中，灰色建筑、灰色路面取代了原来的农田、林地和树木，改变了城市所在地区下垫面条件，破坏了当地原有的自然水文循环机制。水文循环机制的破坏导致该地区受水资源短缺、洪涝灾害和河道侵蚀日益严重。为了解决这一城市化进程带来的负面影响，多样化的雨洪管理技术应运而生。本文将介绍在世界范围内应用广泛的低影响开发模式，就其设计理念、在雨洪管理中的应用展开重点探析。 1 低影响开发（LID）概述低影响开发 ( low impact development，LID)是 20 世纪 90 年代末期，由美国东部马里兰州提出的一个概念。LID 技术从源头上对径流进行调控，通过入渗、过滤和蒸发等方式模拟自然水文条件，进而实现减少径流量、降低径流污染负荷和保护受纳水体的目标。现在LID 模式已被广泛应用于雨洪管理、老城区改造、新城区规划以及区域开发设计中，形成了相应的设计标准。很多学者和机构针对 LID 技术，在场地设计、实验监测及模型评估等方面开展了大量研究和广泛应用，现国内提出的海绵城市概念同 LID 概念相似，但还处于探索起步阶段，暂且没有全面的技术标准和完善的管理体系。 2 低影响开发（LID）的设计理念低影响开发的目的是通过贮存、过滤、蒸发、蓄积暴雨径流等方式，利用道路、公园等场地的景观要素来解决雨洪问题，在开发利用的同时保持当地原有的自然水文循环，营造良好的环境。LID 理念提倡因地制宜，重点强调雨洪管理设施应贯彻于整个工程之中，其设计过程是连续的，同时符合可持续发展观。其设计理念具体包含如下五点：（1）保护乡土树木、植被和土壤，维持自然的排水格局（2）在径流产生的源头加以控制,以消除由于径流将污染物汇聚到下游的风险（3）鼓励渗透回灌河流、湿地、和蓄水层（4）确保每个场地都帮助保护了整个流域（5）减少污染负荷，提高效率和寿命 3 低影响开发（LID）在雨洪管理中的应用 LID 模式包含两种技术措施：结构性技术措施和非结构性技术措施。非结构性技术措施包含了道路、公园、建筑的布局；结构性技术措施包含了生物滞留池、绿色屋顶、植草沟、透水路面等，本文重点对结构性技术措施进行介绍。 3.1 生物滞留池生物滞留池又称雨水花园。它通常设置在停车场和居住区附近，在低于路面的小面积洼地中种植当地花草、灌木、乃至树木等，用腐土及护根覆盖物培育，成为绿色景观的一部分。降雨量较小时，生物滞留池能够容易地将雨水全部截留并渗入土壤，降雨量大时可为贮留雨水的浅水洼。自路面径流流入生物滞留池的污水经滞留池中的土壤、植物、微生物等一系列的生物化学作用后，径流污水能够达到较好的水质要求，特别是对悬浮物和大部分影响物质的消减效果十分显著。同时，生物滞留池将雨水收集处理设备与园林景观密切结合，在保护环境的同时，也起到了良好的美观效果。 3.2透水路面透水路面，顾名思义，就是采用透水性较好的材料所铺设的路面。其使用材料十分多样，目前使用较多的渗透性路面铺设材料有水泥孔砖或网格砖、塑料网格砖、透水沥青和透水混凝土等。透水路面常用在交通符合较低的地方，如停车场、便道、人行道等，其目的是临时存储地表径流，使其渗透进入下层土壤，使得暴雨径流很快地入渗到地基土壤中，显著减少路面积水。在实际使用过程中，堵塞和污染等会影响透水路面的渗透效果。不论采用何种类型的渗透性路面，都需要进行定期的清扫和维护，去除表面和空隙中的细小颗粒物和杂质。 3.3绿色屋顶绿色屋顶又称植被覆盖，是由植被、培养基质、过滤层和排水材料等构成的一个小型排水系统，是通过降低城市的不透水性比例来消减径流的一种有效方法。基于屋顶层的厚度和保养水平的需要，可分为“密集型”或“粗放型”两种绿色屋顶类型。其中，密集型可选择种植植被种类十分宽泛，广泛用于商业建筑物；粗放型绿色屋顶一般种植密集、低生长和耐干旱植被，其维护管理费用低，适用于居住区。根据不同植物和介质层，绿色屋顶夏天一般可滞留 70%至 90%的降雨,冬季可滞留 25%至 40%的降雨，除了减少径流总量外，绿色屋顶还具有改善水质、降低能耗，控制污染和美化环境等功能。 4 结语低影响开发是一种新型高效的雨洪管理途径。它以分散的、小型的、智能的、绿色的雨洪管理新理念取代了原来传统的用灰色设施进行末端集中治理的观念。一个有效的低影响开发雨洪管理规划不仅能还原当地的自然水文循环，改善环境，还能为人们游憩、娱乐提供良好的场地。参考文献 [1]赵晶[1].城市化背景下的雨洪管理途径——基于低影响发展的视角[J].城市问题,2011,(9)

北京奥林匹克公园中区雨洪利用设计讲解

北京奥林匹克公园雨洪利用设计前言为全面贯彻“绿色奥运、科技奥运、人文奥运”三个理念，北京奥林匹克公园中区重要景观及龙形水系设计考虑了水资源的循环利用，把雨洪控制与利用纳入到实际的建设中，以展示城市雨水排放新概念，实现雨水资源化。通过雨洪利用工程的设计与实施，一方面将提高本地水资源的利用率，缓解北京水资源缺乏与奥林匹克公园需水的供需矛盾，另一方面，也减轻奥林匹克公园及周边防洪和排水压力，对北京整体发展和绿色奥运的实现具有重要意义。奥林匹克公园坐落于北京市中轴线北端，它包括北区的森林公园，中区的奥运场馆和南区的民族大道，共三大部分。规划总用地面积约1135ha，其中北区的森林公园680ha，中区291ha，南区164ha。奥林匹克公园中区除奥运场馆和建筑用地之外的公用区域，包含了地面景观（中轴路+树阵区）38.3ha、下沉花园5.0ha、休闲绿地23.7ha、水系18.0ha和市政道路两侧的人行道部分10.1ha，雨洪利用设计总面积约95ha，约占中区规划用地面积的1/3。雨洪利用设计针对奥林匹克公园中心区的地形、地质和规划用地特点，在

三大奥运理念和节俭办奥运的指导下，因地制宜，分别采用不同的雨洪利用方式，满足绿地灌溉用水需求和减少地面积水与外排径流，达到缓解本区域内防洪和水资源短缺的问题，以促进生态环境效益、经济效益和社会效益的协调统一，实现本区域内的水资源可持续利用。（一）雨洪利用原则提出了“下渗为主，适当回收；先下渗净化，再回收利用”的设计新理念。充分利用树阵、广场、非机动车道的雨水，补充绿地、水系的部分水量消耗。设计中首先考虑树阵、绿地、市政交通道路、铺装地面的自然下渗，再考虑超标准的雨水就地回收，就近利用，在满足雨洪利用设计的要求下，节省工程投资。充分利用水系，对雨水实施有效管理，蓄泄结合，以蓄为主，合理拦蓄雨水资源。减少区域内因开发建设造成的降雨径流系数的增大，严格控制外排水量。（二）雨洪利用标准作为奥林匹克公园的重要景观，综合考虑其地块的特性及其对雨水的涵养能力，中轴树阵区和市政道路人行道采用2年一遇24h降雨的雨洪利用标准；休闲绿地部分、下沉花园及其它区域采用5年一遇24h降雨的雨洪利用标准。各地块径流系数控制为1年一遇降雨外排水量的综合径流系数不超过0.1，2年一遇降雨外排水量的综合径流系数不超过0.3，5年一遇降雨外排水量的综合径流系数不超过0.5。

南方地区海绵城市水文模型构建及应用

南方地区海绵城市水文模型构建及应用发表时间：2019-01-02T11:05:56.190Z 来源：《建筑学研究前沿》2018年第27期作者：李简朝1 李凌1 林观祥1 卓镇伟2 唐雄飞3 [导读] 随着近些年来我国经济的迅猛发展，国内城市的建设形式越来越多样，海绵城市建设理念应运而生。 1 中铁房地产集团华南有限公司广东广州 510000 2广州市卓骏节能科技有限公司 3科进香港有限公司摘要：海绵城市，作为一种生态建设，是落实生态文明建设的重要举措，是改善城市水环境、提高城市水安全等多重目标的有效手段。水文模型是进行海绵城市设计以及评估的重要手段。为了对水文模型在南方地区海绵城市建设设计评估方法进行探讨，本文以南方地区某市一个学校的LID改造项目为例，分别从海绵城市水文模型构建过程中划分汇水分区、参数输入、制定指标体系、评估分析几个方面，阐述了海绵城市水文模型构建及应用的方法，望能为海绵城市的水文模型理论应用发展提供价值。关键词：南方地区；海绵城市；水文模型；构建Construction and Application of Urban Hydrographic Model of Sponge in Southern Region Lijianzhao1 Li Ling1 Lin guanxiang1 Zhuo zhenwei2 Tang xiongfei3 （1 China Railway Real Estate Group South China Co.，Ltd..Guangdong Guangzhou 510，000）Abstract：sponge city，as an ecological construction，is an important measure to implement the construction of ecological civilization，and is an effective means to improve the urban water environment and improve the urban water security.Hydrographic model is an important technical guarantee for the construction of sponge city.In order to improve the pertinence of the construction of sponge city in different regions，this paper takes the LID renovation project of a school in a city in the South as an example，from the aspects of dividing catchment area，parameter input，establishing index system and evaluation and analysis，to expounds the construction and application of sponge city hydrological model，and provides help for the healthy development of the city. Key words：Southern region；Sponge City；Hydrographic models；build 前言随着近些年来我国经济的迅猛发展，国内城市的建设形式越来越多样，海绵城市建设理念应运而生。目前应用较广泛的雨洪模型可分为水文模型与水力模型两大类。水文模型采用系统分析的方法，将汇水区域中复杂的水文变化概化为“黑箱”或者“灰箱”系统；水力模型以水力学为理论基础，通过联立连续性方程与动量方程模拟水体自身以及水体与河床、管道、污染物等其它介质之间的相互关系。当前国外主流的模型城市雨洪模型的类别繁多，应用较广泛的雨洪模型可分为水文模型与水力模型两大类。现行的雨洪模型多将水文模型与水力模型进行耦合，可用于城市排洪防涝规划，城市市政雨水管网设计以及非点源污染控制等。国外对于相关理论的研究始于 20 世纪 30 年代。进入 20 世纪 60 年代后，计算机技术的蓬勃发展为城市雨洪模型提供了良好的技术保障。据统计，与城市雨洪模拟相关的有40 余种。目前应用较广泛的模型包括 SWMM、HSPF、Inforworks CS、DHI-MIKE、MOUSE。各模型之间各有优势与弊端，SWMM 模型凭借自身操作简单易掌握、运用范围广、包含 LID 模块、模拟误差相对较小、模型源代码均开源等优点在国内外得到广泛应用，国内利用SWMM 模型对雨水花园、过滤带等低影响开发设施的模拟，对学校、住宅小区的水质水量模拟，甚至运用到城市排水管网规划、城市的防洪计算中。据统计，国内与 SWMM 相关的文献达千余篇，研究相对成熟，结合研究区域的实际特情况，因此本文选择 SWMM 作为LID模拟模型。 1建模过程以水文模型为工具对径流总量控制为目标的项目方案进行评估，其方法及原理主要为按照设计方案构建模型，选用合理的参数、降雨输入模型，进行模拟，统计分析降雨量和径流量，计算得出项目年径流总量控制率。本研究以广西某市的一个学校的LID改造项目为例，进行SWMM模型的构建，具体建模过程如下：（1）划分研究区域的汇水分区、汇水通道、管网系统等；（2）确定LID设计控制目标（例如年降雨总量控制率70%）；（3）设定SWMM模型输入，包括地形、土壤、土地利用、不透水率、坡度等；（4）初步设定不同LID设施可能告知指标及组合并进行模拟，分析是否满足设计目标；（5）调整控制指标，直至满足设计目标，设定过程及末端控制的BMP措施，进行水文模拟；确定最优的LID+BMP组合措施，制定指标体系。（6）评估LID设施在径流总量和污染物削减方面的功效；（7）评估LID设施在径流峰值方面的削峰作用。 2 设计暴雨在我国的市政雨水管渠设计中，通常利用暴雨公式选择降雨强度最大的雨作为设计标准。这种降雨的特点是降雨强度大，降雨历时短，降雨面积小。然而，该方法设计简单，但不能综合反映区域的典型降雨特征。该项目组已收集广西某市1957年至2015年的逐日降雨量数据，共59年，先以年最大值法整理历年日降雨数据，再进行重现期暴雨分析。各年最大逐日降雨量如下表1所示。表1：广西某市各年最大单日降雨量列表

城市雨洪及其管理体系_赵迎春

? 赵迎春刘慧敏什么是城市雨洪城市雨洪灾害是中国的很多城市发展和管理所面临的巨大挑战之一。所谓城市雨洪，即对城市化地区的降雨产流、管网汇流与河道行洪过程中的径流的统称。城市雨洪管理是针对城市中存在的洪水灾害、水资源短缺、水循环利用和环境优化等问题，全面统筹考虑雨水的资源价值，从简单地排洪发展为雨洪综合利用的现代管理理念。近年来，随着我国城市化进程的不断加快，人口与城市规模的不断扩张，造成土地利用变化与河网水系的锐减，大面积的城市不透水地面取代了透水良好的林地、农田和湿地，市政排水设施的不健全、规划设计的不合理，导致城市水文循环发生剧烈变化，地表径流量增加，汇流时间缩短，水质恶化，城市雨洪灾害面临日益严峻的形势。城市雨洪灾害频发，如2007年7月17日，重庆遭遇百年一遇暴雨，造成516.79万人受灾和多人死亡；2007年7月18日济南遭特大暴雨袭击，造成数十亿元损失和30多人人死亡；2009年8月，我国29个城市不同程度发生洪涝灾害，数百人死亡和失踪，直接经济损失711亿元。1996年7月21日北京城区降雨60～100毫米，造成43处渍涝，造成机场高速公路交通中断，延误航班（乘客不能按时到达机场）的事件。如果暴雨同时伴有大风，则不仅交通局部中断，还可能会造成停电事故。2011年6月23日，在北京的大街上，在一场仅有63毫米的降雨之后，就引发洪灾，两个无辜的外地人竟然被雨水吞入幽暗的管道。2004年7月10日下午15～21时北京地区遭遇了一场10年不遇的局地大暴雨天气。10日下午16时到22时，城八区平均降水量超过70毫米，主城区降雨量最大，自动站观测记录显示，最大降水量达110毫米以上。暴雨造成城区房屋倒塌、人员受伤、部分地区严重积水，东城、西城、崇文、宣武四个内城区道路积水严重。北京市区有41处路段发生交通拥堵，21个路段严重拥堵，尤其是本市主要干线的立交桥下，由于瞬间积水严重，有的立交桥下积水甚至深达2米，至少8处立交桥行车瘫痪。这些只是中国城市雨洪灾害的缩影。除了近年来极端暴雨事件频发的自然原因外，城市化进程对城市雨洪灾害的影响值得反思。城市内涝。漫画/金艳/CFP

国际现代雨洪管理体系的发展及剖析

国际现代雨洪管理体系的发展及剖析城市长期高强度开发、扩张模式带来的自然蓄、排系统和水文循环及生物栖息地的显著破坏，导致大量灾难性后果，给我国城市发展和基础设施建设模式敲响了警钟。中国城市雨洪管理正处于关键发展时期，要汲取民间的传统智慧，创造性地吸纳国际现代雨洪管理经验，利用后发优势少走弯路，实现跨越发展。国际上能列举出具有一定代表性和影响力的现代雨洪管理体系有美国的最佳管理措施(BMPs)、低影响开发（LID）、绿色基础设施（GI）、英国的可持续城市排水系统（SUDS）、澳大利亚的水敏感性城市设计（WSUD）等。美国雨洪管理体系经历30多年的发展，现可泛指用于径流水质、水量控制的工程性和非工程性措施。20世纪90年代初，马里兰州乔治王子郡环境资源署首次提出LID的理念，旨在从源头避免城市化或场地开发对水环境的负面影响，强调利用小型、分散的生态技术措施来维持或恢复场地开发前水文循环，更加经济、高效、稳定地解决雨水系统综合问题。美国环保局的定义是在新建或改造项目中，结合生态化措施在源头管理雨水径流的理念与方法。实践证明，这些主要针对高频次、小降雨事件的分散型措施一般有很好的环境和经济效益，弥补了传统灰色措施在径流减排、利用和污染控制方面的不足。但它对流域大暴雨事件峰流量控制能力的局限性也显而易见。

美国环保局已开始越来越多地采用绿色基础设施（GSI或GI）的概念。但事实上，笔者认为LID和GI虽有共通之处，但在应用尺度、控制目标、技术范畴等方面还是有显著不同。相对于LID，GI可以包括一些更大规模的设施或方法，如景观水、绿色廊道、大型湿地等，并应用在多尺度场地/区域规划或设计中，控制不同频率的降雨，替代更多传统排水或灰色调蓄设施的使用，进而更有效地实现暴雨控制，对自然水文条件、生态系统的保护或修复等综合目标。而且，GI 强调与城市规划、景观设计、生态和生物保护、道路交通等学科的结合和跨专业应用，采用较大尺度的生态规划和土地利用规划的方法进行绿色网络系统布局和设施设计，保护与重建至少与灰色基础设施同等重要的自然系统。在雨洪管理方面它要求各专业的大力协作，更广泛地设计雨水塘、湿地、景观水体、滞蓄洪区等自然设施，来维持良性水文循环，保障水环境的健康，同时保护自然物种，改善城市和社区环境质量等，这对于理解GI与LID之间的异同至关重要。英国可持续排水系统英国的SUDS是20世纪90年代在借鉴美国BMPS基础上形成并发展起来。国家河流管理局和环保局等认识到在控制地表径流过程中综合考虑水量、水质及生态景观等问题的重要性，也认识到城市排水系统是影响水体水质、生物和生态的关键要素，并开始将可持续设计理念纳入到排水系统规划中来。SUDS最初主要应用在商业公园、高速公路服务区、学校等这些土地所有者可以自主选择排水系统方式的地块。后来在PPG25的推广下，SUDS被定位成可持续发展的一个重要组成，体现在规划层面的需求越来越普遍，不断为城市规划者们所熟悉，应用范围也越来越广。为了更有效地实施SUDS，要求城市开发者尽可能早地考虑使用它，因为这会影响到开发区域土地利用、总体布局和地产营销等方面的决策。它涉及的关键词有：排水系统、水质、洪涝、水资源和生态栖息地。突出的特征还是在“排”的过程中体现可持续性。通过源头、传输和末端处理三类措施形成处理链，即从预防、源头到场地，再到区域的全过程，进行分级削减和控制。其中，处理链各环节对应不同的控制措施和设计方法。主要通过规划过程控制、雨水排放许可监管及建设维护管理三种机制来保障实施，这一点也十分值得我国借鉴。

雨洪利用

城市雨洪蓄积与利用近年来, 我国许多城市深受暴雨内涝之害。短时间的暴雨使得城市出现大面积淹水现象, 不仅造成了巨大的经济损失, 还严重干扰了城市正常秩序, 给居民生活带来很多不便,比如道路中断、车辆抛锚、小区淹水、市民出行困难。由于城市建筑与路面等不透水地面的面积不断扩大, 城市水文过程急剧变化, 类似这样的城市内涝现象, 比比皆是,并呈逐年加剧的趋势。 1.我国雨洪集蓄利用的潜力有资料表明, 我国的年平均降水量是650 mm,我国的国土面积为960 万km2, 可以推算出我国每年的原生水资源( 总降水量) 量约为6.24 万亿m3 。据国家环境保护总局信息中心资料显示, 2004 年末我国城市面积39.42 万km2, 按年平均降水量650 mm, 可以推算出该年度我国城市原生水资源( 总降水量) 约为0.26 万亿m3。除自然蒸发和渗透外, 城市雨水收集利用的潜力巨大。北京的年均降水量为590 mm 左右, 经过计算,城区每年可利用的雨水量达2.3 亿m3, 相当于110 个昆明湖的水量。尤其是每年7 月下旬到8 月上旬的主汛期中, 只要有集雨设施, 每场雨水都能留住。但现实情况却是, 北京目前建设的集雨工程只有47 个, 1 年的雨水收集量只有100 万m3, 河道中蓄积的雨水也只有500 万m3 左右, 再加上其他方式, 每年收集的雨水不到10 个昆明湖。在沿海城市, 雨水收集利用具有更大的潜力。上海年平均降雨量1 124 mm, 全市每年的降雨总量应为70 亿m3, 扣除蒸发、渗透等因素, 水务部门估计, 全市每年白白流失的雨水总量约在24 亿m3 左右。深圳年均降水量1 900 mm, 每年从天而降近40 亿m3 雨水, 而深圳各大水库雨水蓄水量不到总降雨量的1 / 8,因此每年至少有35 亿m3 的雨水白白流失。 2.造成城市雨洪问题的原因全国众多大城市常出现严重积水危害,究其原因主要有以下几个方面。第一，城市不透水面积不断加大。城市化进程使得城市面积不断加大, 相应的城市不透水面积也在加大。大面积土地被城市建筑、水泥、沥青路面等覆盖, 雨水入渗到地下的途径被人为阻断, 只能依靠城市排水管道。这就使得原本可渗入地下的水资源, 反而成为灾害的根源。第二，排水能力不够。这主要表现在3 个方面: 老城区排水管网老化, 新城区排水系统尚未建好; 城市排水系统的设计重现期较小, 一般地区仅为1 年 ( 如武汉) , 重要地区也只有2 ～3 年( 如北京) ; 大部分城区排水系统采用雨污合排设计。为防止河道污染, 平常雨污合排管道里面的水, 并不直接排入江河, 而是进入污水处理厂。但在雨季, 雨量一旦超过城市排水系统和污水处理厂的负荷, 就会直接排入江河。如果河道闸来不及协调与应对( 排水管道与河道分属不同的部门) , 就会造成积水; 同时, 直接排入江河的污水也会造成江河的严重污染, 如2004 年7 月中旬淮河遭遇到10 年来最大的污水团。第三，对城市雨水资源性质认识不够。目前市政建设与规划部门未充分认识到城市雨水的资源性与宝贵性, 似乎理所当然的把城市( 暴) 雨水作为灾害, 只是一味地想办法把雨水排走。据统计, 全国600 多个城市中, 有400 多个城市供水不足。其中, 北方很多城市地表水不够用, 人们大量抽取地下水, 造成地下水超采, 引起一系列环境地质问题; 南方城市, 当地表水被污染时, 也有利用地下水的需求, 长江下游和珠江三角洲地区, 亦是如此。某些南方城市, 由于开采深层地下水导致地面沉降与地裂缝; 在江苏由于开采深层水导致地裂缝, 省人大常委会做出了禁止开采深层水的决定。由此可见, 城市一方面要花大量的人力和物力将雨水排走, 白白浪费大量淡水资源; 另一方面却又面临严重的水资源短缺问题。第四，城市排水系统的设计重现期较小。如果把城市排水系统提高到10 年至50 年一遇, 在经济上并不合算。因此, 当城市雨水排水系统遇到重现期较大的暴雨时, 就会大大超过其设计负荷,仍然会导致道路积水等问题, 出现年年投资, 年年积的问题。可见单从改善排水系统并不能解决城市暴雨致灾问题。 2.解决城市雨洪问题的作用雨洪问题的解决途径雨洪利用真正体现“绿色”生态城市的特点雨洪利用技术是把雨洪利用技术规划与建筑、景观、雨／污资源利用、水质保证、水生态系统等结合起来考虑，真正体现“绿色”生态城市的特点。原状地面雨水的径流量和入渗量之比为2：8。由于城市化造成的硬地面如建筑屋顶、路面、广场、停车场等，使雨水的径流量和人渗量之比变为8：

海绵城市建设的雨洪处理、净化系统

海绵城市建设的雨洪处理、净化系统发表时间：2018-11-06T18:20:00.850Z 来源：《防护工程》2018年第19期作者：张超 [导读] 城市防洪、排水领域，涉及海绵城市建设的雨洪处理、净化系统，包括:雨水收集系统；污水处理系统以及水循环利用系统泗洪县水利工程处江苏宿迁 223900 摘要：城市防洪、排水领域，涉及海绵城市建设的雨洪处理、净化系统，包括:雨水收集系统；污水处理系统以及水循环利用系统，能够有效的缓解城市排水系统的泄洪压力，防止城市内涝，同时，将水资源合理利用。关键词：海绵城市建设；雨洪处理；净化系统背景技术传统的城市雨洪管理的主要目标和任务就是安全地排放雨水，技术措施较单一，责任主体与管控模式也相对不明晰。但随着城市发展与生态环境之间的矛盾以及相关雨洪问题的复杂性日益凸显，为了应对突出的城市雨洪问题，努力实现生态城市及生态文明建设的国家战略目标，国家对城市雨洪管理提出了高标准和新要求，业内也涌现出许多新理念和新技术。海绵城市，是新一代城市雨洪管理概念，是指城市在适应环境变化和应对雨水带来的自然灾害等方面具有良好的“弹性”，也可称之为“水弹性城市”。城市能够像海绵一样，在适应环境变化和应对自然灾害等方面具有良好的“弹性”，下雨时吸水、蓄水、渗水、净水，需要时将蓄存的水“释放”并加以利用。技术方法海绵城市建设的雨洪处理、净化系统，用于解决现如今城市雨洪排水能力差，路面积水多，城市内涝等问题，同时，将雨水收集并处理再次循环利用。海绵城市建设的雨洪处理、净化系统，包括：雨水收集系统：将城市内过量的雨水收集到固定的处理环境下储存，集中处理；污水处理系统：将集中收集起来的污水进行分级净化，处理达标后进入水循环利用系统，实现资源的充分利用；水循环利用系统：将处理后的水进行合理利用，利用后的水资源可以再次收集、净化处理。所述雨水收集系统包括市政的地下水管路系统的预设管路，将城市内过量的雨水通过预设管路收集到固定的处理环境下储存，所述固定的处理环境包括生物骨料，利用生物骨料进行预处理，后通过连接管路引入所述污水处理系统，将污水再次分离、净化，达到使用标准的污水，利用抽取设备送入所述水循环利用系统中分配、利用。具体如下： 1、雨水收集系统包括透水路面、管路与净化机构，所述透水路面将雨水向下渗透，经过预设的所述管路收集到所述净化机构中。 2、净化机构为污水处理池。 3、净化机构中设有微生物处理材料。 4、微生物处理材料为附着大量好氧微生物与厌氧微生物的建筑骨料。 5、污水处理系统包括利用生物滤池进行二次净化。 6、生物滤池为人工地下水池、人工湖泊、人工湿地。 7、水循利用环系统是利用管路将净化达标的水用于农作物或者绿化带的灌溉、景观用水、市政用水等，利用后的水资源再次收集、净化后循环使用。有益效果本系统充分发挥原始地形地貌的植被、土壤、湿地等对降雨的积存作用，充分发挥自然下垫面和生态本底对雨水的渗透作用，使城市对雨水具有吸收和释放功能，能够对气候变化和特大暴雨起到及时的缓冲作用，具有保障城市安全、维持城市生态系统的能力。附图说明图中： 1、雨水收集系统；11、透水路面；1 2、管路；1 3、净化机构；1 4、微生物处理材料；2、污水处理系统；21、生物滤池；3、水循环利用系统。具体实施方式如图1所示，海绵城市建设的雨洪处理、净化系统，包括：雨水收集系统1：将城市内过量的雨水收集到固定的处理环境下储存，集中处理；污水处理系统2：将集中收集起来的污水进行分级净化，处理达标后进入水循环利用系统，实现资源的充分利用；水循环利用系统3：将净化处理后的水接入现有市政水路进行利用，将市政水路末端水路连接雨水收集系统1，利用后的水资源再次返回固定的处理环境。结合图2所示，本实用新型实施例中的雨水收集系统1，包括道路铺设透水路面11，利用管路12将雨水收集到净化机构13中。

基于SWMM模型的城市降雨径流规律及城市雨洪利用控制研究

基于SWMM模型的城市降雨径流规律及城市雨洪利用控制研究城市化发展极大地改变了流域的气候和下垫面的组成,使流域内降水的时空分布和降雨径流效应发生很大的改变,这些改变与流域的水循环模式、水资源利用、雨洪控制紧密相关,由此带来的是原本天然河道的渠道化,天然河道渠道化又反过来加剧城市化给流域水文效应带来的影响,因此有必要对城市化下的暴雨特性和降雨径流规律进行研究和模拟,探究城市雨洪控制和雨洪资源利用对策。本文以宣州区1953-2013年61年间实测资料为基础,采用线性趋势回归、 Mann-Kendall趋势检验法和滑动平均法,对宛溪河流域年降雨量、汛期雨量等参数的时间序列进行趋势分析；采用双累积曲线法、有序聚类法和非参数M-K突变检验法,对流域年降雨量、汛期雨量等参数的时间序列进行突变点分析；对实测降雨过程资料进行统计,分析各重现期、各降雨历时的暴雨时程分布,为研究城市化下降雨径流效应提供有力的支撑和资料基础。代表站点降雨序列趋势分析表明,区域城市化、用地性质的改变对长历时、长周期尺度降雨序列影响较小,其影响体现在短历时、短周期降雨序列上。代表站点降雨序列突变点分析表明,降雨突变时间点分别是1990年和2000年,分析结果与城市化进程一致。暴雨频率和雨型分析表明,50年、20年稀遇暴雨出现年份仍集中在1990年以前,说明城市化扩大对暴雨量级影响较小,其次对暴雨雨型分析可知,研究区暴雨主要是双峰型暴雨。以宣城市宛溪河典型流域作为研究区域,根据实际用地资料、遥感资料和地形地貌资料,对研究区开发前、现状和规划的用地性质进行分析,了解不同时期研究区土地利用格局的变化,并且对研究区现状城市排水分区进行分析,结合天然水文分区划分情况,明确研究区整体汇水、排水区域的划分,

雨水收集利用的意义

雨水收集利用的意义【篇一：雨水收集与利用系统】【摘要】：随着我国城镇化的高速发展，将对水资源和水环境造成更大的压力。雨水利用是解决水资源紧缺与经济社会发展之间矛盾，缓解城市水危机、改善城市水环境的有效措施。因此论文从国内外雨水收集与利用的现状分析出发，进一步探索和认识雨水利用的意义、雨水利用系统和雨水利用要点分析，并进而以成都市作为实例，对雨水利用在成都实施的可行性研究。【关键词】：雨水收集绿色建筑雨水利用国内外雨水收集与利用现状分析据统计，全国600多座城市中，有近400座城市缺水或严重缺水。特别在一些大型、超大型城市，水资源供求矛盾更加尖锐，直接影响到人们的生活、生产和社会发展。水资源短缺已经成为影响和制约我国经济社会可持续发展的重要因素之一。随着我国城镇化的高速发展，将对水资源和水环境造成更大的压力。雨水利用是解决水资源紧缺与经济社会发展之间矛盾，缓解城市水危机、改善城市水环境的有效措施。 1、国外城市雨水利用概况德国是欧洲开展雨水利用工程最好的国家之一。目前，德国雨水利用技术已经进入标准化、产业化阶段。在澳大利亚，许多新开发的居民点附近的停车场、人行道铺的都是采用了透水性很强的地砖，并在地下修建地下蓄水管网。而目在新建的道路上，路两旁的树底下甚至预留了积水孔，道路上的雨水不是流入下水道，而是通过路旁的积水孔直接被存蓄到树下面的积水池。日本的城市雨水资源利用在亚洲是开展最早的。在有“花园式城市”、“花园式国家”美誉的新加坡，无论是道路两旁、街道周边、海边还是建筑物周围，到处都是树木花草。这些绿化都是自动浇灌的，而且都有雨水利用装置。 2 、国内城市雨水利用现状我国雨水资源利用的思想具有悠久的历史，从新疆的“坎儿井”到北京北海团城的“倒梯形方砖、集水涵洞雨水利用工程，都是古代雨水利用的典范。但相对于发达国家大规模的城市雨水资源利用，我国真正意义上的城市雨水资源研究与利用起步较晚，自90年代起，北京、上海、天津、大连、哈尔滨、西安、

北京城市雨洪控制与利用技术研究与示范

北京城市雨洪控制与利用技术研究与示范张书函1丁跃元1陈建刚1王美荣2 （1北京市水利科学研究所北京100044；2北京市水文总站北京100039）【摘要】雨洪利用是减轻北京城市汛期防洪压力、缓解缺水局面的重要措施。北京从2000年开始系统开展了相关研究，建设了5种类型总面积60ha的6个雨洪利用示范区，建立了雨洪收集、利用的技术体系和推广应用保障体系。本文对其相关的主要研究成果进行简介，旨在推动雨洪利用技术的进一步深化和广泛应用。【关键词】雨洪利用城区示范随着北京城市化进程的加快，建成区面积不断扩大，从而导致不透水面积大幅度增加，致使相同降雨条件下，径流系数增大，洪峰提前，洪量增大，对城市排水和河道行洪构成巨大的压力，也威胁着首都的城市安全。因此，在国家科技部和德国联邦教研部（BMBF）的支持下，在北京市发改委、北京市科委和北京市水务局的资助下，从2000年开始开展了“北京城区雨洪控制与利用技术研究与示范”项的研究。项目的目标是建立实用的雨洪控制与利用技术体系和推广应用体系，以充分利用雨水，缓解水资源危机、削减洪峰流量，确保首都防洪安全。因此，本项目系统研究了北京城区降雨径流的水质与水量规律、雨洪收集、滞蓄、传输、处理、回用和入渗回补地下水技术、透水砖及地面铺装技术，提出了雨洪利用基本模式和拟定了相关政策和技术规范，建设了5种类型总面积60 hm2的6个雨洪利用试验示范区。项目于2005年2月通过了专家鉴定，结论认为本项目首次对我国城市雨洪利用进行了系统的技术集成示范研究，具有较高的实际应用价值，总体技术达到国际先进水平，对中国城市的雨洪利用具有开创性意义。 1主要科学技术成果项目分基础性研究、应用性研究和示范推广研究3个层次开展，通过基础研究为应用和示范推广研究提供依据；通过应用性研究形成雨洪控制与利用的技术体系，通过示范推广研究建立推广应用体系。 1.1 基础性研究成果通过历史资料收集、现场勘探和试验，查清了北京城近郊区的第四系水文地质的地层岩性、分布规律和入渗性能，对表层岩性进行了分区，在此基础上对地下水环境的脆弱性进行了评价和分区，指出了适宜地下水回灌的地区。以1999年1/5000航空影像资料为底图，利用遥感图像处理技术和GIS软件对规划市区范围内的下垫面类型进行了全面的统计分析，得到了24种不同类型下垫面所占面积及其分布。并通过对不同年代城区下垫面的调查和统计分析，总结了不同年代下垫面的变化规律，为进行城区降雨径流规律分析和雨洪利用总体规划提供了基础资料。

浅析雨洪利用

浅析雨洪利用由于全球范围水资源紧缺和暴雨洪水灾害频繁，近二十年来，许多发达国家开展了雨水利用的研究和实践。我国对此的研究比较滞后，同时又是非常需要此方面技术的国家。一方面，我国的水资源总数虽然大，但人均占有少，城市缺水问题十分严重；另一方面，我国降水的时间和空间分布不均，且近年来暴雨强度增大、频率增加，雨洪资源在缺水城市没有得到合理的滞留和利用，反而形成城市内涝危害发展。由此，雨洪利用已经成为我国发展循环经济的重要内容之一。文章结合国内外发展情况，对雨洪利用做了部分分析。标签：水资源紧缺；城市内涝；雨洪利用；循环经济中国雨水资源的总量相对丰富，全年的降雨量大约有6万亿m3。其中有3.2万亿m3 渗透到土壤里，大部分被植物吸收后蒸发掉，小部分补充到地下水；而另外的2.8万亿m3的雨水形成地面径流中，有2.7万亿m3汇集成河流、湖泊等地表水，还有少量雨水成为地下水。目前，我国主要开展农村雨水利用的研究应用较多，对城市雨洪利用的研究相对较少。雨水回收途径包括路面径流、屋面径流。 1 路面雨水控制随着城市人口的增长，城市现代化建设加快，大量建筑物拔地而起，道路建设需求越多，由此城市不透水面积也逐年速增。自然水文循环中，降到地面的水，一部分被植物截留，一部分蒸发到大气，其余水，一部分渗入地下，一部分沿地面流动形成地面径流进入江河湖泊等。而现在的城市降雨量90%形成了径流，地下渗透水量下降导致地下水位下降，而地面雨水汇集、排出时间缩短，高峰流量增大，随之而来的是洪水风险增加。开发种植植物对雨水进行控制是必要的，但是在处于发展中的中国，大批植树造林仍不现实。我们从道路本身出发，既然不得不修路，那么我们将道路设计研究创新，争取最大限度使雨水能够下渗。 1.1 国外技术发展国外多用设集水沟和管渠的透水基层排水系统，这种系统在道路两侧连续铺设多孔排，收集下渗的雨水，构造如下图所示。排水管与集水管连接，集水管的两端再与渗透管沟、渗透池（塘）等连接，将收集的雨水送去处理进行二次利用，或者回填地下水。图1 透水性道路排水结构示意图德国是世界上雨水收集利用技术最先进的国家之一，德国汉诺威康斯柏格城区的雨洪利用与生态设计是欧洲的典范。该系统结合地形与土壤条件设计，尽可能地将雨水就地滞留并下渗，最大限度地减少地表径流。系统由雨水渗滤沟、坡地雨水绿道、雨水滞留区、蓄水湖和输水沟五个部分构成。在此系统中，地面径