基于SWMM情景模拟的半湿润地区绿色基础设施集雨功能优化研究——以迁安市为例
批准号：
31800606
项目类别：
青年科学基金项目
资助金额：
19.0 万元
负责人：
戈晓宇
依托单位：
学科分类：
园林学
结题年份：
2021
批准年份：
2018
项目状态：
已结题
项目参与者：
林辰松、葛韵宇、康嘉奇、李舟雅
项目摘要
结项摘要
项目成果
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中文摘要
为应对我国半湿润地区海绵城市建设的现实需要，本项目以迁安市（我国第一批海绵城市建设试点城市）为例，探索城市绿色基础设施集雨功能优化的方法。本研究创新地利用景观生态指数作为绿色基础设施雨洪调蓄能力的研究基础，分析迁安市绿色基础设施空间格局对城市雨洪调蓄的影响机制。本研究以迁安市绿地系统规划（2013-2030）为基础，以迁安市内涝分布特征为依据，集成风景园林、城乡规划学和生态学等跨学科理论与方法，综合城市基础资料，进行绿色基础设施集雨功能优化研究。项目通过水敏性分析确定各汇水分区的雨洪压力，并以消减雨洪为目标进行绿地集雨功能优化的方案设计，方案设计成果按照不同情景进行SWMM模拟，综合不同方案和情景设置提出绿色基础设施集雨型功能优化的方法。本研究旨在保证城市绿色基础设施综合功能的基础上，在绿色基础设施建设中合理应用低影响开发建设模式和技术，充分发挥绿色基础设施对径流控制的综合作用。
英文摘要
Responding to the practical needs of sponge city construction in semi-humid regions, this project takes Qian'an City (The first batch of the pilot construction of the sponge cities in China) as an example to search for a method through the rainwater harvesting function optimization of the urban green infrastructure . The research innovatively uses the landscape ecological index as the research foundation of the capacity of green infrastructure storm water regulation, in order to analyze the impact mechanism of the spatial pattern of the green infrastructure on the urban storm water regulation. Based on the planning of Qian'an city green space system (2013-2030) and the distribution characteristics of waterlogging , this study integrates interdisciplinary theories and methods such as landscape architecture, urban and suburb planning and ecology, and colligates urban basic data study to research the rainfall function optimization of green infrastructure. Through water sensitivity analysis, the project determined the rainstorm pressure of each catchment area and reducing the storm water as the goal to design the functions optimization of rainwater harvesting green space. The results of the project design were simulated by SWMM according to different scenarios and putting forward the method of rain water harvesting functions optimization of green infrastructure by bringing together different programs and scenarios. The purpose of this research is to ensure the comprehensive functions of urban green infrastructure and to rationally apply the construction modes and technologies of low-impact development while construct the green infrastructure so as to give full play to the integrated effect of green infrastructure on runoff control.
绿色基础设施是雨水径流消减的重要载体，在我国大力推行海绵城市建设的同时，优化绿色基础设施的集雨功能是经济、合理、高效完成海绵城市建设的重要途经。以半湿润地区的代表性城市迁安为主要研究对象，针对绿色基础设施面临的水资源、水安全问题和水景观需求，以外源型和内源型绿色空间为主要研究内容，提出了集雨功能优化的方法。.对于内源型径流绿地（以山西省晋中市社火公园为例），可以采用以渗透滞留为主要功能的集雨设施。按照海绵城市的建设标准，集雨设施能够消纳场地范围内的雨水径流。根据SWMM情景模拟，在设计降雨重现期为2、3、5、10、20年一遇的降雨条件下，径流总量的削减率分别为100%、65.9%、35.8%、24.3%、2.8%，对峰值流量的削减率分别为100%、44.0%、31.2%、19.8%、8.7%。.对于外源型径流绿地（河北省迁安市滨湖东路东侧绿地为例），以水安全和水资源储存利用功能为设计目标时，可以采用收集利用设施作为刚性的径流消减设施和雨水回收利用载体，采用渗透滞留设施作为弹性的径流消减设施，应对超标径流的产生和城市内涝的发生。在1、2、3、5、10年一遇的降雨条件下，在集雨功能优化后，场地可分别消减93.71%、80.68%、68.85%、65.63%、60.96%的径流量，可分别推迟92、76、54、47、32min的峰现时间。但是随着降雨强度进一步增大，后期消减径流比例逐渐减少，消减峰值流量曲线渐趋平缓，LID设施调蓄作用开始逐渐减弱。。.对于外源型径流绿地（以河北省第二届园林博览会（秦皇岛）园区），以水安全和水景观功能为设计目标时，可以采用景观水体为主的集雨设施。在优化集雨功能后，研究区域在1、2、3、5、10年一遇的降雨强度下径流总量分别消减93.71%、80.68%、68.85%、65.63%、60.96%，峰值流量分别消减95.24%、82.37%、64.23%、60.2%、49.74%；峰现时间分别推迟92、76、54、47、32min。根据MIKE21水动力模拟，在平水年的预计，水体面积超过全园水景总面积60%的天数能够达99 d以上，超过80%的天数达88 d以上，通过收集场地外部的雨水径流基本可以使景观水体维持在比较稳定的状态，满足水景观的需求。
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DOI：
10.19775/j.cla.2020.06.0107
发表时间：
2020
期刊：
中国园林
影响因子：
--
作者：
[李舟雅, 霍锐, 戈晓宇]
通讯作者：
戈晓宇
DOI：
10.14085/j.fjyl.2019.04.0089.06
发表时间：
2019
期刊：
风景园林
影响因子：
--
作者：
[姚朋, 周佳怡, 王子晴, 李雄]
通讯作者：
李雄
DOI：
10.14085/j.fjyl.2019.08.0077.06
发表时间：
2019
期刊：
风景园林
影响因子：
--
作者：
[康嘉奇, 戈晓宇]
通讯作者：
戈晓宇
DOI：
--
发表时间：
2019
期刊：
北京林业大学学报
影响因子：
--
作者：
[闫佳伦, 董宇翔, 叶可陌, 索筠博, 闫娜, 韩莉, 林辰松]
通讯作者：
林辰松
DOI：
--
发表时间：
2020
期刊：
风景园林
影响因子：
--
作者：
[戈晓宇, 卢奕芸]
通讯作者：
卢奕芸
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