1、区域概况
片区面积约19.88km2,建成区面积约占71%,人口密集,污染负荷重。因片区局部地势低,现状雨水管网建设标准低、部分排水管渠老化淤积,管网排水能力有限,虽然在低洼地区建有排涝泵站,但在局部地区依然存在内涝问题。
2、评价方法
(1)评价目的及原则
以相关规范标准为指引,在上层次规划成果的基础上,参照其他城市的成功经验,通过收集最新的基础资料,采用先进的海绵城市辅助分析工具,真实、客观评价出片区的海绵城市建设主要指标,为下一步海绵城市规划提供依据。
(2)评价技术路线
整个技术路线主要包括基础数据分析、数据输入、模拟运算和成果分析,技术路线中需收集的资料包括城市下垫面、降雨、管网等。具体评价技术路线见下图:
3、模型参数与计算方法
本项目主要借助SCAD(Sponge City Aided Design)海绵城市辅助工具,从水量和水质角度定量评估片区海绵城市现状,如城市基本情况、现状排涝能力、现状调蓄欠缺能力、地表径流污染等,评估主要包括以下三个过程:
①收集片区下垫面、管网、地形、降雨等基础资料;
②利用ArcGIS软件对各类基础资料进行预处理及分析;
③将ArcGIS处理后的相关数据逐步导入SCAD软件中,并在SCAD中选择合适的参数后进行详细的分析,最终生成评估报告。
在SCAD软件分析研究区域海绵城市基本情况的过程中包括计算设计降雨、水量评估、以及水质评估三个方面。
(1)计算设计降雨
通过软件设计年径流控制率相对应的设计降雨。软件基于历史数据采用牛顿二分法求解得到对应的设计降雨量。
(2)水量评估
计算城市降雨产流过程,评估在不同降雨条件下,判断城市载体能够容纳多少水量以及计算欠缺的“海绵体”(欠缺容积)。通过软件添加管道调蓄设施,LID设施等相关措施,复核城市海绵体空间判断方案是否满足控制指标要求。
(3)水质评估
通过软件计算城市降雨形成的地表径流冲刷的地表污染物,模拟单位面积污染物累积量和任意数量的污染物的产生、流动和运移过程。计算排水分区内污染物削减以及LID设施对污染物的削减作用。
(4)模型参数
模型主要参数包括降雨、地形、汇水、水体、管网、下垫面以及LID设施等。
4、片区海绵城市建设主要措施
片区年径流总量控制率目标为70%,对应设计雨量为33.9mm,总径流量为427409m³,对比现状(年径流总量控制率62%),片区欠缺容积约为52281m³。
为实现目标,根据片区实际情况,考虑通过透水性铺装、蓄水模块、植草沟、下沉式绿地及雨水湿地等措施组合,最大程度减缓雨水径流并适度收集回用。各类措施进行不同组合试算后,考虑用地条件限制和空间布局合理性及实施难度等因素,给出如下组合:
交通广场透水铺装面积97.17ha,占该类用地的20%,住宅用地透水铺装4.85ha,占该类用地的1%,商业用地透水铺装0.15ha,占该类用地的1%;在政府、公共用地上建设蓄水模块,按调蓄深度不超过2m考虑,建设面积为0.31ha,占该类用地的0.9%;在道路、有实施条件的小区、公园等地建设下沉式绿地,下沉深度按30cm考虑,建设面积为1.07ha,各类设施组合后,总体容量为53043m³。
通过这些措施,片区年径流总量控制率可由现状的62%提升至目标的70%,控制降雨量33.9mm,总径流量427409m³。
5、结论
以本次LID组合措施为LID方案,以不增加LID组合措施的方案为原始方案,对比在目标年径流总量控制率对应降雨量工况下,两种方案的地表径流量(图4-1)和COD累计流出量(4-2)可以看出,建设LID组合措施后,洪峰降低,过程更加平缓,地表径流量和COD累计流出量均明显下降,组合措施效果较明显。
参考文献:
[1]《海绵城市建设技术指南——低影响开发雨水系统构建(试行)》(2014);
[2]《深圳市海绵城市专项规划(征求意见稿)》(2016);
[3]《罗湖区海绵城市建设规划及实施研究》(2016);
论文作者:李小江
论文发表刊物:《基层建设》2016年第34期
论文发表时间:2017/3/21
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