基于“海绵体”原位试验的环境地质适宜性评价及应用——以河南省新乡市为例

海绵城市是针对城市建设中解决城市雨洪问题提出的生态理念，其本质是通过渗、蓄、净、排等手段解决城市水资源问题的综合治理.本研究从环境地质条件出发，考虑海绵城市建设中地质体的海绵属性，开展研究区原位双环渗水试验和工程钻孔，针对原始海绵地质条件的降雨入渗最大深度和地表土体渗水速度进行分析，提出海绵渗水、海绵蓄水两个指标.该指标可有效表示及概括海绵城市建设中环境地质适宜性，易得易懂，具有较强的普适性，易于推广.最后以中国中部城市新乡市为例，进行海绵城市建设环境地质适宜性评价.     

浅谈水文地质勘查工作在海绵城市建设中的重要作用

海绵城市是指通过加强城市规划建设管理,充分发挥建筑、道路和绿地、水系等生态系统对雨水的吸纳、蓄渗和缓解作用,有效控制雨水径流,实现自然积存、自然渗透、自然净化的城市发展方式。其本质是要实现有效的径流控制,不仅要从形成雨水径流的源头着手,而且要考虑城市“海绵体”的岩土性质,其渗透能力(降雨渗透系数)、储存雨水能力(地下含水层储存空间大小)及储存雨洪的危险性(诱发环境地质问题)等。这些问题与水文地质勘查工作密切相关,不可或缺,是海绵城市建设规划、设计前的最基础性工作。     

衡水市城市雨洪水环境状况分析研究

城市雨洪是一种灾害,又是重要的水资源,目前水资源和环境是我国面临的重要问题。因此,充分开发利用城市雨洪资源,对缓解城市的水资源短缺问题意义重大。本文通过对2010和2011年衡水市区内生态水(景观水)、暴雨路面积水和天然雨水的水质状况的分析研究,为开发和利用城市雨洪资源提供依据。     

基于GIS分析法识别城区水安全敏感区研究

近年来,随着海绵城市建设的推进,我国学者对于城市雨洪管理方面的研究日益加深。然而海绵城市的建设相关问题也日益凸显,首要问题就是对于城区大范围积水分析、水安全分析等技术相对薄弱,使得大范围海绵城市的建设流于形式。以宜良县建成区为例,查阅相关文献并对积水点实际调研。借助ArcGIS工具的强大功能对城区的各项指标进行综合分析,得出宜良县建成区水安全敏感区分布图,从而使得海绵城市建设可以根据各区域水安全敏感情况制定不同策略,对今后海绵城市的建设具有借鉴意义。     

变化环境下城市水文学的发展与挑战——Ⅱ.城市雨洪模拟与管理

全球气候变化和快速城市化改变了城市水循环过程,加剧了城市暴雨洪涝问题。从城市雨洪模型构建的角度,回顾了降雨观测与预报技术、城市雨洪产汇流计算方法以及城市雨洪模型的发展历程,总结了各种技术的特点、适用性和局限性,指出城市雨洪模型在机理认识和数据管理方面的不足,提出了城市雨洪模型的概念性框架与基本流程。从雨洪资源化的角度,介绍了城市雨洪管理基本理念和策略,分析了城市雨洪管理的主要技术方案。阐明了城市雨洪模拟与管理的发展趋势及前景,未来应该强化高精度降雨观测和临近定量降雨预报能力,探索城市化流域的产汇流机理和响应机制,开发有效的城市雨洪模型系统,发展多源信息耦合技术,开展城市雨洪模拟预报及资源化利用研究,实现城市可持续发展以及保障城市水安全。     

生态河道在城市生态建设中的设计应用研究

城市的河道水系是一个生命的有机体,是一个生态系统,它需要一个自然的生态环境方能维持健康。生态河道的建设可以促进和改善整个城市生态河道系统。采取强有力的生态工程措施,从设计思路、护坡建设、水体净化、应用管理等方面进行了研究。最后针对河道的生态管理与生态效益提出：减少水入河量,实行管网式雨污彻底分流;科学利用雨洪;加强法制建设等三项意见。     

海绵城市建设下城市地质调查工作方向与支撑作用——以徐州市为例

海绵城市——低影响开发雨水系统构建是一种新型的城市建设理念,是基于城市雨洪管理的一种可持续的城市建设模式,已被认为是破解水生态与城市发展失衡的最佳方式。在此背景下,城市地质调查工作需转型发展,应围绕海绵城市建设规划目标及低影响设施建设可能面临的地质问题,开展相应的调查工作。本文在分析海绵城市建设途径的基础上,提出了城市地质调查工作的发展方向,并以徐州城市地质调查工作为例,阐述了城市地质调查工作在海绵城市建设中的支撑作用。     

海绵城市建设的地质影响及适宜性评价——以徐州为例

海绵城市建设是落实生态文明建设的重要举措,是雨洪管理的一种可持续的城市建设模式,目前已成为众多行业和科技领域的讨论热点之一。海绵城市建设的核心是城市水安全,但要充分考虑“海绵体”承载体(岩土)的物性,即地质环境条件的差异,因此,建设海绵城市应重视地质环境条件研究。本文在分析地质环境条件对海绵城市建设影响的基础上,研究了徐州市海绵城市建设与地质环境条件之间的相互关系,建立了徐州市海绵城市建设的地质适宜性评判指标体系,基于地质环境条件划定了海绵城市适宜建设区、控制建设区和不宜建设区,为徐州海绵城市建设提供地质依据。     

基于SWMM-CCHE2D耦合模型的海绵城市内涝管控效果评价

为了解决暴雨导致的城市内涝,为应急管理提供技术支撑,考虑城市暴雨过程及海绵地表特性,结合城市水文学及水力学原理和芝加哥雨型,建立了SWMM-CCHE2D耦合模型。结合高精度地形数据和降雨、径流实时监测数据,采用SWMM雨洪模型模拟暴雨条件下海绵城市的产流,耦合高精度的二维水动力模型CCHE2D模拟相应的内涝情况。结果表明：暴雨条件下通州海绵区的产汇流具有缓慢下渗和汇流的特性,主要海绵措施的加入对径流削减率会有9.0%~40.6%不同程度的提高,从而减缓内涝,其中,对5年一遇暴雨的效果最显著;在100年一遇暴雨下设计的各种海绵措施中,生物滞留带对径流削减率的提高程度最明显,高达28.4%,透水铺装和绿地也具有较好的效果。     

考虑有效不透水下垫面的城市雨洪模拟模型——Ⅰ.模型原理与模型构建

为满足新形势下雨洪管理实践的需求,揭示有效不透水下垫面对城市水文过程的影响,需研发考虑有效不透水下垫面的城市雨洪模拟模型。将不透水下垫面分为道路和屋顶,综合运用地理信息系统、城市雨洪模型等技术手段,基于不同分类属性分步确定有效不透水面积;考虑模型复杂性、建模数据可用性和模型预测能力,确定模型结构。区分有效不透水下垫面和非有效不透水下垫面产汇流过程,将具有高度异质性的城市下垫面离散成具有均匀或准均匀特性的子汇水区,考虑不同下垫面各子汇水区内部及子汇水区之间汇流路径,采用不同的产汇流计算方法,构建了精细模拟模型,可为城市洪涝防治及海绵城市建设提供技术支撑。     

不同天然海绵体特征条件下的海绵城市建设适宜性研究

海绵城市建设是近年来城市规划和雨洪管理的重要方向。针对不同的地质环境条件特征,海绵城市建设的适宜性和措施建议各不相同。本文通过对郑州市白沙和高新两个典型地貌单元的海绵城市建设示范区进行研究,在查明区域地质环境条件的基础上,运用层次分析法对两个示范区的天然地质海绵体的适宜性进行评价。评价指标选取地表海绵体中的土地利用现状、地表岩性、地形坡度、土壤环境质量,地下海绵体中的岩性结构组合、厚度。评价结果显示白沙示范区适宜性整体优于高新示范区一个级别。白沙示范区浅层地下水埋深较浅,地层渗透性强,若加大开采力度,其海绵城市建设的蓄水能力会大大增强,海绵城市建设的适宜性也会随之提升;高新示范区虽水位埋藏深,但地层渗透性差,海绵城市建设潜力相对较小。针对不同的天然海绵体条件特征,应辅以相应的LID设施建议。     

某片区暴雨强度及雨型分析

不同降雨重现期下的暴雨强度及雨型分析对海绵城市规划及城市片区排水工程设计具有重要意义。基于此,本文利用暴雨强度计算公式及芝加哥雨型分析方法,对不同降雨重现期下的某片区暴雨强度及雨型变化进行研究。研究结果表明：(1)降雨重现期将显著地影响研究区域内的初期降雨量,降雨历时末期的最大与最低暴雨强的比值为2.02。(2)研究片区内的雨型呈现先增加后降低的趋势,且雨峰出现在降雨历时第48 min时。研究结果对理解不同暴雨重现期下暴雨强度的差异性及雨型变化具有一定的参考价值,为城市海绵城市规划及城市片区排水系统工程设计提供基础的理论指导。     

海绵城市理念在市政道路工程设计中的应用

正海绵城市,是新一代城市雨洪管理概念,是推动绿色建筑建设、低碳城市发展、智慧城市形成的创新表现,是新时代特色背景下现代绿色新技术与社会、环境、人文等多种因素的有机结合。本文以海绵城市理念为研究对象,阐述其定义及特质,分析其对于城市项目建设的重要性,并结合工程实例,对该理念下市政道路工程的设计展开探讨,涉及道路、绿化带、附属设施及排水系统等方面内容,以期提升设计人员对海绵城市理念的重视程度,从而更好地改善城市的自然环境、生态环境和水资源状况,提高新型城镇化质量,促进人与自然和谐发展。     

海绵城市建设地下水补给计算研究进展

海绵城市建设通过改变流域下垫面条件来蓄滞雨洪,在减少城市雨水地表径流量、缓解城市内涝、补给地下水方面发挥了重要作用。在此过程中,增加流域雨水下渗量、利用雨水回补地下水是海绵城市建设的重要手段,也是雨水资源利用和缓解城市水资源短缺的重要举措。针对当前海绵城市建设中地下水回补量化的难题,本文对国内外适用于海绵城市建设中地下水补给量的计算方法进行了概述,分别介绍了各方法的基本原理、优缺点及适用情况,旨在为我国海绵城市建设地下水补给的效果评估提供参考。     

衡水市城市雨洪资源利用途径探析

衡水市水资源短缺已成为制约城市经济社会发展的重要因素,城市雨洪资源利用将是解决该市水资源短缺问题的重要途径之一。结合衡水市水资源特点,对衡水市城市雨洪资源利用的途径、存在问题及对策进行了分析探讨,以期为衡水市将来城市雨洪资源利用工作的开展提供参考。     

低影响发展的雨洪资源调控措施研究现状与展望

低影响发展(Low Impact Development,LID)作为新兴的雨洪资源调控设计策略,对城市雨水资源化利用及生态环境保护具有重要的作用.系统论述了LID的定义、产生背景、设计目标及理念;分析了LID在主要技术措施、设计方法、效果监测、模型模拟等方面的研究进展,归纳总结了LID的优点及局限性;在此基础上,分析了LID的推广及应用前景,指出实地监测、介质试验、模型模拟及其与区域可持续发展的融合研究是目前LID研究的关键问题.国外LID的雨洪资源调控技术和方法对中国城市雨水资源化利用和生态环境保护具有借鉴意义.     

雨洪资源利用功能与需求耦合效益识别法研究

通过对现有的雨洪资源效益识别方法例如列表法、解析法、图解法的分析,认为它们都存在着仅从雨洪资源的单一角度考虑效益产生的片面性问题.根据我国雨洪资源利用的实践经验,提出雨洪资源利用功能与需求耦合效益识别法.这种方法以用水系统为主线,一方面从雨洪资源所具备的功能属性进行识别,比如水量、水质、水能、净化功能等;另一方面从城市、区域对雨洪资源的接纳和需求能力进行识别;然后功能与需求、供给与需量、主动与被动进行对接和耦合,识别出具体效益并进行合并归类,将其分为经济效益、生态环境效益和社会效益三大类.以白城市为例进行分析,认为此方法识别准确,结果可靠,为进一步进行雨洪资源的综合效益分析奠定了良好的基础.     

基于低影响开发的城市非点源污染控制技术及其相关进展

低影响开发(low impact development,简称LID)技术与传统城市非点源控制技术相比,具有可持续、分散化、节省投资、与场地开发和景观设计相结合等特点,近年来在国外城市雨洪控制利用和非点源污染控制中得到了迅速发展和广泛应用。首先系统介绍了LID技术的内涵、特点以及与城市传统雨洪污染控制方法的区别,从理念上分析了LID和绿色建筑及绿色基础设施建设体系的区别和联系;然后根据城市非点源污染的产生、迁移路径,将LID划分为单个技术—措施组合—控制体系3个层次,分别介绍了其技术体系和评估方法;进而简要介绍了LID在国内外的相关实践;最后提出了我国开展基于LID的城市非点源污染控制的相关建议。     

城市雨洪模拟技术研究进展

从对水文过程描述的角度对城市雨洪模拟技术进行了回顾,认为管网汇流阶段算法较为成熟,而产流和坡面汇流阶段还有待深入研究.从模型构建思想的角度回顾其发展历程,阐明了经验性模型和分布式概念性模型的局限性以及分布式物理模型的良好发展前景.通过总结国内外几个具代表性城市雨洪模型的特点,从特定模型的角度进一步分析城市雨洪模型的现状,并指出中国与国外模型研究的差距.对与城市雨洪模拟精度密切相关的基础数据收集与管理技术进行了讨论,并提出了城市雨洪模拟技术的发展方向.     

城市雨水在地下水回灌中的利用分析

通过分析城市雨水回灌利用的发展和现状,指出了城市雨洪产生速度快和渗透回灌缓慢、降雨间隙性和雨水资源利用持续性之间的矛盾是城市雨水回灌利用中存在的主要问题。从城市整体规划出发,以生态城市建设为导引,提出点线面相结合的雨水回灌方式,并结合石家庄市的实际情况,说明城市雨水回灌利用在城市水资源发展中存在的巨大效益。