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专家释疑:海绵城市面对雨水径流总量控制困惑与质疑的阐述

2016-09-27 10:05来源:给水排水微信作者:王文亮 车伍等关键词:海绵城市雨水径流雨水系统收藏点赞

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Urbonas等推荐雨水渗透设施的排空时间宜为12 h,雨水砂滤池的排空时间宜为24 h,延时调节池的排空时间宜为24~48 h,湿塘的排空时间宜为12 h。

另一影响设施径流控制效果的降雨因素是场降雨的雨型与强度。以降雨量基本相同,雨型与强度不同的4场实际降雨为例,通过SWMM模型计算雨水花园的入流、入渗及溢流过程,主要模型参数包括汇水面参数:总面积5 hm2,不透水率74.1%,不透水汇水面洼蓄量2 mm,透水汇水面洼蓄量12 mm;霍顿入渗参数:最大入渗率18 mm/h,最小下渗率1.8 mm/h,衰减系数4,干期7 d;雨水花园参数:面积2 750 m2,占总面积比例为5.5%,蓄水层深度250 mm,蓄水层容积688 m3,排空时间12 h。降雨事件及模拟结果如图5、表7所示。

通过模拟结果可以看出,设施和汇水面特征一定的情况下,对于雨量基本相同的降雨,设施对雨强小且较均匀、雨峰靠前的降雨的径流体积和雨量控制效果优于双雨峰及雨峰靠后的降雨,原因在于,雨水渗透设施的入渗过程、调节设施的底部出流过程,以及设施的溢流过程皆是动态变化的,受雨水设施的入流过程,即汇水面的产汇流过程直接影响,而根本还是受降雨的影响。

此外,设计降雨量一定的情况下,采用容积法与给定雨型下的模型计算法计算得到的设施容积也不同,原因在于,与模型计算法不同,容积法采用雨量径流系数对汇水面的产流过程进行了概化,忽略了汇水面的“植物截留-入渗-洼蓄”产流过程是随降雨过程动态变化的。但雨量径流系数、植物截留量、入渗率、洼蓄量层等参数取值合理的情况下,两者的计算结果差别不大,如在此案例中,根据模型计算结果,设施的设计降雨量约为26.5 mm,而按照容积法进行计算,设计降雨量为25.1 mm,如表7所示。

2.3工程设施规模确定方法

2.3.1基于模型连续计算

以北京1986~2015年30年逐分钟降雨数据为例,利用SWMM模型计算不同规模的雨水花园对年雨量、降雨场次、径流总量的控制效果如图6所示,SWMM建模同上。

延伸阅读:

中科院院士、著名水文学家夏军剑指“海绵城市”—对海绵城市的思考和建议!

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