資源描述:
《北京城市雨洪控制與利用技術(shù)研究與示范》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學術(shù)論文-天天文庫。
1、北京城市雨洪控制與利用技術(shù)研究與示范-水文&水資源簡介:雨洪利用是減輕北京城市汛期防洪壓力、緩解缺水局面的重要措施。北京從2000年開始系統(tǒng)開展了相關(guān)研究,建設了5種類型總面積60ha的6個雨洪利用示范區(qū),建立了雨洪收集、利用的技術(shù)體系和推廣應用保障體系。本文對其相關(guān)的主要研究成果進行簡介,旨在推動雨洪利用技術(shù)的進一步深化和廣泛應用。關(guān)鍵字:雨洪利用城區(qū)示范隨著北京城市化進程的加快,建成區(qū)面積不斷擴大,從而導致不透水面積大幅度增加,致使相同降雨條件下,徑流系數(shù)增大,洪峰提前,洪量增大,對城市排水和河道行洪構(gòu)成巨大的壓力,也威
2、脅著首都的城市安全。因此,在國家科技部和德國聯(lián)邦教研部(BMBF)的支持下,在北京市發(fā)改委、北京市科委和北京市水務局的資助下,從2000年開始開展了“北京城區(qū)雨洪控制與利用技術(shù)研究與示范”項的研究。項目的目標是建立實用的雨洪控制與利用技術(shù)體系和推廣應用體系,以充分利用雨水,緩解水資源危機、削減洪峰流量,確保首都防洪安全。因此,本項目系統(tǒng)研究了北京城區(qū)降雨徑流的水質(zhì)與水量規(guī)律、雨洪收集、滯蓄、傳輸、處理、回用和入滲回補地下水技術(shù)、透水磚及地面鋪裝技術(shù),提出了雨洪利用基本模式和擬定了相關(guān)政策和技術(shù)規(guī)范,建設了5種類型總面積60h
3、m2的6個雨洪利用試驗示范區(qū)。項目于2005年2月通過了專家鑒定,結(jié)論認為本項目首次對我國城市雨洪利用進行了系統(tǒng)的技術(shù)集成示范研究,具有較高的實際應用價值,總體技術(shù)達到國際先進水平,對中國城市的雨洪利用具有開創(chuàng)性意義。1主要科學技術(shù)成果項目分基礎性研究、應用性研究和示范推廣研究3個層次開展,通過基礎研究為應用和示范推廣研究提供依據(jù);通過應用性研究形成雨洪控制與利用的技術(shù)體系,通過示范推廣研究建立推廣應用體系。1.1基礎性研究成果通過歷史資料收集、現(xiàn)場勘探和試驗,查清了北京城近郊區(qū)的第四系水文地質(zhì)的地層巖性、分布規(guī)律和入滲性能
4、,對表層巖性進行了分區(qū),在此基礎上對地下水環(huán)境的脆弱性進行了評價和分區(qū),指出了適宜地下水回灌的地區(qū)。以1999年1/5000航空影像資料為底圖,利用遙感圖像處理技術(shù)和GIS軟件對規(guī)劃市區(qū)范圍內(nèi)的下墊面類型進行了全面的統(tǒng)計分析,得到了24種不同類型下墊面所占面積及其分布。并通過對不同年代城區(qū)下墊面的調(diào)查和統(tǒng)計分析,總結(jié)了不同年代下墊面的變化規(guī)律,為進行城區(qū)降雨徑流規(guī)律分析和雨洪利用總體規(guī)劃提供了基礎資料。利用28個雨量站的系列資料,對北京規(guī)劃市區(qū)不同重現(xiàn)期的10min~7d短歷時和月、汛期、年長歷時雨量進行了分析,得出了相應的
5、統(tǒng)計參數(shù),摸清了城區(qū)降雨的時空分布和時程分配規(guī)律,繪制了100張不同頻率和時段的降雨等值線圖,提出了北京城區(qū)特短歷時暴雨的擬合公式。根據(jù)長系列城區(qū)汛期出境水量的實測資料,結(jié)合上述降雨和下墊面分析結(jié)果,研究得出了以不透水面積比率為參數(shù)的城區(qū)降雨與徑流關(guān)系綜合圖,由此分析得出了不同水平年的城區(qū)雨洪可利用潛力。對北京城區(qū)西部、東南部、東北部的不同類型屋頂、普裝地面、綠地、機動車道的降雨徑流水質(zhì)特征進行了試驗研究,摸清了其徑流水質(zhì)與下墊面類型之間的關(guān)系和隨降雨歷時、降雨量的變化規(guī)律,為處理和利用雨水提供了依據(jù)。1.2雨洪控制與利用技
6、術(shù)體系(1)確定了不同下墊面和不同用途的雨水處理方法。針對上述不同下墊面徑流的水質(zhì)特征和不同回用途徑的水質(zhì)要求,確定了相應的處理工藝。特別是提出了以初期徑流量的兩種界定標準,即前1~3mm徑流或前10~15min徑流,以及相應的棄除技術(shù)。研究設計了優(yōu)先流式、截留自滲式和自動翻板式期徑流池,和具有調(diào)蓄功能的砂過濾。提出了棄除水中漂浮物和油污的去除技術(shù)。(2)建立了雨洪收集、滯蓄、調(diào)控的技術(shù)體系。探討了利用降雨量-歷時-頻率曲線推求設計降雨的方法,建立了基于產(chǎn)流、匯流理論的雨洪收集系統(tǒng)的計算方法和數(shù)學模型。提出了雨洪調(diào)控排放技術(shù)
7、和2種確定雨洪利用調(diào)蓄池容積的方法:日調(diào)節(jié)計算法和數(shù)值模擬法。研究設計了新的具有攔截初期徑流、大顆粒污物和油污的環(huán)保型道路雨水口。(3)形成了將雨洪回用于灌溉綠地、洗車沖廁和入滲回補地下水的技術(shù)。提出利用砂石坑、大口井、深井等回灌雨水的方法,探索了利用輻射井進行雨水回灌和利用技術(shù);提出了回灌井回灌水量的計算方法,實踐了雨水與中水聯(lián)合運用技術(shù)。(4)研究了利用綠地消納和利用雨洪的技術(shù),得出了不同頻率降雨情況下,不同形式綠地的徑流系數(shù),提出了綠地消納硬化地面雨水的比例、標準和豎向關(guān)系。通過試驗和模擬研究了綠地土壤對雨洪污染物凈化
8、能力,探明了其凈化效果。(5)解決了透水磚的透水性與強度和抗凍性的矛盾,建立了利用透水地面下滲雨洪、削減徑流的技術(shù)體系。研發(fā)了透水快、強度高、抗凍融的透水磚及其生產(chǎn)和工藝,提出了透水磚及其普裝地面的質(zhì)量檢測方法。所研制的透水磚的透水系數(shù)可大于1.0mm/s,抗壓強度達到35Mpa,25次凍