降雪对海绵城市典型lid设施的影响研究

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1、分类号:TU9910710-2015229007专业硕士学位论文降雪对海绵城市典型LID设施的影响研究李荣导师姓名职称王彤副教授王峰慧教授级高工专业学位类别工程硕士申请学位类别硕士及领域名称建筑与土木工程论文提交日期2018年5月3日论文答辩日期2018年6月6日学位授予单位长安大学StudyonInfluenceofSnowfallonTypicalLIDFacilitiesUnderConceptofSpongeCityAThesisSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：LiRongSupervisor：Prof.Wa

2、ngTongProf.WangFenghuiChang’anUniversity,Xi’an,China摘要自2014年十月由中国住房与城乡建设部发布的《海绵城市建设技术指南——低影响开发雨水系统构建》以来，截止到2016年已经有30个城市先后被选为海绵城市试点城市，用来研究实际解决频繁发生的“城市看海”等城市病问题。虽然海绵城市的建设目标是解决城市雨洪管理问题，但是在中国北方乃至全国冬季降水主要是以降雪的形式体现，不同于一般降雨的情况，降雪所带来的影响是体现在积雪的累积与融化阶段，在融雪期融雪径流同样是造成城市地表径流的主要因素之一。到目前为止，国内尚未存在以

3、探究冬季降雪期对海绵城市等相关设施具体影响的学术研究，因此本文旨在探索这个问题，以填补海绵城市在降雪气候下的研究空白，提供一种与降雪相关的海绵城市研究方法。本文通过研究海绵城市的相关概念，结合降雪及融雪过程的具体理论，寻找到一种可以借助SWMM模拟软件进行降雪及融雪模拟的研究方法。并且通过理论分析发现，与降雨期不同的是，在利用SWMM模拟软件进行降雪期模拟时，不仅需要足够的降水数据和具体的LID设施参数，还需要温度、风速、积雪的蒸发速率、海拔高度、积雪的相关参数以及对各区域积雪处理方式的选择等参数的输入。通过对各种型LID设施和一条经过海绵化改造的城市主干道进行

4、模拟发现：（1）在融雪期温度的变化方式是影响模拟结果的主要因素，具体影响为当温度升高速度越快，积雪融化速度则越快，积雪融化后产生的融雪径流则对各LID设施产生不同的影响。（2）当融雪期有降雨条件时，降雨强度的大小则直接影响到了模拟结果，具体表现为，降雨造成了积雪融化速率的加快，加上自身的降雨量，导致出现的径流总量大于单纯降雪时所产生的径流总量。在降雨条件下，模拟过程海拔高度以及风速参数的大小对模拟结果几乎没有任何影响，但是如果忽略这两个参数的输入，对模拟结果会产生不可忽视的影响。（3）在具体到对一个海绵城市的具体区域进行降雪及融雪期模拟时，在没有当地准确的积雪蒸

5、发速率数据时，则推荐使用基于Hargreaves方程的公式法进行对积雪蒸发速率参数的计算；各子汇水区域或者各个地块的积雪处理方式的选择也要合理的按照现实处理方式进行。对比发现，积雪处理方式中选择利用融雪剂进行积雪处理对I模拟结果产生的影响最大，这是由于融雪剂加速了积雪的融化过程，在极端的时间内形成更多的融雪径流，融雪径流的量则直接影响到各个模拟结果。（4）模拟表明，乌鲁木齐市在2017-2018年冬季期间降雪量在融雪期所产生的融雪径流如果全部用于绿化用水，理论上会利用10.6万立方米的水资源，约占乌市全年生态环境用水的1‰。关键字：海绵城市，降雪理论，LID，降

6、水相态，SWMMIIABSTRACTSinceOctober2014,the"SpongeCityConstructionTechnicalGuide-LowImpactDevelopmentofRainwaterSystemConstruction"waspublishedbytheMinistryofHousingandUrban-RuralDevelopmentofChina,30citieshadbeenselectedasspongecitypilotcitiesby2016.Thisprogrammeanstosolvethefrequentoccu

7、rrenceofurbandiseasessuchas"watchingtheseainthecity".AlthoughthegoaloftheconstructionoftheSpongeCityistosolvetheproblemofurbanstormwatermanagement,precipitationinnorthernChinaisreflectedbysnowfallinthewinter,eventhewholecountry.Unlikethecasesofgeneralrainfall,theimpactofsnowfallisref

8、lectedinthea