城市道路雨水排放及控制效果影响因素分析

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1、分类号TU99学号1108522912003学位论文城市道路雨水排放及控制效果影响因素分析AnalysisonFactorsofUrbanRoadRunoffDischargeandControl李小宁指导教师姓名宫永伟副教授北京建筑大学李俊奇教授北京建筑大学齐珺副研究员北京市环境保护科学研究院申请学位级别硕士学位类别专业学位专业名称环境工程年级2012论文答辩时间2015年6月学位授予单位和日期北京建筑大学2015年7月答辩委员会主席刘红教授级高工论文评阅人盲审I北京建筑大学硕士学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得

2、的成果。除文中己经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研宄做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签字：2015年6北京建筑大学硕士学位论文版权使用授权书本人完全了解学校有关学位论文知识产权的规定，在校攻读学位期间论文工作的知识产权属于北京建筑大学，允许论文被查阅和借阅。学校有权保留论文并向国家有关部门或机构送交论文纸质版和电子版，可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印、或扫描等复制手段保存和汇编学位论文。作者签名:校内导师签名

3、:2015年6月152015年6月15校外导师签名：&&jv2015年6月15项目资助1、国家水体污染控制与治理科技重大专项课题“城市道路与开放空间低影响开发雨水系统研究与示范（2010ZX07320-002）”2、北京高等学校青年英才计划项目（YETP1645）3、北京市教育委员会科技计划面上项目“低影响开发雨水系统对城市内涝的微调节作用规律研究”（KM201510016005）I摘要摘要城市道路建设过程中，下垫面不透水率增加、竖向设计不合理、排水设施设计标准偏低和排水系统运行管理不善等因素可能导致路面积水。尤其是近年来我国城市道路积水形势非常严峻，目前常采用增大雨水管径

4、、修建末端雨水调蓄设施等工程措施来应对积水问题。但用地紧张、地下管线复杂、施工困难等现实问题往往制约了工程设施的建设。实践证明，部分已建工程的实际效果也并不理想。事实上，原位径流减排与控制、良好的竖向规划、大排水系统构建才是缓解道路积水的重要途径。文章通过应用InfoWorksICM软件建立不同情景下道路的二维-一维耦合模型，模拟分析了传统道路及道路-滞留带情景中不同因素对于道路路面径流排水比例、管线峰值流量削减、峰值滞后等的影响，分析评价了不同因素的影响大小。结合低影响开发的理念以及构建大排水系统的方法为城市道路优化设计提供了思路。文章进行的主要研究如下：(1)生物滞留带

5、对于管线峰值流量的削减效果，峰值削减率在74%~88%之间。对于生物滞留带的峰值削减效果影响最大的因素是雨水口的设置间距，其次是道路横坡，对于生物滞留带的峰值流量削减效果影响最小的因素是道路纵坡。各方案中生物滞留带对于管线峰值流量滞后时间从2min到13min不等，道路横坡对于生物滞留带的峰值滞后效果影响较大，其次是雨水口设置间距，影响最小的是道路纵坡。(2)由于道牙石豁口的收水能力比雨水篦子的收水能力差，导致了在道路-滞留带情景中更大比例的道路径流通过路面排到研究区域外，而通过管线排出以及生物滞留带滞蓄、下渗的径流比例降低。因此，可以通过生物滞留带的优化设计例如：增大道牙

6、石豁口的长度、提高滞留带深度等方法来提高路面径流流入生物滞留带的比例，进而提高生物滞留带的滞蓄、下渗效果。(3)道路调节较其它调节在场地、投资、运行管理等方面占据优势，建设成本低，潜在效益高，在场地开发强度大的地区可因地制宜的采用道路调节这种方法来提高区域排水标准，降低合流制溢流发生频率，同时道路调节的设计应综合考虑当地地下水位，地形地势并与城镇内涝防治相协调，另外为应对潜在的气候变化带来极端天气增多对城市排水基础设施的考验，有条件区域可以设置道路调节专用车道，进一步发挥道路调节的作用。(4)文章中介绍了大排水系统的主要理念以及路面排水中涉及的水力计算方法也就具体的案例阐述

7、了结合低影响开发理念、路面调蓄、大排水系统对道路案例进行改造方案设计的方法。关键词：二维-一维耦合模拟；生物滞留带；道路排水；路面调蓄。IIAbstractAbstractThelocalfloodcouldoccureastheresultsofimperviousunderlyingsurfaceincresing,discorrectverticalroaddesign,nocriticaldesignstandard,poormanagementexperienceandsoonduringtheurban