基于海绵城市理念建设山体公园调蓄设计与模型校核方法技术

本发明专利技术涉及一种基于海绵城市理念建设山体公园调蓄设计与模型校核方法，包括以下步骤：A、确定山体公园年径流总量控制率；B、根据山体公园年径流总量控制率初步提出LID模块控制指标；C、根据LID模块控制指标计算各LID模块的调蓄容积，调节LID模块控制指标，使得灰色调蓄设施的调蓄容积不大于设定值，并得出LID模块的调蓄容积；D、模块布局；E、模型分析。该发明专利技术全面贯彻海绵城市建设理念，是把山体公园的建设与海绵城市建设融为一体，进一步落实海绵公园建设的设计方法，以实现山体公园对雨水的自然积存、渗透和净化。

The design and model checking method of mountain park based on the concept of sponge City

The invention relates to a sponge city concept of mountain park construction regulation design and model verification method based on A, which comprises the following steps: determining the mountain park total annual runoff control rate; B, according to the annual runoff control rate of mountain park is put forward to control the LID module C index; calculation of the LID module LID module according to the control index of storage the volume adjustment module of LID control index, the grey storage facilities for storage volume is not greater than the set value, and the LID module D module, storage volume; layout; E, model analysis. The invention fully implement the sponge city construction concept, the mountain park construction and sponge city construction integration, to further implement the design method of sponge park construction, in order to achieve the mountain park of the natural accumulation, infiltration and purification.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种基于海绵城市理念建设山体公园调蓄设计与模型校核方法，属于海绵城市设计

技术介绍
海绵城市，是新一代城市雨洪管理概念，是指城市能够像海绵一样，在适应环境变化和应对自然灾害等方面具有良好的弹性，下雨时吸水、蓄水、渗水、净水，需要时将蓄存的水“释放”并加以利用。海绵城市是一种可持续理念而非具体城市，这种理念要贯彻到城市的各种建设中和改造中，核心思想是“生态雨洪管理”和“低影响开发(LID)”思想。这一理念要求尊重自然，把水资源作为重要因素考虑到项目设计中。海绵城市需要对雨水这一因素慎重考虑，不仅要考虑到降雨量、径流量、地下水水位与污染等因素，还需要考虑海绵城市这一系统的建设成本、维护成本。这一过程非常复杂，不是单一行业或专业的人能解决的。比如目前国内同行的在城市内部进行改造，通过公园、小区、建筑物屋顶、绿化带等海绵体达到下雨时吸水、蓄水、渗水、净水，需要时将蓄存的水释放并加以利用的功能，可能需要花费很多资金。LID低影响开发成本是采用源头削减、过程控制、末端处理的方法进行渗透、过滤、蓄存和滞留，防止内涝灾害。LID于20世纪90年代在美国马里兰州普润斯乔治县提出，用于城市暴雨最优化管理实践。具体措施有：可渗透路面、绿色屋顶、雨水花园、滞留草沟，雨水再生系统等。LED将成为景观设计的必要手段，具体手法很多，基本原理是以可持续理念对待城市景观，比如，利用台地式解决雨水就地下渗；采用低维护植物，优先选用既可耐涝又有一定抗旱能力的本土植物，适当搭配外来物种；少用石材，采用低碳低能耗的可回收材料等等。将海绵城市理念应用于山体公园，原有的植被包括树林，还有一些裸露山体和坡地，传统的道路，下场雨90％的雨水成为地表径流。节水是这些‘海绵’的一大特色，下完雨，要让雨水流得下去，留得下来，用得起来。因此需要再局部山体裸露处或植物稀少处进行绿化，结合地形设置水平阶或鱼鳞穴，形成下沉式绿地，同时在生物滞留设施周边栽植湿生水生植物对雨水进行净化。因此需要对山体公园进行调蓄设计充分利用原有山林绿化资源，营造山体生态景观。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种基于海绵城市理念建设山体公园调蓄设计与模型校核方法。为了实现上述的目的，本专利技术的技术方案是：一种基于海绵城市理念建设山体公园调蓄设计与模型校核方法，包括以下步骤：A、确定山体公园年径流总量控制率；B、根据山体公园年径流总量控制率初步提出LID模块控制指标，所述LID模块控制指标包括绿地率、下沉式绿地率、水面率、透水铺装率、绿色屋顶率和灰色调蓄设施容积；C、根据LID模块控制指标计算各LID模块的调蓄容积，通过调节LID模块控制指标，使得灰色调蓄设施的调蓄容积不大于设定值，得出各LID模块的调蓄容积；D、模块布局，根据各LID模块的调蓄容积，确定其规模并进行布局；E、模型分析，采用swmm模型山体公园植入LID模块前后模拟产汇流过程，得出海绵化后对雨水径流峰值、总量已经出峰时间的变化。根据本专利技术的优选实施例，所述LID模块包括水体、绿地、灰色调蓄设施以及透水铺装、绿色屋顶。根据本专利技术的优选实施例，步骤C又包括：a、计算山体公园综合径流系数：式中为第i种下垫面对应的径流系数赋值；αi为第i种下垫面面积占总汇水面积比例；Fi为第i种下垫面面积，F为总汇水面积；b、计算总设计调蓄容积：式中V为总设计调蓄容积，单位m3；H为设计降雨量，单位mm；为山体公园综合雨量径流系数；F为总汇水面积，单位hm2，其中H为设计降雨量；c、通过平衡计算进一步确定水体、绿地、灰色设施等海绵空间与绿地所承担的调蓄容积，平衡计算方法如下：V＝S1H+V2+V3，V2＝S2βh式中V为设计总调蓄容积，单位m3；S1为水域面积，单位m2；S2为绿地面积，单位m2；H为设计降雨量，单位为mm；V2为绿地所承担的雨水调蓄容积，单位为m3；V3为灰色调蓄设施所承担的雨水调蓄容积，单位为m3；β为下沉式绿地率，h为绿地下沉深度，单位为mm，取值一般为100～200mm；d、判断V3值是否高于V值10％，若V3值高于V值10％，则提高水域面积S1、绿地面积S2、下沉式绿地率，或提高绿色屋顶率、透水铺装率，返回步骤a，若V3值不高于10％时，得到最终水面、绿地、灰色调蓄设施的调蓄容积。根据本专利技术的优选实施例，绿地径流系数的计算公式为：y＝0.002x1-0.001x2+0.045x4+0.155x5+2.25x6-0.342硬质地面的径流系数的计算公式为：y＝0.001x1-0.0001x2+0.007x4+0.010x5+0.883式中y为径流系数；x1为降雨量；x2为降雨历时；x3为平均降雨强度；x4为模拟降雨雨峰的位置；x5为坡度；x6为土壤含水量。本专利技术具有以下优点：1)该专利技术全面贯彻海绵城市建设理念，是把山体公园的建设与海绵城市建设融为一体，进一步落实海绵公园建设的设计方法，以实现山体公园对雨水的自然积存、渗透和净化；2)该专利技术考虑多方面影响因素，注重于山体公园径流系数的确定，并划分计算单元，提高径流系数的准确性；3)该专利技术在指标分解过程中，采用了指标联动与试算方法，最后得出的试算结果更具有可实施性；4)该专利技术注重山体公园LID布局的合理性，可有效控制山体公园径流总量、削减径流污染，同时解决山体汇流雨水出路问题；4)该专利技术注重效益分析，最后通过SWMM模型对植入模块前后产汇流过程进行分析，对比雨水径流峰值、总量及出峰时间的变化，分析山体公园海绵化设计后对雨洪控制的有效性。附图说明图1为本专利技术的流程图。图2为本专利技术一具体实施例的流程图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步的描述。如图1所示，一种基于海绵城市理念建设山体公园调蓄设计与模型校核方法，包括以下步骤：A、确定山体公园年径流总量控制率，径流总量控制率为上位规划要求所确定的指标，是山体公园主要控制指标；B、根据山体公园年径流总量控制率初步提出LID模块控制指标，所述LID模块控制指标包括绿地率、下沉式绿地率、水面率、透水铺装率、绿色屋顶率，绿色屋顶率、透水铺装率所确定的绿色屋面面积及透水地面面积可对山体公园的径流系数产生直接影响，初定值可取上位规划下限要求；C、根据LID模块控制指标计算各LID模块的调蓄容积，通过调节LID模块控制指标，使得灰色调蓄设施的调蓄容积不大于设定值，得出各LID模块的调蓄容积；D、模块布局，根据各LID模块的调蓄容积，确定其规模并进行布局；E、模型分析，采用swmm模型山体公园植入LID模块前后模拟产汇流过程，得出海绵化后对雨水径流峰值、总量已经出峰时间的变化。其中步骤C为试算过程，步骤C又包括：a、计算山体公园综合径流系数：式中为第i种下垫面对应的径流系数赋值；αi为第i种下垫面面积占总汇水面积比例；Fi为第i种下垫面面积，F为总汇水面积；b、计算总设计调蓄容积：式中V为总设计调蓄容积，单位m3；H为设计降雨量，单位mm；为山体公园综合雨量径流系数；F为总汇水面积，单位hm2，其中H为设计降雨量；c、通过平衡计算进一步确定水体、绿地、灰色调蓄设施所承担的调蓄容积，平衡计算方法如下：V＝S1H+V2+V3，V2＝S2βh式中V为设计总调蓄容积，单位m3；S1为水域面积，单位m2；S2为绿本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于海绵城市理念建设山体公园调蓄设计与模型校核方法，包括以下步骤：A、确定山体公园年径流总量控制率；B、根据山体公园年径流总量控制率初步提出LID模块控制指标，所述LID模块控制指标包括绿地率、下沉式绿地率、水面率、透水铺装率、绿色屋顶率和灰色调蓄设施容积；C、根据LID模块控制指标计算各LID模块的调蓄容积，调节LID模块控制指标，使得灰色调蓄设施的调蓄容积不大于设定值，得出各LID模块的调蓄容积；D、模块布局，根据水各LID模块的调蓄容积，确定其规模并进行布局；E、模型分析，采用swmm模型山体公园植入LID模块前后模拟产汇流过程，得出海绵化后对雨水径流峰值、总量已经出峰时间的变化。

【技术特征摘要】
1.一种基于海绵城市理念建设山体公园调蓄设计与模型校核方法，包括以下步骤：A、确定山体公园年径流总量控制率；B、根据山体公园年径流总量控制率初步提出LID模块控制指标，所述LID模块控制指标包括绿地率、下沉式绿地率、水面率、透水铺装率、绿色屋顶率和灰色调蓄设施容积；C、根据LID模块控制指标计算各LID模块的调蓄容积，调节LID模块控制指标，使得灰色调蓄设施的调蓄容积不大于设定值，得出各LID模块的调蓄容积；D、模块布局，根据水各LID模块的调蓄容积，确定其规模并进行布局；E、模型分析，采用swmm模型山体公园植入LID模块前后模拟产汇流过程，得出海绵化后对雨水径流峰值、总量已经出峰时间的变化。2.如权利要求1所述的基于海绵城市理念建设山体公园调蓄设计与模型校核方法，其特征在于所述LID模块包括水体、绿地、灰色调蓄设施以及透水铺装、绿色屋顶。3.如权利要求1所述的基于海绵城市理念建设山体公园调蓄设计与模型校核方法，其特征在于步骤C中灰色调蓄设施的调蓄容积不大于设定值为灰色调蓄设施的调蓄容积不大于设计总调蓄容积的10％。4.如权利要求1所述的基于海绵城市理念建设山体公园调蓄设计与模型校核方法，其特征在于步骤C又包括：a、计算山体公园综合径流系数：∑αi＝1式中为第i种下垫面对应的径流系数赋值；αi为第i种下垫面面积占总汇水面积比例；Fi为第i种下垫面面积，F为总汇水面积；b、计算总设计调蓄容积：式中V为总设计调蓄容积，单位m3；H为设计降雨量，单位mm；为山体公园综合雨量径流系数；F为总汇水面积，单位hm2，其中H为设计降雨量；c...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋晨怡，朱宇峰，姜茁，韩卫东，
申请(专利权)人：上海市政工程设计研究总院集团有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31