城市雨水花园调蓄过程对雨水径流量削减效应

摘要

随着我国的城市化的飞速发展，各大城市都对城市道路进行了大规模的建设，城市道路主要采用了不透水路面，改变了原有的地表结构，使地表雨水径流路径及下渗过程遭到了破坏，容易引发洪涝灾害和地表水环境污染等问题。城市花园的调蓄系统能够充分的利用雨水资源，对雨水径流量削减效应明显，可以减少城镇洪涝灾害发生的可能性。本课题选择了成都市某建成的雨水花园系统作为现场试验，先分析试验区域的地形地貌特征，在通过对试验区域实测降雨数据的收集和整理分析降雨时空分布特征，结合试验区域的水系结构特征和地表管网产汇流理论，模拟出实际情况下的径流调蓄过程。 地表汇流过程采用等流时线法，将汇水区域分为两个部分，大部分直接汇入雨水管网，少部分汇入雨水花园进行调蓄后再汇入雨水管网；管网汇流过程采用求解圣维南方程组的方法，雨水花园的调蓄过程采用完全水量平衡法，将调蓄过程与径汇流过程相结合分析调蓄过程对雨水径流量的削减效应。以雨水花园内部调蓄为研究对象，分析得出雨水花园内部调蓄水位的变化情况，雨水花园调蓄系统的临界水位为0.38m。但雨水花园的输入水量大于临界调蓄水量时，雨水开始沿着泄流管汇入雨水管网，由于雨水花园内部液面上升的速度和泄流流量均比较平缓，从计算角度讲，对管网汇流计算的影响不大。 通过对试验区域内降雨径流过程进行模拟，比较实测的流量过程线和模拟流量过程线之间的拟合程度，结果显示径流的总量误差在2.3%~17.4%之间，径流的峰值误差在0.6%~13.1%之间。通过对比2#道路和18#道路一场降雨期间的各雨水井的径流峰值、径流总量输入的差异以及2#道路单口雨水井径流量差异，得出建有雨水花园系统的道路结论：对径流峰值起削减作用，削减效率为 32%左右；对雨水径流起调蓄作用，宏观上削减效果在39%左右，分段研究后对径流量的平均削减效率为64.39%。

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