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关中地区城市下垫面雨水入渗性能的研究
| 论文题名： | 关中地区城市下垫面雨水入渗性能的研究 |
| 关键词： | 城市下垫面;湿陷性黄土;降雨入渗;下凹式绿地;黄土路基破坏;低影响开发 |
| 摘要： | 随着城市化进程脚步加快，城市硬化地面增加，降雨径流下渗量减小，城市出现一系列洪涝灾害问题。关中地区位于我国湿陷性黄土广泛分布地区，城市下垫面受到降雨入渗时会遇到湿陷变形的问题。因此，结合关中地区城市下垫面入渗规律解决城市降雨入渗问题迫在眉睫。 目前，国外学者提出低影响开发（Low Impact Develpoment,LID）这一理念，旨在解决城市降雨入渗等一系列生态环境问题。LID成功实施的核心在于因地制宜，目前在湿陷性黄土地区开展LID建设无先例可循。本文通过雨水下渗试验和变水头入渗试验研究下凹式绿地技术，分析下凹式绿地对提高降雨入渗量、减小城市洪涝灾害的作用。同时，在增加降雨入渗量条件下，计算降雨对城市绿地周边黄土路基的影响深度。 结果表明： （1）不同类型下垫面入渗试验结果表明，入渗率指标规律为：小区绿地(7.02×10-2cm/min)>校园绿地(6.48×10-2cm/min)>踩踏小路(2.79×10-2cm/min)>公园绿地(2.55×10-2cm/min)>市政绿地(2.25×10-2cm/min)>密实黄土(0.9×10-2cm/min)的规律；90min累计入渗量呈现：小区绿地(5.27cm)>市政绿地(2.35cm)>校园绿地(1.98cm）>公园绿地(1.73cm)>密实黄土。入渗速率差异的影响原因包括土壤容重、通气孔隙率、下垫面土壤质地、土体构型，实验发现大孔隙和裂隙的存也显著了提高土壤的入渗能力； （2）表层土的入渗率制约着土壤整体的入渗性能；心土层的入渗速率大于表层土并不能增加整个土体的入渗能力。但是从理论上可以推知：当心土层的入渗能力小于其上层表土时就能够阻碍水的下渗，使整个土体的入渗能力下降； （3）下凹式绿地的下凹深度一般为5~25cm，其蓄渗能力与下凹深度（入渗水头）成正比。同等下渗速率下，下凹式绿地蓄渗效率远高于普通绿地； （4）入渗深度随降雨持续时间的增加而逐渐增加，实验结果表明：12h内同类型绿地、黄土降雨入渗深度呈现：居民区绿地（1.79m)＞市政绿化带（1.43m)＞公园绿地（1.39m)＞黄土（0.35m）； （5）降雨对路基影响深度为2m左右，低阶低降雨入渗深度为0.5m，高阶地降雨入渗深度为1.79m，在西安城区范围的湿陷性黄土呈透镜状不连续分布，在LID下渗措施中，可以通过“插管深渗”避过湿陷性黄土层来保证路基的结构稳定性。 |
| 作者： | 杨霄 |
| 专业： | 建筑与土木工程 |
| 导师： | 张建锋 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 西安建筑科技大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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