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基于海绵城市理念的市政道路滞留带研究
| 论文题名： | 基于海绵城市理念的市政道路滞留带研究 |
| 关键词： | 海绵城市;道路滞留带;填料土;级配设计;渗透性能;径流削减性能;污染物去除性能 |
| 摘要： | 传统的城市道路建设过程，对道路径流处理理念是“快速排除”和“末端集中”，暴雨时容易引发城市内涝灾害以及城市周围水环境的水质恶化。将道路绿化带改造成滞留带是海绵城市建设中极具前景的低影响开发(Low Impact Development，LID)技术，它对道路径流处理理念是“慢排缓释”和“源头分散”，具有削减道路径流和去除径流中污染物的功能。 本文提出一套道路滞留带设施的设计分析方法，并对设计的滞留带设施进行径流削减性能和污染物去除性能的模拟与分析。通过主骨架空隙体积填充法设计滞留带填料土的级配，获得填料土的土壤特征参数，用经验公式预测设计填料土的饱和渗透系数并进行渗透试验检验，通过土柱入渗实验获取填料土对各项污染物的去除效率。依靠ABAQUS软件模拟非饱和填料土的降雨入渗过程，分析填料土的饱和度和孔隙水压力在稳定降雨强度下的变化情况，获取填料土湿润峰处的平均基质吸力。综合上述设计、试验、模拟得到的土壤特征参数，在SWMM(Storm Water Management Model)软件中建立单个滞留带模型，分析滞留带设施在不同径流设计量条件下的径流入渗量、溢流量、暗管排水量的变化情况。总结滞留带的附属设施以及设施之间的衔接方式和各类道路滞留带设施的横断面和平面布设形式。最后结合实际工程案例建立道路区域的滞留带改造工程模型，针对采用不同渗透性能的滞留带设施，模拟它在各种降雨重现期条件下的径流总量、流量峰值、峰值出现时间的变化情况，以及浊度NTU、化学需氧量COD、总磷TN、总氮TP四类污染物的浓度变化情况。结果表明，滞留带设施对道路径流起到慢排缓释、净化水质的作用，填料土的渗透性能是影响滞留带设施径流削减性能和污染去除性能的关键因素，增加土壤的渗透性能，有利于提高设施的径流削减性能，但会降低污染去除性能，所以设计时，因结合实际工程情况，协调这两方面因素。结合本文研究成果，填料土的级配设计时，建议控制填料土的饱和渗透系数在6-10mm/min之间。 综上所述，针对海绵城市道路滞留带设施的设计问题，本文提出一套道路滞留带的设计分析方法，从填料土的级配设计出发，可进行滞留带处治性能的评价，研究和总结了填料土的渗透性能对水量和水质问题的影响，为今后进一步完善海绵城市道路滞留带的材料与结构形式设计提供参考依据。 |
| 作者： | 彭攀 |
| 专业： | 交通运输工程 |
| 导师： | 张磊;胡光伟 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 东南大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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