1、生态视角下的城市水系统、城市化和城市水问题及应对措施,主要内容(Table of Content),城市化引发的城市雨洪问题应对问题的方式及其发展历程景观设计行业的机遇与挑战河道修复河流廊道规划与城市雨洪管理 技术方面的介绍,城市化引发的主要雨洪问题,自然水系统,SOURCE:USGS,一方面，城市水系统增加了新的源和汇及相应的中间环节，如城市内部的给排水系统；另一方面，自然水系统原有的关系与过程也扰动或影响了。,城市水系统,SOURCE:Prof.Geiger,城市化引发的主要雨洪问题,水文过程的改变及相关城市水问题,SOURCE:马学尼 et al.,1998,城市化引发的主要雨洪问题,水2、文过程的改变及相关城市水问题,城市化引发的主要雨洪问题,1.1城市点源、面源水污染与城市水环境恶化的问题1.2 城市洪峰流量、过程改变与城市防洪的问题1.3 河道基流量量的减少与河道干枯的问题1.4 河道水沙平衡改变与河道侵蚀的问题,1.1 城市点源、面源水污染与城市水环境恶化的问题,点源污染源排污口,城市化引发的主要雨洪问题,北京通惠河 排污口,城市化引发的主要雨洪问题,SOURCE:车伍,世界上一些城市间雨水的污染物指标的比较,1.1 城市点源、面源水污染与城市水环境恶化的问题,面源污染源不同国家、地区 典型雨水径流污染物含量比较,一次降雨之后城市暴雨径流对河流产生的污染负荷,城市化引发的3、主要雨洪问题,SOURCE:车伍,1.1 城市点源、面源水污染与城市水环境恶化的问题,面源污染源典型降雨后水体污染状况,城市化引发的主要雨洪问题,北京市高碑店污水处理厂，http:/,1.1 城市点源、面源水污染与城市水环境恶化的问题,点源污染控制截流、处理、排入受纳水体,一次降雨过程中不同时期的雨水径流水样,城市化引发的主要雨洪问题,SOURCE:车伍,1.1 城市点源、面源水污染与城市水环境恶化的问题,面源污染控制初期污染控制,城市化引发的主要雨洪问题,1.1 城市点源、面源水污染与城市水环境恶化的问题,面源污染控制初期污染控制措施例举,SOURCE:CHM2HILL,水文过程的改变及相关4、城市水问题,城市化引发的主要雨洪问题,1.1城市点源、面源水污染与城市水环境恶化的问题1.2 城市洪峰流量、过程改变与城市防洪的问题1.3 河道基流量量的减少与河道干枯的问题1.4 河道水沙平衡改变与河道侵蚀的问题,伴随着城市不透水面积的增加，雨水径流增加的同时，相应的雨水下渗量减少导致地下水回补量减少。,SOURCE：FISRWG,城市化引发的主要雨洪问题,1.2 城市洪峰流量、过程改变与城市防洪的问题,城市下垫面改变对产流量的影响,城市化引发的主要雨洪问题,1.2 城市洪峰流量、过程改变与城市防洪的问题,城市排水管网对汇流速度的的影响,SOURCE：Georgia stormwater m5、anagement manual,城市化前后，一次降水洪峰流量的变化,城市化引发的主要雨洪问题,城市化前,城市化后,1.2 城市洪峰流量、过程改变与城市防洪的问题,城市化对洪水过程的影响,排水不畅，城市内涝,SOURCE：,城市化引发的主要雨洪问题,1.2 城市洪峰流量、过程改变与城市防洪的问题,城市化对洪水过程的影响城市内涝,洪水漫堤、溃坝,SOURCE：,城市化引发的主要雨洪问题,1.2 城市洪峰流量、过程改变与城市防洪的问题,城市化对洪水过程的影响洪水漫堤,水文过程的改变及相关城市水问题,城市化引发的主要雨洪问题,1.1城市点源、面源水污染与城市水环境恶化的问题1.2 城市洪峰流量、过程6、改变与城市防洪的问题1.3 河道基流量量的减少与河道干枯的问题1.4 河道水沙平衡改变与河道侵蚀的问题,SOURCE：FISRWG,2001,城市化引发的主要雨洪问题,城市不透水面积变化对 下渗与地下水回补的影响,1.3 河道基流量量的减少与河道干枯的问题,SOURCE：PhD.Zhen Xiaoyue,城市化引发的主要雨洪问题,城市化进程中 地下水开采量的增加,1.3 河道基流量量的减少与河道干枯的问题,由于地下水减少,河流枯水期时基流减少，甚至干涸,SOURCE：Prof.Antje Stokman,城市化引发的主要雨洪问题,地下水回补河道水量减少，河道基流减少，河道干枯,1.3 河道基流7、量量的减少与河道干枯的问题,水文过程的改变及相关城市水问题,城市化引发的主要雨洪问题,1.1城市点源、面源水污染与城市水环境恶化的问题1.2 城市洪峰流量、过程改变与城市防洪的问题1.3 河道基流量量的减少与河道干枯的问题1.4 河道水沙平衡改变与河道侵蚀的问题,城市化引发的主要雨洪问题,河道流速、水沙平衡的改变,SOURCE：FISRWG,2001,1.4 河道水沙平衡改变与河道侵蚀的问题,SOURCE：Georgia stormwater management manual,Erosion,城市化引发的主要雨洪问题,城市化前相对稳定的河道形态,城市化后发生侵蚀的河道形态,河道下切,河道变宽8、,增大的径流量与流速引起的河道侵蚀,1.4 河道水沙平衡改变与河道侵蚀的问题,SOURCE：itu107.ut.tu-berlin.de/./gunkel/gunkel.html,下游河道侵蚀,城市化前后河流常水位，河道形态，汛期洪水淹没范围的变化,SOURCE：Clayto,1988,城市化引发的主要雨洪问题,1.6 小结,主要内容(Table of Content),城市化引发的城市雨洪问题应对问题的方式及其发展历程景观设计行业的机遇与挑战河流廊道规划设计与城市雨洪管理 相关措施介绍,应对问题的方式及其发展历程,2.1 城市2.2 河道,Source:Thomas et al.,2002,9、2.1 城市以美国雨水管理发展历史为例说明,美国城市雨洪管理的发展历程在时间上总体可划分为4个主要时期，而每个时期还可细分为不同的发展阶段。(1)市政卫生工程，城市排水需求与发展(2)水量调控，场地外滞留 雨水管理的总体规划(3)水质管理，清洁水法的颁布，水质时期的到来生物评价标准的产生与使用流域尺度的系统协调与管理,水量与水质综合(4)可持续发展新的发展观念对城市雨水管理的影响，LID、精明增长等。,不同阶段的产生、发展与演替，主要是由城市发展历史阶段所面临的主要矛盾、城市居民的内在需求，科学、技术的进步等因素共同推动的。,应对问题的方式及其发展历程,美国雨水管理发展历史,Source:Th10、omas et al.,2002,(1)城市排水的产生、发展(1800s-1950s),19世纪初期，美国社会开始步入城市化、工业化阶段，出于城市环境与公共卫生的需要，要对生活污水与城市雨水进行排泄。而美国早期城市的生活污水和雨水主要是通过人工开挖的明渠来收集、排泄。,2.1 城市以美国雨水管理发展历史为例说明,应对问题的方式及其发展历程,美国雨水管理发展历史,Source:Thomas et al.,2002,(1)城市排水的产生、发展(1800s-1950s),为了解决上述问题，城市内的明渠逐渐被市政排水管道所取代，城市的生活污水和雨水都通过管道排入最近的河流或溪流。,2.1 城市以美国雨11、水管理发展历史为例说明,应对问题的方式及其发展历程,美国雨水管理发展历史,Source:,(1)城市排水的产生、发展(195s-1970s),城市排水的雨污分流,2.1 城市以美国雨水管理发展历史为例说明,饮水卫生；工程技术的发展,应对问题的方式及其发展历程,美国雨水管理发展历史,Source:Thomas et al.,2002,(2)场地外滞留(1970s-1980s),雨水滞留,2.1 城市以美国雨水管理发展历史为例说明,内涝、下游洪水、侵蚀等问题；降水专题地图、i-D-F曲线,应对问题的方式及其发展历程,美国雨水管理发展历史,雨水滞留设施的滞留曲线,2.1 城市以美国雨水管理发展历史为12、例说明,(2)场地外滞留(1970s-1980s),SOURCE：PhD.Zhen Xiaoyue,应对问题的方式及其发展历程,总的流量并没有减少；增大了一、二级的支流河道的行洪压力,Source:PA Stormwater Management Manual,美国雨水管理发展历史,2.1 城市以美国雨水管理发展历史为例说明,(2)场地外滞留(1970s-1980s),应对问题的方式及其发展历程,美国雨水管理发展历史,Source:http:/sphere.ci.irvine.ca.us/img/4-41master_plan_drainage_A.jpg,(3)雨水管理的总体规划(1980s13、-1990s),PC,水文、水利模型；雨水径流控制总体规划,2.1 城市以美国雨水管理发展历史为例说明,应对问题的方式及其发展历程,美国雨水管理发展历史,Source:Thomas et al.,2002,(4)雨水径流水质管理(1980s-1990s),87年 CWA,NPDES,雨水径流的影响，雨水径流水质控制设施BMP的产生,2.1 城市以美国雨水管理发展历史为例说明,应对问题的方式及其发展历程,美国雨水管理发展历史,Source:Thomas et al.,2002,(5)生物评价标准的产生与使用(1980s-1990s),水质监测、控制的生物标准,2.1 城市以美国雨水管理发展历史为14、例说明,应对问题的方式及其发展历程,美国雨水管理发展历史,Source:http:/www.ci.austin.tx.us/news/images/water_reg.jpg,(6)流域尺度的与水质综合管理(1990s-2000s),流域尺度内NPDES许可，TMDL，整个流域尺度上的污染物平衡和协调,2.1 城市以美国雨水管理发展历史为例说明,应对问题的方式及其发展历程,美国雨水管理发展历史,Source:Thomas et al.,2002,城市化，城市发展的不可避免，但是通过制度上的，工程措施，管理措施等，可以减小城市化带来的负面影响。由此而产生的可持续发展的理念与思想：最小影响发展(L15、ow impact development LID)精明增长(Smart growth)绿色基础实施(Green Infrastructure or Ecological Infrastructure)可持续发展(Sustainable development),最小影响发展(LID)的场地控制,2.1 城市以美国雨水管理发展历史为例说明,(7)新的发展观念对城市雨水管理的影响(1990s-至今),应对问题的方式及其发展历程,应对问题的方式及其发展历程,2.1 城市2.2 河道,应对问题的方式及其发展历程,纯工程思维和手段上游水库(应对防洪、水量问题),2.2 河道,坝,Source:http16、:/,应对问题的方式及其发展历程,纯工程思维和手段裁弯取直(应对防洪),2.2 河道,Source:http:/www.skagitcoop.org/index.php/illabot-creek-feasibility-study/,应对问题的方式及其发展历程,应对防洪、河道侵蚀河道渠化,2.2 河道,Source:http:/,应对问题的方式及其发展历程,解决水量的问题闸、坝,2.2 河道,相应问题的解决非常有效，但丧失了其他功能(美学、游憩、生态等),应对问题的方式及其发展历程,小结,2.2 河道,相应问题的解决非常有效；但丧失了其他功能(美学、游憩、生态等),应对问题的方式及其发展历程17、,早期的河道改造修复日本的例子,2.2 河道,Source:Manual for Technical Standards,2007.,早期的河道改造修复，更多的是限于对驳岸增加一些种植，功能改变少,应对问题的方式及其发展历程,后期的河道改造修复日本的例子,2.2 河道,亲水性增强,Source:http:/www.a-,应对问题的方式及其发展历程,后期的河道改造修复韩国的例子,2.2 河道,2003-2005 清溪川(Cheonggyecheon),http:/www.arch.mcgill.ca/prof/mellin/arch671/winter2004/student/Lee/assig18、n9.html,应对问题的方式及其发展历程,后期的河道改造修复韩国的例子,2.2 河道,http:/www.mananciais.org.br/blog/?m=200809,应对问题的方式及其发展历程,后期的河道改造修复德国的例子，流域尺度的恢复与治理,2.2 河道,Source:Prof.Gerger,etc.,渠化、排污、地下水开采过渡-地面下沉-易涝等,应对问题的方式及其发展历程,后期的河道改造修复德国的例子，流域尺度的恢复与治理,2.2 河道,流域尺度的恢复，不但是水环境的还包括整个的棕地恢复水环境方面的措施：1 新建污水处理厂2 污水管网、排水泵站3 河道改造4 防洪，其中包括雨水滞19、留设施5景观方面的改造，Peter Latz总共花费了 44亿欧元,Source:Prof.Gerger,etc.,Stream Bank Restoration in British Columbia,Canada by Polster Environmental Services,SOURCE：Society for Ecological Restoration Internationalwww.ser.org/project_showcase.asp,Before,After,应对问题的方式及其发展历程,后期的河道改造修复美国、加拿大,2.2 河道,Lava Lake Ranch Res20、toration,Idaho:Tess OSullivan,SOURCE：Society for Ecological Restoration Internationalwww.ser.org/project_showcase.asp,Before,After,应对问题的方式及其发展历程,后期的河道改造修复美国、加拿大,2.2 河道,Pike Creek Channel Stabilization Project,Maple Grove,MN:Kestrel Design Group,SOURCE：Society for Ecological Restoration International21、www.ser.org/project_showcase.asp,Before,After,应对问题的方式及其发展历程,后期的河道改造修复北京 清河,2.2 河道,SOURCE：Chao Luomeng,Qing He Stream,Beijing,应对问题的方式及其发展历程,后期的河道改造修复北京 清河,2.2 河道,Qing He Stream,Beijing,SOURCE：Prof.Yu Kongjian,Yongning River Park Project,Turenscape&GSLA,Peking Univ.,应对问题的方式及其发展历程,后期的河道改造修复浙江台州 永宁江,2.222、 河道,应对问题的方式及其发展历程,2.3 小结,Urban Hydrology,Urbanization,Urban Water Problems(Flooding,Erosion etc),Human Responds,Some goals achieved and some problems dissolved,while some others appeared，and new demand to river,Human Re-response,Some new solutions and actions come out,Two of these actions are about 23、river restoration,urban storm management，,城市化,城市水文过程,径流最大洪峰量；水流所携带的动能增加，相应的流速增加；一次径流过程的时间缩短；河道高水位运行的频度增加，河道形态改变；洪灾产生的可能性增大，灾害的损失可能增大；地下水补给减少，枯水期河流水流流量(基流)的减少，等,对城市水问题的反应,新的响应,一些问题被解决，同时出现了新的问题；及 对河流功能新的需求,新的措施和行动,河流的修复，城市雨洪管理,主要内容(Table of Content),城市化引发的城市雨洪问题应对问题的方式及其发展历程景观设计行业的机遇与挑战河流廊道规划设计与城市雨洪管24、理 相关措施介绍,景观设计行业的机遇与挑战,3.1 城市雨洪管理 城市空间、城市用地的控制与设计，达到源头应对的目的3.2 河流廊道规划与河道修复末端应对，更具有挑战性和综合性(水的角度),雨水管理定义,雨水管理(Storm water Management)主要是在相应的法律、政策、经济等条件的保障和约束下，通过市政设施、工程措施、景观设计等途径来减少或消除降水过程中可能会造成的城市内涝、下游洪水、河道侵蚀、水土流失，雨水径流污染等问题，以及在特定条件下对雨水进行收集与利用的一种系统化的管理方式,3.1 城市雨洪管理,主要侧重于 水质控制；其次，雨水资源化利用、防洪,景观设计行业的机遇与挑战25、,雨水管理是综合性的、多目标的：1 城市雨水排水2 城市洪涝控制与规划3 雨水收集与雨水资源利用4 雨水径流污染控制5 与景观结合提升城市环境质量6 城市生态环境保护与修复等,雨水管理目标,3.1 城市雨洪管理,景观设计行业的机遇与挑战,城市雨水排水单一目标下的雨水管理方式,景观设计行业的机遇与挑战,3.1 城市雨洪管理,雨水管理目标排水模式的转变,同城市绿地、景观相结合的雨水管理方式,景观设计行业的机遇与挑战,3.1 城市雨洪管理,雨水管理目标排水模式的转变,景观设计行业的机遇与挑战,3.1 城市雨洪管理,雨水管理目标城市防洪、雨水面源污染控制,多目标或综合性的雨水管理方式,景观设计行业的机26、遇与挑战,3.1 城市雨洪管理,雨水管理目标雨水利用、景观环境质量提升,景观设计行业的机遇与挑战,3.1 城市雨洪管理,景观行业涉及的两个主要的方面之一BMP,雨水管理的工程措施和非工程措施,非工程措施（non-structural）：教育、法律、政策、土地利用控制等等 工程措施（structural）：市政、工程，景观设计等等,景观设计行业的机遇与挑战,3.1 城市雨洪管理,景观行业涉及的两个主要的方面之一BMP,城市雨洪管理的BMP(最佳管理实践)工程措施,城市雨水最佳管理实践(Best Management Practice)：实践中总结的、用来减少雨水径流引起的非点源污染的最为有效的方27、法。主要针对雨水径流污染的控制，同时也考虑雨水的滞留、调蓄等问题。,Source:http:/,景观设计行业的机遇与挑战,3.1 城市雨洪管理,景观行业涉及的两个主要的方面之一BMP,主要措施：滞留池渗池人工湿地等透水铺装浅草沟.,绿色屋顶结构示意图,3.1 城市雨洪管理,BMP措施绿色屋顶,景观设计行业的机遇与挑战,绿色屋顶照片,3.1 城市雨洪管理,BMP措施绿色屋顶,景观设计行业的机遇与挑战,雨水收集储存罐大致结构示意图,3.1 城市雨洪管理,BMP措施雨水收集储存罐,景观设计行业的机遇与挑战,雨水收集储存罐照片,3.1 城市雨洪管理,BMP措施雨水收集储存罐,景观设计行业的机遇与挑战,28、雨水滞留池塘示意图,3.1 城市雨洪管理,BMP措施雨水滞留池塘,景观设计行业的机遇与挑战,雨水滞留池塘照片,3.1 城市雨洪管理,BMP措施雨水滞留池塘,景观设计行业的机遇与挑战,雨水滞留洼地示意图,3.1 城市雨洪管理,BMP措施雨水滞留洼地,景观设计行业的机遇与挑战,雨水滞留洼地照片,3.1 城市雨洪管理,BMP措施雨水滞留洼地,景观设计行业的机遇与挑战,透水铺装示意图,3.1 城市雨洪管理,BMP措施透水铺装,景观设计行业的机遇与挑战,透水铺装照片,3.1 城市雨洪管理,BMP措施透水铺装,景观设计行业的机遇与挑战,浅草沟示意图,3.1 城市雨洪管理,BMP措施浅草沟,景观设计行业的机29、遇与挑战,植被浅草沟照片,浅草沟照片,3.1 城市雨洪管理,BMP措施浅草沟,景观设计行业的机遇与挑战,雨水渗池示意图,3.1 城市雨洪管理,BMP措施渗池,景观设计行业的机遇与挑战,雨水渗池照片,3.1 城市雨洪管理,BMP措施渗池,景观设计行业的机遇与挑战,景观设计行业的机遇与挑战,3.1 城市雨洪管理,景观行业涉及的两个主要的方面LID,LID定义：最小影响开发(Low impact development,LID)是最早美国在土地开发和工程涉及过程中对降雨静六的一种控制方法。LID强调的是对开发场地上的绿地、水体等自然要素的保留并加以整合。通过小尺度的下渗、过滤、滞蓄、蒸发等工程手段来30、使开发后的水文过程受到最小的影响,核心概念：控制开发前后，某一重现期下，降雨的径流量一致。,类似的说法：英国叫可持续排水系统(SUDS)；澳洲叫 水敏感城市设计(WSUD),景观设计行业的机遇与挑战,3.1 城市雨洪管理,景观行业涉及的两个主要的方面LID,LID目标,一总体目标 对雨水进行综合的管理规划避免为主，控制、缓解为辅一具体目标:径流量水质峰值流量地下水回补对河道的影响,景观设计行业的机遇与挑战,3.1 城市雨洪管理,景观行业涉及的两个主要的方面LID,LID的 8 原则,保留场地现有的林地、草地、水体、湿地等自然景观要素考虑 保持地表与地下水的平衡与稳定，减少部透水地面的使用不要直31、接将场地径流雨水排入市政管网；雨水口远离污染源视雨水为资源,减缓流速，不要增加流速在最初的场地设计时就要考虑到雨水管理方面的内容在BMP措施中使用本地的物种，同时考虑景观方面的效果对场地内的LID与BMP措施要定期维护和检查,3.1 城市雨洪管理,LID措施绿色屋顶、雨水收集储存罐 也有使用,景观设计行业的机遇与挑战,3.1 城市雨洪管理,景观设计行业的机遇与挑战,LID措施Conservation design,3.1 城市雨洪管理,景观设计行业的机遇与挑战,LID措施Bio-retention cell rain garden,3.1 城市雨洪管理,景观设计行业的机遇与挑战,LID措施乔木32、灌木种植池的设计,3.1 城市雨洪管理,景观设计行业的机遇与挑战,LID措施Curb cut,3.1 城市雨洪管理,景观设计行业的机遇与挑战,LID措施溢流装置的设置要高于地面,3.1 城市雨洪管理,景观设计行业的机遇与挑战,LID措施减少铺装的使用,景观设计行业的机遇与挑战,3.1 城市雨洪管理,LID措施效果,景观设计行业的机遇与挑战,3.1 城市雨洪管理,两个方面的比较BMP,LID,尺度层面的概念、认识层面的方法、措施的原理类似甚至相同；但具体措施有通用的,景观设计行业的机遇与挑战,3.1 城市雨洪管理,小结,LID 和景观行业的联系更为紧密，是一次行业观念的转变BMP 也很重要，比33、较系统、成熟的，侧重于水质控制的城市雨水管理措施与方法体系,景观设计行业的机遇与挑战,3.1 城市雨洪管理,案例1美国 Minuteman park BMP,Minuteman park,Minuteman park,Minuteman park,Minuteman park,Minuteman park,Minuteman park,Minuteman park,Minuteman park,3.1 城市雨洪管理,案例2北京 国际关系学院 LID,景观设计行业的机遇与挑战,增加透水铺装的使用,3.1 城市雨洪管理,案例2北京 国际关系学院 LID,景观设计行业的机遇与挑战,降低路沿的高度，方34、便路上的水汇入草坪中,3.1 城市雨洪管理,案例2北京 国际关系学院 LID,景观设计行业的机遇与挑战,雨水管不直接连到市政雨水管道中，通过草坪增加下渗和污染物过滤,3.1 城市雨洪管理,案例2北京 国际关系学院 LID,景观设计行业的机遇与挑战,简单的下渗和滞留设施,3.1 城市雨洪管理,案例2北京 国际关系学院 LID,景观设计行业的机遇与挑战,景观设计行业的机遇与挑战,3.1 城市雨洪管理3.2 河道修复以及河流廊道规划,河道修复 定义：河道恢复是指将受损河流河道恢复到受干扰之前的状态，而就干扰而言包括：水污染、城市化、农业的影响等等,3.2 河道修复以及河流廊道规划,定义,景观设计行业35、的机遇与挑战,河道廊道规划 定义：河道周边一定范围内的用地、景观规划等,多目标的整合与多领域、多学科的协作从多个尺度上来考虑规划设计所面临的、潜在问题对现阶段造成河流退化的原进行系统分析规划过程中要考虑未来发展趋势的影响对流域、场地的自然、社会背景有所了解考虑规划内容的可实施性(自然、经济的)符合一般的生态学常识和原理符合一定的水文、水力学常识和原理,3.2 河道修复以及河流廊道规划,原则,景观设计行业的机遇与挑战,SOURCE：FISRWG,2001,Landscape scale,Regional Watershed scale,Reach scale,Stream scale,River36、 corridor scale,3.2 河道修复以及河流廊道规划,工作的尺度,景观设计行业的机遇与挑战,河段尺度,SOURCE：FISRWG,2001,3.2 河道修复以及河流廊道规划,工作的尺度,景观设计行业的机遇与挑战,河流廊道尺度,SOURCE：FISRWG,2001,3.2 河道修复以及河流廊道规划,工作的尺度,景观设计行业的机遇与挑战,景观尺度,SOURCE：FISRWG,2001,3.2 河道修复以及河流廊道规划,工作的尺度,景观设计行业的机遇与挑战,区域或流域尺度,SOURCE：FISRWG,2001,3.2 河道修复以及河流廊道规划,工作的尺度,景观设计行业的机遇与挑战,Eco37、logical process,SOURCE：FISRWG,2001,3.2 河道修复以及河流廊道规划,基本的生态学知识与原理,景观设计行业的机遇与挑战,SOURCE：FISRWG,2001,Community Relationship,3.2 河道修复以及河流廊道规划,基本的生态学知识与原理,景观设计行业的机遇与挑战,3.2 河道修复以及河流廊道规划,基本的生态学知识与原理,景观设计行业的机遇与挑战,Meanders 蜿蜒,Big meanders:low gradient,fine substratesSmall meanders:high gradient,coarse substrat38、es,3.2 河道修复以及河流廊道规划,基本的水力学知识与原理,景观设计行业的机遇与挑战,Meanders蜿蜒,Big meanders,Deposit,Erosion,3.2 河道修复以及河流廊道规划,基本的水力学知识与原理,景观设计行业的机遇与挑战,Riffle and pool sequence 浅滩-深潭,Riffle to riffle=5-7 channel widths,3.2 河道修复以及河流廊道规划,基本的水力学知识与原理,景观设计行业的机遇与挑战,Rifle and pool sequence浅滩-深潭,Riffle,Pool,3.2 河道修复以及河流廊道规划,基本的水力学39、知识与原理,景观设计行业的机遇与挑战,River Channelization,裁弯取直的后果多样性丧失,Natural stream,SOURCE：US EPA,3.2 河道修复以及河流廊道规划,基本的生水力知识与原理,防止侵蚀堤岸加固河道淤积控制 提供生物栖息地提供游憩场地 河道防洪河道水体净化河道水量调蓄地下水回补美学价值环境教育功能,自然地理工程生态景观水文水力环境水文地质,3.2 河道修复以及河流廊道规划,多目标的整合与多领域、多学科的协作,景观设计行业的机遇与挑战,恢复河道的自然植被，避免生物入侵保护生物栖息地滨水游憩空间的设计视觉或美学价值的保育,3.2 河道修复以及河流廊道规划40、,河道规划与修复中 景观行业涉及的主要内容,景观设计行业的机遇与挑战,Qing He Stream,Beijing,3.2 河道修复以及河流廊道规划,河道规划与修复中 景观行业涉及的主要内容,景观设计行业的机遇与挑战,恢复河道的自然植被，避免生物入侵,Qing He Stream,Beijing,3.2 河道修复以及河流廊道规划,河道规划与修复中 景观行业涉及的主要内容,景观设计行业的机遇与挑战,恢复河道的自然植被，避免生物入侵,Buji Stream,Shenzhen,3.2 河道修复以及河流廊道规划,河道规划与修复中 景观行业涉及的主要内容,景观设计行业的机遇与挑战,游憩空间的设计和营造，41、景观设施的布置,H+N+S,SOURCE：Prof.Antje Stokman,Isar river，Munich,3.2 河道修复以及河流廊道规划,河道规划与修复中 景观行业涉及的主要内容,景观设计行业的机遇与挑战,游憩空间的设计和营造，景观设施的布置,Isar river,Munich,SOURCE：Prof.Antje Stokman,3.2 河道修复以及河流廊道规划,河道规划与修复中 景观行业涉及的主要内容,景观设计行业的机遇与挑战,游憩空间的设计和营造，景观设施的布置,Wenyu River,Beijing,3.2 河道修复以及河流廊道规划,河道规划与修复中 景观行业涉及的主要内容,42、景观设计行业的机遇与挑战,生物栖息地的保护,Wenyu River,Beijing,3.2 河道修复以及河流廊道规划,河道规划与修复中 景观行业涉及的主要内容,景观设计行业的机遇与挑战,生物栖息地的保护,Wenyu River,Beijing,3.2 河道修复以及河流廊道规划,河道规划与修复中 景观行业涉及的主要内容,景观设计行业的机遇与挑战,视觉或美学价值的保育,通过GIS计算，得出以水城河为观景路径，周边可见山体分布如图,3.2 河道修复以及河流廊道规划,河道规划与修复中 景观行业涉及的主要内容,景观设计行业的机遇与挑战,主要内容(Table of Content),城市化引发的城市雨洪问43、题应对问题的方式及其发展历程景观设计行业的机遇与挑战河流廊道规划设计与城市雨洪管理 技术层面介绍,4.1 河流廊道规划中生物栖息地的识别温榆河为例4.2 河道洪水淹没范围的分析及禁建区范围的划分温榆河为例4.3 河道修复工程中的相关问题的综合考虑水城河为例4.4 雨水利用工程的规划与设计的工作流程4.5 雨洪管理计算相关的水文学基础4.6 雨水下渗设施规模计算公式介绍4.7 实例说明,河流廊道规划设计与城市雨洪管理 相关措施介绍,4.1 河流廊道规划中生物栖息地的识别以北京市温榆河为例,潜在生物迁徙廊道,河流廊道规划设计与城市雨洪管理 相关措施介绍,河流廊道生物保育方面的意义：1本身就是栖息地44、2生物迁徙的通道,温榆河相对于潮白河、永定河而言，是流经城市的唯一一条常年有水的城市主要河流，是许多湿地鸟类的适宜栖息地。温榆河常见的鸟类主要是绿头鸭、赤麻鸭等雁鸭类和夜鹭、白鹭、池鹭等涉禽。,4.1 河流廊道规划中生物栖息地的识别以北京市温榆河为例,重要的湿地鸟类栖息地,河流廊道规划设计与城市雨洪管理 相关措施介绍,调查过程中见到的鸟类(斑鸠、夜鹭等),随着北京市中心城区城市可建设用地数量的减少，城市发展方向开始转向郊区。温榆河沿岸及其周边地区因为具有优良的自然环境，开始成为地产开发的热点地区。尤其是近年来，温榆河两岸开发了大量住宅，使温榆河沿岸及周边地区成为北京市近中期城市建设的“前线”。45、所以，从温榆河的保护与持续利用的角度，明确建设用地和非建设用地的区域和范围显得十分重要。,4.1 河流廊道规划中生物栖息地的识别以北京市温榆河为例,温榆河生物保护方面 面临的问题,河流廊道规划设计与城市雨洪管理 相关措施介绍,基于生物生境的考虑(1)指示物种的选择河流廊道主要为涉禽类、游禽类等湿地鸟类的类群提供了适宜生境，尤其适宜在水中游泳或潜水捕食得水禽，包括潜鸟目、雁形目等等(郑光美等，2002)。温榆河较常见的雁形目主要有绿头鸭、绿翅鸭、赤麻鸭、普通秋沙鸭等等(陈卫,胡东等,2007)。本研究在实地调查过程中，观察到的鸟类以雁形目的鸟类的种的密度较高。所以，本研究进一步只将河流廊道作为雁46、形目鸟类的适宜生境的角度来对河流廊道边界进行确定。关于指示物种的选择，本研究选择了北京市分布较广的绿头鸭作为雁形目的适宜生境选择的指示物种。,4.1 河流廊道规划中生物栖息地的识别以北京市温榆河为例,方法介绍指示物种的选择,河流廊道规划设计与城市雨洪管理 相关措施介绍,栖息于温榆河的雁形目鸟类,4.1 河流廊道规划中生物栖息地的识别以北京市温榆河为例,方法介绍指示物种的选择,河流廊道规划设计与城市雨洪管理 相关措施介绍,基于生物生境的考虑(2)生境适宜性影响因子的选择根据绿头鸭主要栖息在池塘、湖泊、沼泽及淹没区等浅水区域；迁徙期间和冬季更主要在淡水水域和农田，较少在碱水水域。营巢条件多样化，常47、筑巢于湖泊、河流沿岸的杂草垛、或蒲苇滩的旱地上、或堤岸附近的穴洞、或大树树根、倒木下的凹陷处，巢用自身绒羽、干草、蒲苇的茎叶等搭成。巢址通常距离水域0.8千米。绿头鸭通常利用人造池塘，比起干燥的场地，更喜欢在淹没区觅食。在河滩地树林中，20-40cm的水深是最适宜其取食的深度，大于50cm的深度将不适于其在底部取食据此，将影响绿头鸭栖息的主要的影响因子归纳为：土地覆盖类型、距离水体的距离、距离城市建成区的距离和海拔。,4.1 河流廊道规划中生物栖息地的识别以北京市温榆河为例,方法介绍影响因子的选择,河流廊道规划设计与城市雨洪管理 相关措施介绍,通过对以上绿头鸭生境适宜性的影响因子进行赋权叠加，48、得到了绿头鸭潜在适宜生境的适宜度指数。,4.1 河流廊道规划中生物栖息地的识别以北京市温榆河为例,方法介绍赋权叠加,河流廊道规划设计与城市雨洪管理 相关措施介绍,根据上述影响因子的考虑，得出温榆河流域内适宜绿头鸭的潜在生境，并按适宜性高低分为适宜、较适宜、不适宜3个水平。,4.1 河流廊道规划中生物栖息地的识别以北京市温榆河为例,方法介绍赋权叠加,河流廊道规划设计与城市雨洪管理 相关措施介绍,绿头鸭生境低全格局确定廊道范围,4.1 河流廊道规划中生物栖息地的识别以北京市温榆河为例,方法介绍边界提取,河流廊道规划设计与城市雨洪管理 相关措施介绍,绿头鸭生境高全格局确定廊道范围,4.1 河流廊道规49、划中生物栖息地的识别以北京市温榆河为例,方法介绍边界提取,河流廊道规划设计与城市雨洪管理 相关措施介绍,4.1 河流廊道规划中生物栖息地的识别4.2 河道洪水淹没范围的分析及禁建区范围的划分4.3 河道修复工程中的相关问题的综合考虑4.4 雨水利用工程的规划与实施流程4.5 雨水利用计算相关的水文学基础4.6 雨水下渗设施规模计算公式介绍4.7 实例说明,河流廊道规划设计与城市雨洪管理 相关措施介绍,4.1河道洪水淹没范围的分析及禁建区范围的划分以北京市温榆河为例,历史洪水,河流廊道规划设计与城市雨洪管理 相关措施介绍,1949年至1999年的51年间温榆河水系发生过一般洪水以上的洪灾年份共有50、9年，其中特大洪水两次，大洪水两次，一般洪水5次。,4.1河道洪水淹没范围的分析及禁建区范围的划分以北京市温榆河为例,洪水相关问题,河流廊道规划设计与城市雨洪管理 相关措施介绍,虽然近几年没有发生特大的洪水，但是随着温榆河流域内的城市化进程，下垫面改变对洪涝灾害出现的可能性和频率都会相应的改变；而另一方面，随着城市建成区面积的扩大，一旦发生洪涝灾害，必然会产生更大的经济损失和社会影响。,4.1河道洪水淹没范围的分析及禁建区范围的划分以北京市温榆河为例,方法介绍淹没范围模拟,河流廊道规划设计与城市雨洪管理 相关措施介绍,洪水风险禁建区角度出发的城市河流廊道边界确定根据温榆河10年、50年一遇的洪51、水流量(表3-3)，通过美国陆军工程兵团的河流分析软件(HEC-RAS4.0与其在ArcGIS9.0中的插件 HEC-GeoRAS4.1)模拟进行一维稳定流的洪水演进模拟分析，并在ArcGIS9.0中进行后处理和分析,4.1河道洪水淹没范围的分析及禁建区范围的划分以北京市温榆河为例,方法介绍分析前提简化,河流廊道规划设计与城市雨洪管理 相关措施介绍,在分析过程中，对分析模型采取了简化处理的方式：(1)忽略了各支流水量的输入；(2)根据温榆河主要控制断面对河道进行概化处理，；(3)忽略了河内的降水的产汇流过程，最终得到10年一遇洪水与50年一遇洪水淹没范围。,4.1河道洪水淹没范围的分析及禁建区52、范围的划分以北京市温榆河为例,方法介绍分析结果,河流廊道规划设计与城市雨洪管理 相关措施介绍,10年淹没范围：,4.1河道洪水淹没范围的分析及禁建区范围的划分以北京市温榆河为例,方法介绍分析结果,河流廊道规划设计与城市雨洪管理 相关措施介绍,50年淹没范围：,4.1河道洪水淹没范围的分析及禁建区范围的划分以北京市温榆河为例,方法介绍结果分析,河流廊道规划设计与城市雨洪管理 相关措施介绍,10年一遇的洪水确定廊道范围：,4.1河道洪水淹没范围的分析及禁建区范围的划分以北京市温榆河为例,方法介绍结果分析,河流廊道规划设计与城市雨洪管理 相关措施介绍,50年一遇的洪水确定廊道范围：,4.1河道洪水淹53、没范围的分析及禁建区范围的划分以北京市温榆河为例,方法介绍结果分析,河流廊道规划设计与城市雨洪管理 相关措施介绍,10年一遇洪水淹没深度1m的城市建成区,4.1河道洪水淹没范围的分析及禁建区范围的划分以北京市温榆河为例,方法介绍结果分析,河流廊道规划设计与城市雨洪管理 相关措施介绍,50年一遇洪水淹没深度1m的城市建成区,4.1 河流廊道规划中生物栖息地的识别4.2 河道洪水淹没范围的分析及禁建区范围的划分4.3 河道修复工程中的相关问题的综合考虑4.4 雨水利用工程的规划与实施流程4.5 雨水利用计算相关的水文学基础4.6 雨水下渗设施规模计算公式介绍4.7 实例说明,河流廊道规划设计与城市54、雨洪管理 相关措施介绍,项目概况,项目是关于一条河道的景观、水环境综合整治规划，位于贵州省六盘水市，河道名称水城河。河道宽度为15-20m，长度为13公里左右，平均坡降1.6/1000。,4.3 河道修复工程中的相关问题的综合考虑,河流廊道规划设计与城市雨洪管理 相关措施介绍,历史演变,4.3 河道修复工程中的相关问题的综合考虑,河流廊道规划设计与城市雨洪管理 相关措施介绍,场地现状,4.3 河道修复工程中的相关问题的综合考虑,河流廊道规划设计与城市雨洪管理 相关措施介绍,规划设计目标,改善水城河水生生态环境，发挥生态系统服务功能改善水城河整体景观质量，提升城市形象增加水城河为城市居民提供休闲55、游憩活动的功能，提升城市活力提升水城河沿岸土地价值，促进城市开发与有机更新促进水城河雨洪利用，发挥生态效益等,4.3 河道修复工程中的相关问题的综合考虑,河流廊道规划设计与城市雨洪管理 相关措施介绍,水相关的主要问题,主要问题河道景观效果保证前提下景观需水量的明确河道水体水质保证方案的设计与方案可行性的论证河道景观可利用水资源分析与分配方案论证景观需水量与可利用水资源量之间的水量平衡关系分析河道景观工程对河道防洪的影响评价一期工程(一线天-师专段)与整体工程间的衔接,4.3 河道修复工程中的相关问题的综合考虑,河流廊道规划设计与城市雨洪管理 相关措施介绍,4.3.1 景观需水量分析,规定了河道56、断面的形式的情况下，河水的水位高度往往决定河道两岸对水体的可视距离；而水位的高低给人亲水性的空间体验也有较大差异。综合以上两个方面，本次方案中将景观常水位时水深设为0.5m。,景观常水位的确定,4.3 河道修复工程中的相关问题的综合考虑,河流廊道规划设计与城市雨洪管理 相关措施介绍,在设定景观水深为0.5m的目标下，河道需水量的分析按两种情况考虑：即(1)不设置堰坝等水工设施，保持目标景观水位所需要的水量；(2)通过在河道内设置堰坝等水工设施，在保证水位的同时，减少景观水量的需求。,河道需水量分析,4.3.1景观需水量分析,4.3 河道修复工程中的相关问题的综合考虑,河流廊道规划设计与城市雨洪57、管理 相关措施介绍,河道需水量分析不设置堰坝的需水量计算,4.3.1景观需水量分析,河道设计参数：根据河道现状及未来规划设想，河道的主要参数取下值，具体流量计算结果如表3-1。砌石及植被 坡面，糙率取 n=0.10；纵坡坡度 i=0.001-0.003；坡比=1：2；梯形断面底宽B=16-18m；水深h=0.5m；,该情况的水量计算根据曼宁公式对特定水位下河道流量进行计算，进而得出每日、每月以及全年的流量，即景观需水量。,4.3 河道修复工程中的相关问题的综合考虑,河流廊道规划设计与城市雨洪管理 相关措施介绍,明渠稳定流公式,河道需水量分析不设置堰坝的需水量计算,4.3.1景观需水量分析,表358、-1不设置堰坝的需水量计算结果,水城河所在的六盘水市虽降雨较充沛，但由于地处喀斯特地区，属于工程性缺水地区，水城河的年径流量相对有限。现阶段水城河多年年平均流量4.53m3/s，最小月平均流量 0.32 m3/s，最小流量0.120.13 m3/s。因此，最小月及枯水期主要月份的天然径流量较难满足景观工程建成后的目标景观常水位要求，有必要通过跌水堰、石坝等水工设施来进行拦截调蓄，实现设计的景观水位目标。,4.3 河道修复工程中的相关问题的综合考虑,河流廊道规划设计与城市雨洪管理 相关措施介绍,河道需水量分析设置堰坝的需水量计算,4.3.1景观需水量分析,堰坝设计说明 根据六盘水市中心区防洪治涝59、工程初步设计报告中的有关设计说明，水城河全段的河道比降为 0.001-0.003左右之间，平均为1.65。因此，可以考虑以间距为300m的距离在主河道上设置高度为0.5m的跌水堰，具体设堰位置的示意图如图3-1所示，实际设堰位置应根据河段实际的纵坡情况来确定。,图3-1 规划跌水堰位置示意图,4.3 河道修复工程中的相关问题的综合考虑,河流廊道规划设计与城市雨洪管理 相关措施介绍,4.3.1景观需水量分析,水量计算设置堰坝后，水体形成准静止水面，水量需求相对较小，但需要考虑静止水面的水质问题。由于静止水面，水流速度变缓，河水自然复氧与净化能力会受到遏制，根据相关研究的经验，必须保证水体具备一定60、的流速以及补充必要的水体才可以保证景观水体的水质状况。因此，设置堰坝后的景观需水量应主要由本次方案中景观水体的水质控制目标以及相应的水质保障设计方案等实际情况所决定。这部分内容本次方案专门进行了专项研究，主要的分析过程可参照水城河河道整治工程-河流水体水质保持论证专题。关于水质保持大致的分析过程和主要结论、以及设堰后景观蓄水量的结果将在“水质保持”章节中给予说明。,河道需水量分析设置堰坝的需水量计算,4.3 河道修复工程中的相关问题的综合考虑,河流廊道规划设计与城市雨洪管理 相关措施介绍,潜在水源上游水库,4.3.2可用水资源量分析及配水方案,水城河上游共有3座水库，分别是窑上水库(小1型水库61、)，库容550万方；德坞水库(小2型水库)，库容50.3万方；以及龙贵地水库98万方，这些水库理论上通过建设必要的工程，都可以成为景观用水的供给水源。其中，未来窑上水库为水城河主要供水水源，每天的供水量平均为3万m3左右，年供水量为1080万m3。此外，如果对窑上水库功能定位进行调整，实行窑上水库和玉舍水库联网调度补水，可以保证水城河更灵活的补水方案。,4.3 河道修复工程中的相关问题的综合考虑,河流廊道规划设计与城市雨洪管理 相关措施介绍,潜在水源沿河主要支流,4.3.2可用水资源量分析及配水方案,水城河沿河主要支流汇入点的位置详见图4-1，其中支流 一线天、箐口小河、德坞支流的水量较大，对62、于未来河道景观水位的维持具有重要意义。因此，需要对这部分水量进行分析。,图4-1 水城河主要支流分布图,4.3 河道修复工程中的相关问题的综合考虑,河流廊道规划设计与城市雨洪管理 相关措施介绍,潜在水源沿河主要支流,4.3.2可用水资源量分析及配水方案,具体各支流不同保证率条件下供水量及多年平均供水量详见下表4-1,表4-1 水城河主要支流 多年平均来水量计算成果表,4.3 河道修复工程中的相关问题的综合考虑,河流廊道规划设计与城市雨洪管理 相关措施介绍,潜在水源其他潜在供给水源,4.3.2可用水资源量分析及配水方案,除了上游水库、各主要支流外，地下水及中水同样可以考虑作为水城河景观用水的补充63、或备用水源，具体的潜在供给量可参照作为本方案技术支撑的六盘水市水城河治理水资源论证报告中会给出。,4.3 河道修复工程中的相关问题的综合考虑,河流廊道规划设计与城市雨洪管理 相关措施介绍,潜在水源小结,4.3.2可用水资源量分析及配水方案,如果表4-1中所列的各主要支流按照80%保证率情况下，总供水量为2871万m3，加上窑上水库，加上窑上水库每年可供水量1080万m3，则对应的总供水量为3951万m3。如果按照总供水量为3951万m3考虑，则自然河道状态下很难保证河道的景观效果；因此，必须通过设置堰坝等水工设施才能达到预期的景观效果。,4.3 河道修复工程中的相关问题的综合考虑,河流廊道规划64、设计与城市雨洪管理 相关措施介绍,水质保持方案主要考虑因素,4.3.3水质保持方案,本方案中，对于水质的控制主要考虑4个方面：(1)沿水城河进行市政污水管网的截流，保证没有生活污水直接排放到水城河内；(2)对河底进行清淤，消除底泥对河道未来景观水质的影响；(3)在沿河的各主要支流、雨水干管的汇入口设置人工湿地、小型污水处理站等水质净化设施，保证进入水城和的水体的水质处于较好状态；(4)通过水质模型对规划后河道的水质状况进行分析、模拟和预测，以及给出保证目标水质条件下的河道水体流速和对应流量等。,4.3 河道修复工程中的相关问题的综合考虑,河流廊道规划设计与城市雨洪管理 相关措施介绍,原则上，推65、荐及倡导使用人工湿地的生态或措施；但往往由于处理深度需要、可用场地面积限制等因素，必须采用工程措施，因此本次规划建议应将二者结合应用，以达到较高的综合的效。,4.3.3水质保持方案,4.3 河道修复工程中的相关问题的综合考虑,河流廊道规划设计与城市雨洪管理 相关措施介绍,水质保持方案水质控制目标,城市化引发的主要雨洪问题,1.1 河道修复河流廊道规划,基于以上考虑，本次方案同样进行了相应的专题研究，具体的研究内容可以参见水城河河道整治工程-河流水体水质保持论证专题中的有关内容。根据水质论证专题中的分析，水城河及其相关支流经过清淤、截污、湿地构建等管理、工程手段的治理，水质预计可达到国家地表类水66、标准。,4.3.3水质保持方案,4.3.3水质保持方案,4.3 河道修复工程中相关问题的综合考虑,河流廊道规划设计与城市雨洪管理 相关措施介绍,水质论证技术路线,水质保持方案从水质角度出发的景观需水量估算,基于水质预测、现有水质状况以及溢流堰设计方案，本专题进行水城河水体水质保持论证。结果表明，在现有情景下，水城河溢流堰可有效向水体复氧，满足水体自净所需，水质可维持于类水标准。在实际运行管理中，水库下泄流量建议设定为：枯水期25万m3/月(12-次年3月)；丰水期30万m3/月(5-8月)；平水期30万m3/月(4，9-11月)。,4.3.3水质保持方案,4.3 河道修复工程中相关问题的综合考67、虑,河流廊道规划设计与城市雨洪管理 相关措施介绍,图2 水质论证技术路线,防洪影响分析防洪标准,4.3.4 防洪影响,考虑到本次方案对河道断面会有一定改造，存在河道行洪的影响，因此本次方案同样考虑进行防洪影响评价专题研究。具体的评价内容和结论 可参照 防洪影响评价报告。防洪标准:根据六盘水市中心区响水河河道治理工程 二期 初步设计报告中的相关说明，水城河经河道整治后，防洪标准将达到100年一遇标准。本次规划对于河道防洪的要求同样按此标准设防。,4.3 河道修复工程中的相关问题的综合考虑,河流廊道规划设计与城市雨洪管理 相关措施介绍,防洪影响分析本次方案对河道行洪的影响总体说明,我方河道景观方案68、的影响主要体现在3个方面(其它潜在的影响，应在双方初步交流后补充)：(1)增加的堰、坝等水工设施会对河道的行洪能力产生影响，因此会对河道的防洪产生负面的作用；(2)将原有矩形断面改造为梯形断面，并在用地条件允许的情况下，适当拓宽河道范围，一定程度上增加了河道的过洪断面，对河道的行洪有具有正面的意义；(3)在主要支流汇入水城河的汇水点增加具有水质净化与洪水调蓄综合功能的湿地，湿地在河道行洪过程中，一定程度上可起到消减洪峰的作用。,4.3.4 防洪影响,4.3 河道修复工程中的相关问题的综合考虑,河流廊道规划设计与城市雨洪管理 相关措施介绍,防洪影响分析本次方案对河道行洪的影响总体说明,水城河河道69、功能已断面划分示意图,表-1各河段河下口、上口宽度,4.3.4 防洪影响,4.3 河道修复工程中的相关问题的综合考虑,河流廊道规划设计与城市雨洪管理 相关措施介绍,防洪影响分析本次方案对河道行洪的影响总体说明,4.3.4 防洪影响,4.3 河道修复工程中的相关问题的综合考虑,河流廊道规划设计与城市雨洪管理 相关措施介绍,4.3.5一期工程(一线天)相关说明,一期工程(一线天)相关说明方案总体说明六盘水市水城河整条河道的规划设计方案尚处于概念与方案阶段，而一期工程(窑上水库-师专段)这一河段现在需要进入到施工图设计阶段一期工程主要涉及内容包括两个部分(1)河道改造工程，(2)一线天湿地公园的建设70、。河道工程涉及的水量、水质、防洪等方面的内容，在上述各项分析中已有说明，下面对湿地公园方案中涉及水量、水质方面的考虑进行简要的说明。,4.3 河道修复工程中的相关问题的综合考虑,河流廊道规划设计与城市雨洪管理 相关措施介绍,4.3.5一期工程(一线天)相关说明,一期工程中，湿地公园的主要功能首先是对一线天来水进行净化，达到预定标准排入水城河，作为河道的景观用水；其次，通过设置较大面积的湿地水面，对一线天的来水进行调蓄，保证一线天补给水城河流量的稳定性；此外，通过调蓄湿地收集和储存部分汛期各支流得来水，供旱季使用。根据场地现状可用地面积限制和各支流的水量情况等因素考虑，一线天的可用面积较大，但水71、量有限，因此初步考虑设定面积为8-9ha左右。对于调蓄湿地的水深设计及水位控制，本次方案建议设置水深为1.5m，汛期由于不需要考虑补水，湿地的水位可以控制在1.0-1.5m之间；而旱季出于景观效果的考虑水位应考虑至少控制在0.5m左右。则不同面积情况下湿地所对应的可用调蓄库容和死库容的量如下表.,4.3 河道修复工程中的相关问题的综合考虑,河流廊道规划设计与城市雨洪管理 相关措施介绍,表-N 不同湿地面积大小条件下 对应的调蓄库容和死库容水量,4.1 河流廊道规划中生物栖息地的识别4.2 河道洪水淹没范围的分析及禁建区范围的划分4.3 河道修复工程中的相关问题的综合考虑4.4 雨水利用工程的规72、划与实施流程4.5 雨水利用计算相关的水文学基础4.6 雨水下渗设施规模计算公式介绍4.7 实例说明,河流廊道规划设计与城市雨洪管理 相关措施介绍,Storm water Harvesting Calculation Introduction雨水利用计算相关介绍,北京大学 景观设计学研究院 生态水系与绿地系统研究所张丹明,Urban Stormwater Management Introduction城市暴雨管理介绍,主要内容(Table of Content),雨水利用工程的规划与实施流程雨水利用计算相关的水文学基础雨水下渗设施规模计算公式介绍与场地情况结合而给出的相关建议,雨水利用项目流程73、,SOURCE：车伍,2006,4.4 雨水利用工程的规划与实施流程,河流廊道规划设计与城市雨洪管理 相关措施介绍,规划设计基础 数据资料准备,SOURCE：车伍,2006,项目背景(自然、社会、经济条件）气象资料水文资料水文地质(地下水)资料环境与水质状况市政排水设施现状与规划资料法律法规，标准规范 等等,4.4 雨水利用工程的规划与实施流程,河流廊道规划设计与城市雨洪管理 相关措施介绍,规划设计基础 数据资料准备,项目背景分析,项目雨水利用的投入与期望项目的规模、占地、人口等植被等现状情况建筑、道路、绿地、水面等平面布置等,4.4 雨水利用工程的规划与实施流程,河流廊道规划设计与城市雨洪管74、理 相关措施介绍,规划设计基础 数据资料准备,年平均降雨量月平均降雨量连续的10年日降雨资料(至少)年平均蒸发量月平均蒸发量暴雨强度公式 等等,气象资料,4.4 雨水利用工程的规划与实施流程,河流廊道规划设计与城市雨洪管理 相关措施介绍,规划设计基础 数据资料准备,水文资料,场地土地利用地形、高程场地的汇水区、所在的流域场地水系现状周边主要河道、湖泊水情要素(水位、流量等)等等,4.4 雨水利用工程的规划与实施流程,河流廊道规划设计与城市雨洪管理 相关措施介绍,水文地质资料,SOURCE：车伍,2006,地下水位、高程地下水流速、流向主要土壤类型及分布，土壤质地、渗透系数等地下水物理化学性质 75、等等,规划设计基础 数据资料准备,4.4 雨水利用工程的规划与实施流程,河流廊道规划设计与城市雨洪管理 相关措施介绍,环境与水质状况,SOURCE：车伍,2006,规划设计基础 数据资料准备,水质现状调查与评价场地主要及潜在污染源和污染物类型调查与分析场地内现状排污系统调查分析雨水净化系统分析和设计 等等,4.4 雨水利用工程的规划与实施流程,河流廊道规划设计与城市雨洪管理 相关措施介绍,市政排水现状与规划资料,规划设计基础 数据资料准备,市政排水系统类型现状及规划管网分布周边市政管网接口管网设计标准及要求 等等,4.4 雨水利用工程的规划与实施流程,河流廊道规划设计与城市雨洪管理 相关措施介76、绍,法律法规，标准规范,规划设计基础 数据资料准备,建筑与小区雨水利用工程技术规范 GB50400-2006室外排水设计规范 GB50014-2006 地表水环境质量标准 GB3838-2002景观娱乐用水水质标准 GB12941-91 等等,4.4 雨水利用工程的规划与实施流程,河流廊道规划设计与城市雨洪管理 相关措施介绍,水量平衡计算,P+R地下+R地表=E+r地表+r地下+QW,流域一般水量平衡方程：,P 降雨量；R地下，R地表地下、地表径流汇入量；E 蒸发量；r地表 地表径流流出量；r地下 地下径流流出量；Q 工农生活用水取水量；W 蓄水变化量,某一流域或区域在某一时段内，收入的水量与77、支出的水量之差等于该区域内时段始末的蓄水变量。,4.4 雨水利用工程的规划与实施流程,河流廊道规划设计与城市雨洪管理 相关措施介绍,SOURCE：车伍,2006,评价成本分析(投入),初始建设成本,运行维护成本,4.4 雨水利用工程的规划与实施流程,河流廊道规划设计与城市雨洪管理 相关措施介绍,SOURCE：车伍,2006,评价效益分析,从环境、社会、经济三个层面选则相应指标对项目进行效益分析,环境效益,社会效益,减少的雨水径流量；地下水回补量；环境友好性等方面,经济效益,投资回报率；投资回收期；土地使用面积等,水环境安全、水资源短缺问题；环境教育；部分设施附加的休闲游憩功能等,4.4 雨水利78、用工程的规划与实施流程,河流廊道规划设计与城市雨洪管理 相关措施介绍,4.1 河流廊道规划中生物栖息地的识别4.2 河道洪水淹没范围的分析及禁建区范围的划分4.3 河道修复工程中的相关问题的综合考虑4.4 雨水利用工程的规划与实施流程4.5 雨水利用计算相关的水文学基础4.6 雨水下渗设施规模计算公式介绍4.7 实例说明,河流廊道规划设计与城市雨洪管理 相关措施介绍,降水 降雨(Precipitation Rainfall)径流(Runoff),4.5 雨水利用计算相关的水文学基础,河流廊道规划设计与城市雨洪管理 相关措施介绍,降雨量(Rainfall Depth)降水量通常以降落在地面上的水79、层深度表示，以mm为单位;也可用单位面积的降雨体积(L/hm2)表示,降雨历时(Rainfall Duration)降雨过程中的任意连续时段，也可指一场雨全部降雨的时间。其计量单位通常以min 或 h表示。,降雨强度(Rainfall Intensity)某一连续降雨时段内的平均降雨量，或单位时间内平均降雨量表示。其计量单位通常以mm/min或L/(s.hm2)表示,降水3要素(Rainfall Parameters),4.5 雨水利用计算相关的水文学基础,河流廊道规划设计与城市雨洪管理 相关措施介绍,降水3要素(Rainfall Parameters),4.5 雨水利用计算相关的水文学基础,80、河流廊道规划设计与城市雨洪管理 相关措施介绍,降雨频率与降雨重现期(Rainfall Frequency or Recurrence interval),某一强度暴雨发生频率的计算公式：,重现期(T)实际中，常用重现期代替频率。重现期：某特定值暴雨强度的重现期是指等于或大于该值的暴雨强度可能出现一次的平均间隔时间。,T=1/Pn,降雨频率(P):在多年观测资料中，等于或大于某一降雨强度的雨出现的机会或次数。,某一大小的暴雨强度出现的可能性，由于降雨的复杂性和偶然性，一般是不可预知的，往往通过大量观测资料的统计分析，计算其发生的频率来推论今后发生的可能性。,4.5 雨水利用计算相关的水文学基础,81、河流廊道规划设计与城市雨洪管理 相关措施介绍,为防洪排涝等工程设计拟定的、符合指定设计标准的、当地可能出现的暴雨。,通过长期积累的完整的自动雨量记录资料，可采用数理统计法计算确定暴雨强度公式。为城市雨水排水及防涝提供支持和依据。,城市设计暴雨(Urban design storm),设计暴雨(Design Storm),4.5 雨水利用计算相关的水文学基础,河流廊道规划设计与城市雨洪管理 相关措施介绍,降雨I-D-F联表(Rainfall Intensity-Duration-Frequency Table),设计暴雨(Design Storm),4.5 雨水利用计算相关的水文学基础,河流廊道82、规划设计与城市雨洪管理 相关措施介绍,降雨强度-历时曲线(Rainfall Intensity-Duration Curve),设计暴雨(Design Storm),4.5 雨水利用计算相关的水文学基础,河流廊道规划设计与城市雨洪管理 相关措施介绍,暴雨强度公式(Rainfall Intensity Formula),A1,b,C,n,为待定参数 A1,重现期为1年的设计雨力 或 时雨率(mm/min)C,雨力随重现期变化的相关参数b,时间参数n,暴雨衰减指数,设计暴雨(Design Storm),4.5 雨水利用计算相关的水文学基础,河流廊道规划设计与城市雨洪管理 相关措施介绍,暴雨强度公式83、(Rainfall Intensity Formula),设计暴雨(Design Storm),4.5 雨水利用计算相关的水文学基础,河流廊道规划设计与城市雨洪管理 相关措施介绍,径流系数()：表示降雨形成的径流量与降雨量之比=Runoff/Precipitation 且 1,径流系数,城市径流系数的因素，主要有 土地利用类型，降雨强度，前期土壤水分状况，坡度等等综合径流系数,径流(Runoff),4.5 雨水利用计算相关的水文学基础,河流廊道规划设计与城市雨洪管理 相关措施介绍,径流形成过程：,降雨过程 扣除损失 净雨过程流域汇流流量过程包括(1)产流 和(2)汇流两个过程。其中降雨转化为净84、雨的过程称产流过程；净雨转化为河川流量的过程称汇流过程。,径流(Runoff),4.5 雨水利用计算相关的水文学基础,河流廊道规划设计与城市雨洪管理 相关措施介绍,产流过程,降雨的损失：降雨中不能形成径流的那一部分雨量。植物截留，土壤侵润，初渗，填洼，雨期蒸发 等等。这部分降雨将耗于流域蒸、散发，或被吸附而不会形成径流，因此称之为损失。净雨过程：降雨过程减去损失过程，即得净雨过程。净雨又可分为地面净雨、表层流净雨和地下净雨，前二项分别形成从地面汇入河流的地面径流和从地表相对不透水层汇入河流的表层流，为简化计算，还常常将前二项合在一起，仍称地面净雨；后者从地下潜水层汇入江河，形成地下径流。,径流85、(Runoff),4.5 雨水利用计算相关的水文学基础,河流廊道规划设计与城市雨洪管理 相关措施介绍,汇流过程,降水形成的水流，从它产生的地点向流域出口断面的汇集过程。汇流可分为坡地汇流及河网汇流两个子阶段。坡地汇流 指降雨产生的水流从它产生地点沿坡地向河槽的汇集过程。坡地是产流的场所，也是径流输移的场所。坡地汇流包括坡面、表层和地下三种径流成分的汇流。河网汇流 许多大小不同的河槽构成相互贯通的、完整的泄水系统，称为河网。水流沿着河槽向下游的运动过程称河槽汇流。在这个系统中各级河槽的水流向下游的流动称为河网汇流。,径流(Runoff),4.5 雨水利用计算相关的水文学基础,河流廊道规划设计与城86、市雨洪管理 相关措施介绍,汇流过程,径流(Runoff),4.5 雨水利用计算相关的水文学基础,河流廊道规划设计与城市雨洪管理 相关措施介绍,汇流过程,径流(Runoff),4.5 雨水利用计算相关的水文学基础,河流廊道规划设计与城市雨洪管理 相关措施介绍,集水时间t的确定,径流(Runoff),实际工作中t的计算比较困难，通常一般不进行计算，而采用经验数值。根据室外排水设计规范中规定：地面集水时间是距离长短和地形坡度、地面覆盖等情况而定，一般采用5 15min。,4.5 雨水利用计算相关的水文学基础,河流廊道规划设计与城市雨洪管理 相关措施介绍,4.1 河流廊道规划中生物栖息地的识别4.2 87、河道洪水淹没范围的分析及禁建区范围的划分4.3 河道修复工程中的相关问题的综合考虑4.4 雨水利用工程的规划与实施流程4.5 雨水利用计算相关的水文学基础4.6 雨水下渗设施规模计算公式介绍4.7 实例说明,河流廊道规划设计与城市雨洪管理 相关措施介绍,普通绿地,As:渗透设施面积(单位：m2)Ai:设施连接的不透水区域面积(单位：m2)Khast:土壤水利传导度(单位：m/s)Itc,Y:降雨强度 降雨历时，重现期(单位：mm/hr),4.5 雨水下渗设施规模计算公式介绍,河流廊道规划设计与城市雨洪管理 相关措施介绍,透水铺装,Ai:设施连接的不透水区域面积(单位：m2)Khast:土壤水利88、传导度(单位：m/s)Itc,Y:降雨强度 降雨历时，重现期(单位：mm/hr)Cs:不透水面积比例,4.5 雨水下渗设施规模计算公式介绍,河流廊道规划设计与城市雨洪管理 相关措施介绍,浅草沟,Ai:设施连接的不透水区域面积(单位：m2)As:渗透设施面积(单位：m2)Khast:土壤水利传导度(单位：m/s)Itc,Y:降雨强度 降雨历时，重现期(单位：mm/hr)tc:降雨历时,4.5 雨水下渗设施规模计算公式介绍,河流廊道规划设计与城市雨洪管理 相关措施介绍,SOURCE：车伍,2006,4.5 雨水下渗设施规模计算公式介绍,河流廊道规划设计与城市雨洪管理 相关措施介绍,4.1 河流廊道89、规划中生物栖息地的识别4.2 河道洪水淹没范围的分析及禁建区范围的划分4.3 河道修复工程中的相关问题的综合考虑4.4 雨水利用工程的规划与实施流程4.5 雨水利用计算相关的水文学基础4.6 雨水下渗设施规模计算公式介绍4.7 实例说明,河流廊道规划设计与城市雨洪管理 相关措施介绍,北京市多年平均蒸发量及降水量,4.6 实例说明湿地规模的确定,河流廊道规划设计与城市雨洪管理 相关措施介绍,水量平衡,水量平衡需要满足 W可补给水量 W生态环境需水量 临界条件下得到以下的水量平衡方程：W生态环境需水量=W可补给水量 即 Wet+Wg+Wex=Wr+Wp+WfWet为湿地年水面蒸散发总水量；Wg为湿90、地渗漏水量；Wex为湿地年换水量；Wr为污水处理厂年供水量；Wp为年降雨补给水量；Wf为远期考虑可作为补水水源的滞洪水量,4.6 实例说明湿地规模的确定,河流廊道规划设计与城市雨洪管理 相关措施介绍,可收集雨水水量计算,A场地汇水面积 786公顷,A,B,4.6 实例说明湿地规模的确定,河流廊道规划设计与城市雨洪管理 相关措施介绍,可收集雨水水量计算,综合径流系数:0.52,A场地的综合径流系数,4.6 实例说明湿地规模的确定,河流廊道规划设计与城市雨洪管理 相关措施介绍,可收集雨水水量计算,4.6 实例说明湿地规模的确定,河流廊道规划设计与城市雨洪管理 相关措施介绍,根据可收集雨量，确定湿地91、规模,场地概况,4.6 实例说明水量平衡与防洪排涝计算,河流廊道规划设计与城市雨洪管理 相关措施介绍,天津北洋园位于海河中游南岸地区，紧邻津南新城。北洋园规划总用地37平方公里，一期规划用地10.17平方公里，起步区规划用地6.58平方公里。,考虑雨水利用的原因,4.6 实例说明水量平衡与防洪排涝计算,河流廊道规划设计与城市雨洪管理 相关措施介绍,（1）区域淡水资源稀缺,淡水资源匮乏（2）年蒸发量为年降水量的3倍（3)场地肌理有特点，湿地系统发达,（4）城市建设土方工程巨大填方量非常大。,考虑雨水利用的原因,水系统及设备说明,4.6 实例说明水量平衡与防洪排涝计算,河流廊道规划设计与城市雨洪管92、理 相关措施介绍,水系的平面布置及系统划分及主要设备,园区内设有三组完全独立的水系，即水系1、水系2和水系3。每组水系包括护校河与湿地水系两部分。护校河与湿地水系既相对独立，又局部联系。园区内共设有城市雨水泵站两座，水系补水泵五处，水系排水泵三处，护校河溢流设施三处。,地面雨水排放区域划分,4.6 实例说明水量平衡与防洪排涝计算,河流廊道规划设计与城市雨洪管理 相关措施介绍,直接排入各护校河(各护校河周边的道路及绿地）；直接排入各湿地水系（湿地周边地面)；通过雨水管道收集排到 1#或2#城市雨水泵站，经提升再排入湿地或周边河流(排水区域主要为学校、及居住用地)。,地面雨水排放区总体分为3类：,93、水系水量平衡计算计算说明,4.6 实例说明水量平衡与防洪排涝计算,河流廊道规划设计与城市雨洪管理 相关措施介绍,本次水系统设计的任务是在充分利用雨水及保障园区防涝安全的前提下，保障景观水系的正常运转，保障水系的水景效果，任务的实质是水系水位的保障。水系水位的变化是由于降雨量、蒸发量和渗透量间的不平衡造成的，因此水系水量平衡计算的目的就是利用历年的气象数据，对三个量之间的不平衡进行量化，为系统设计提供依据。以月为时间单位进行水系水量平衡计算，基本上能够反映水系水量季节性变化的状况。,关于水量平衡计算的相关说明：,水系水量平衡计算主要数据的采用,4.6 实例说明水量平衡与防洪排涝计算,河流廊道规划94、设计与城市雨洪管理 相关措施介绍,表1 设计中使用的月平均降水量、蒸发量、渗透量,数据来源说明 月平均降雨量数据，来自于 中国气象科学数 据共享网 中国地面气候标准值月值数据集(19712000年)中 天津(塘沽站54623)有关数据；月平均蒸发量数据，来自于天津市津南区志;月平均渗透量数据，来自于上海市政院北洋园泵站设计方案中有关数据。,水系水量平衡计算汇水面积、水面面积、径流系数的确定,4.6 实例说明水量平衡与防洪排涝计算,河流廊道规划设计与城市雨洪管理 相关措施介绍,各水系的汇水面积通过规划总平面图实测得出；水面面积是在常水位状态下测出，水系的蒸发量和渗透量也是常水位下的值。径流系数取95、值依据室外排水设计规范（GB50014-2006）。,全园区汇水面积为 5.3km2 全园区水面面积为 0.51km2,水系水量平衡计算计算结果分析,4.6 实例说明水量平衡与防洪排涝计算,河流廊道规划设计与城市雨洪管理 相关措施介绍,从全园区总体水量平衡看，园区全年 总降雨量约156.4万立方，蒸发量约91.1万立方，渗透量约29.9万立方，全年尚有35.4万立方的雨水未被利用而被排掉。从各水系的水量平衡看：水系1全年雨水汇水量为14.2万立方，蒸发量为14.9万立方，渗透量为4.9万立方，全年需从南白排河补水5.6万立方；水系2全年雨水汇水量78.6万立方，蒸发量为42.6万立方，渗透量为96、14万立方，全年尚有22万立方的雨水排放；水系3全年雨水汇水量为63.6万立方，蒸发量为33.5万立方，渗透量为11万立方，全年尚有19万立方的雨水排放。全年全园区至少排放的雨水量为41万立方，其中5.6万立方的雨水排放是由于水系划分与雨水汇水区域的不平衡所致。,水系水量平衡计算结果分析2,4.6 实例说明水量平衡与防洪排涝计算,河流廊道规划设计与城市雨洪管理 相关措施介绍,考虑到全年降雨时间上的不平衡，无法保证雨季雨水全部储存在不考虑其他因素的情况下，降雨量与汇水面积呈正比，蒸发量和渗透量与水系水面面积和湿周面积呈正比，在这基础上，水量的平衡值取决于汇水面积和水系水面面积之比。对于本工程，从97、雨水利用的角度，为减少雨水排放，提高雨水利用率，建议：适当增大水系水面，综合径流系数按0.45，汇水面积与水系水面的比值按9：1确定比较合理（目前比值约为10：1）；调整水系划分，或调整排水区域的划分，消除区域不平衡的状况；提高常水位值，这样虽然蒸发量和渗透量增加，但也提高了水系的蓄水能力，可相应削弱全年降雨时间上不平衡的影响。,水系水位变化分析水系水位分析前提条件,4.6 实例说明水量平衡与防洪排涝计算,河流廊道规划设计与城市雨洪管理 相关措施介绍,水系运行状态分为 水系初次充水和水系连续运转两种状态 初次充水运转的起始状态按空池考虑，连续运转的起始状态按最低水位考虑。起始月份的确定为7,898、两月 天津雨季为7、8两月，雨季降雨量占全年降雨量的60%左右，蒸发强度最大的月份为5、6两月，从充分利用雨水的角度出发，起始月份定为7月初。水位调整的原则 最低水位补水到常水位；最高水位开始溢流；为充分利用雨水，也为提高防涝安全度，雨季7、8月份不考虑用过境河水补水。12月、1月和2月为冰封期，不考虑其水位变化 常水位、最低最高水位、极限水位的确定 各水系的河底标高、最低水位、常水位、最高水位及极限水位见下一页“表6”。其中极限水位为遭遇多 年一遇暴雨时，水系允许在短时间内可达到的水位。,4.6 实例说明水量平衡与防洪排涝计算,河流廊道规划设计与城市雨洪管理 相关措施介绍,表6 水系水位标高99、值,水系水位变化分析水系水位标高,4.6 实例说明水量平衡与防洪排涝计算,河流廊道规划设计与城市雨洪管理 相关措施介绍,水系水位变化分析状态1-水系初次冲水状态下的水位分析,水系1的雨水量严重不足，水系充水基本依靠过境河补水解决，全年需从南白排河补水14.5万立方，才能保障正常运转；水系2的雨水量能够满足水系初次充水状态的运行需求，但护校河的自然充水不足，需要通过3#补水泵从湿地补水解决，但不需要从过境河取水；水系3的雨水量能够满足水系初次充水状态的运行需求，但护校河的自然充水不足，需要通过4#、5#补水泵从湿地补水解决，但不需要从过境河取水；在水系3中，起连接功能的湿地水系，面积偏小，水量调100、蓄能力弱，表现为其水位变化明显，在雨季，降雨所致水位增高值约为1米，这对系统的正常运转是不利的。初次充水状态下，全园区雨水全部利用，还需从从南白排河补水14.5万立方的水。,初始充水状态水位分析的相关结论,4.6 实例说明水量平衡与防洪排涝计算,河流廊道规划设计与城市雨洪管理 相关措施介绍,水系水位变化分析状态2-水洗连续运转状态下的水位分析,水系1的雨水量不足，呈亏水状态，全年需从南白排河补水三次，方能保障水系1的正常运转，全年总补水量为4.1万立方；水系2的雨水量富裕，不需要从过境河补水，为满足水系防涝的要求，必须将多余的雨水排掉。其中通过1#雨水泵站全年排掉的雨水量为8.9万立方，2#排101、水泵全年排掉的雨水量为2.3万立方，水系2全年排掉的雨水总量为11万立方。水系3的雨水量富裕，不需要从过境河补水，为满足水系防涝的要求，必须将多余的雨水排掉。其中通过2#雨水泵站全年排掉的雨水量为12.3万立方，2#排水泵全年排掉的雨水量为0.8万立方，水系3全年排掉的雨水总量为13.1万立方。连续运转状态下，全园区全年需从南白排河补水4.1万立方的水，排掉的雨水总量为25.8万立方。,连续运转状态水位分析的相关结论,4.6 实例说明水量平衡与防洪排涝计算,河流廊道规划设计与城市雨洪管理 相关措施介绍,水系防涝分析水系防涝分析前提条件,涝季降雨量选择时，考虑历年最大月和最大日降雨量依据三十年的102、降雨量数据，本工程所在地区历年最大月降雨量发生在1977年的7月，降雨量为436.2毫米，历年最大日降雨量发生在1975年的7月31日，雨量为191.5毫米。最大月雨量防涝分析参与设备容量确定，最大日雨量防涝分析仅用于防涝安全检验采用历年最大月降雨量的防涝分析数据参与水系设备设施的容量确定。对于历年最大日降雨量，设计仅对其进行防涝安全分析，其分析过程见2.6部分内容。最大月降雨量进行防涝计算时，计算的起始水位按常水位考虑主要理由是五月的蒸发强度大，六月的水系水位不会很高，其次是考虑最大月的降雨历时长，如果出现起始水位高于常水位的情况，有时间采取强排措施，保障起始水位不高于常水位排涝效果。防涝计103、算不考虑1#、2#雨水泵站的雨水排入湿地水系，仅考虑自身径流量。,水系防涝分析前提条件,4.6 实例说明水量平衡与防洪排涝计算,河流廊道规划设计与城市雨洪管理 相关措施介绍,水系防涝分析最大月降雨时防涝水位分析相关结论,根据右图，园区局部道路的最低标高2.74米，大部分道路标高3.0米以上。水系最高水位2.3米，因此在最高水位以上水系还具备一定调蓄能力（短时间内允许达到极限水位）。遭遇历年最大月降雨情况下，计算水位最高值为2.872米，发生在水系2的护校河，其周边道路标高最低点为2.74米，但通过3#溢流关系和2#排水泵的排水，完全能够满足校区防涝要求。,修建性详细规划竖向高程图,4.6 实例104、说明水量平衡与防洪排涝计算,河流廊道规划设计与城市雨洪管理 相关措施介绍,历年最大日降雨量的防洪安全分析分析说明,遭遇历年最大日降雨的防涝安全分析采用分时水位分析法 对以小时为单位，计算出各水系的降雨量，排水量及水系水位值，以水系水位值不超过极限水位为防涝安全。暴雨强度公式选择计算时间内的降雨量依据天津市暴雨强度公式确定，公式如下：q=3833.341+0.85lgP/(t+17)0.85 l/s.ha。设计重现期选择30年一遇根据室外排水设计规范（GB50014-2006），重要地区的设计重现期为3-5年，考虑前面计算均采用的是30年的雨量数据，且所采用的最大日降雨量为30年内的最大日降雨量105、，为保证结果的一致性，故本次计算设计重现期按30年考虑。降雨历时的确定是按照计算时段进行 计算分析时间段的确定分别取降雨历时为1，2，3，4，8，16，24小时，进行防涝安全分析，外加对历年最大日降雨量的小时平均值进行防涝安全分析。,分析说明,4.6 实例说明水量平衡与防洪排涝计算,河流廊道规划设计与城市雨洪管理 相关措施介绍,水系防涝分析,2.6 历年最大日降雨量的防洪安全分析,2.6.3 结论与调整措施,（1）从上述计算水位值可以看出，除水系2的护校河高于极限水位外，其他水系的计算水位值均在极限水位以下，能够保证防涝安全。（2）为保障水系2护校河的防涝安全，调整3#溢流管和3#补水泵的设计106、流量值，调整后的水系设备和管系的设计流量值见“表16”,表16 调整后水系设备及管系设计流量汇总,4.6 实例说明水量平衡与防洪排涝计算,河流廊道规划设计与城市雨洪管理 相关措施介绍,水系防涝分析,2.6 历年最大日降雨量的防洪安全分析,2.6.3 结论与调整措施,（3）设备管系调整后，水系2的计算水位值全部调整到极限水位以下，具体见“表17”,表17 设备关系调整后水系2最大日降雨时水位计算结果,调整后，各水系均满足极限水位要求,4.6 实例说明水量平衡与防洪排涝计算,河流廊道规划设计与城市雨洪管理 相关措施介绍,水系防涝分析,2.6 历年最大日降雨量的防洪安全分析,2.6 历年最大日降雨量的防洪安全分析防涝安全分析小结,在对历年最大日降雨量的防涝安全分析中，降雨量及降雨强度的数据采用重现期为30年的值，降雨量的数据取值是安全的；水系起始水位采用水系的最高水位，起始水位取值是安全的；计算水位值均在极限水位以下，计算结果是安全的。得出的结论是：“防涝安全”。,防涝安全分析小结,