基于雨洪状况分析的低影响开发设施的空间配置——以中国科学院大学雁栖湖校区为例

摘要

低影响开发（LID）设施的配置对恢复城市自然水文过程至关重要。以中国科学院大学雁栖湖校区为研究区，基于5种重现期降雨情景下模拟的各个子汇水小区的峰值地表径流量和总固体悬浮物负载（TSS），构建雨洪状况综合指标，据此识别优先配置LID设施的子汇水小区；并根据LID设施的配置要求和地理环境条件，确定各小区的LID设施类型和最佳面积比例，由此制定LID设施的配置方案。模拟分析绿色屋顶、雨水花园、植草沟和渗透路面这4类设施不同空间配置的小区与整体地表径流和TSS削减效果。结果表明，对整个研究区，实施此方案可使总地表径流量和TSS负载削减率达到16%～24%，且与其他方案相比，削减效果最为明显。雨水花园、渗透路面和植草沟的径流和污染削减效果随其占小区面积比例的增大而增强，并在不同重现期降雨下保持稳定。绿色屋顶的污染削减率随面积比例增大而增加；径流削减效果还受地表土地覆被的极大影响：在绿色屋顶面积比例接近的情况下，削减效果随绿地增多而趋好。然而，在强降雨时，各类LID设施以及整体方案的削减效果有所减弱，仍需与城市地下管网及水系协同发挥作用。这些研究结果可为研究区的改造和建设提供重要的参考依据，以更好地防控极端降雨可能产生的内涝和污染灾害。

关键词

雨洪状况 / 雨洪管理模型 / 地表径流 / 总固体悬浮物 / 削减率

基金资助

北京市自然科学基金重点项目（8181001）; 科技部科技基础资源调查专项（2022FY100100）资助