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文檔簡介

1、低影響開發(fā)設(shè)施選址布局改進(jìn)方法探索本研究所獲得的主要成果和結(jié)論如下:(1)通過查閱國內(nèi)外各類LID設(shè)施選址文獻(xiàn)資料,確定了適宜度評價指標(biāo)的選取原則和目標(biāo),并根據(jù)研究區(qū)特點選定高程、坡度、土地利用類型和空間需求(包括道路緩沖距離、建筑物緩沖距離和河流緩沖距離)四個指標(biāo)作為LID設(shè)施選址適宜度評價指標(biāo),再運用AHP層次分析法計算各評價指標(biāo)的權(quán)重分別為0.1238、0.5334、0.1614和0.1814,然后基于GIS的多因子加權(quán)法進(jìn)行LID設(shè)施選址適宜度評價研究,取748098100區(qū)段作為綜合適宜度分級評價標(biāo)準(zhǔn),除去不適宜建設(shè)用地后,將研究區(qū)LID設(shè)施建設(shè)適宜區(qū)域分為最適宜用地、比較適宜用地、

2、一般適宜用地三種類型?;谶m宜度評價總評分與選址適宜度分析成果圖,對四種LID設(shè)施的具體適宜布局區(qū)域的地理位置分布情況和原因進(jìn)行了詳細(xì)分析,結(jié)果表明,研究區(qū)LID設(shè)施的適宜建設(shè)用地較多,但分布不均勻。.第1章緒論為了解決當(dāng)前海綿城市建設(shè)過程中用地緊張的問題,同時降低建設(shè)費用和難度、發(fā)揮其最優(yōu)效果,本文通過對雨洪管理體系內(nèi)涵與目標(biāo)發(fā)展過程的綜述,建立起選址適宜性評價指標(biāo)體系,選定鎮(zhèn)江市城市排水規(guī)劃北部排水分區(qū)之一作為研究區(qū),運用GIS多因子加權(quán)疊加分析法和層次分析法等方法進(jìn)行低影響開發(fā)設(shè)施選址的適宜度評價研究,識別和提取適合建設(shè)或改造的區(qū)域,通過對比分析研究區(qū)開發(fā)前情景和開發(fā)后未應(yīng)用LID設(shè)施情

3、景下的地表徑流量,結(jié)合鎮(zhèn)江市海綿城市規(guī)劃設(shè)計的需求和條件,以年徑流總量削減率為績效對象,以先前提取出的適宜度較高地塊的數(shù)量和位置作為變量,運用SUSTAIN模型進(jìn)行模擬,得到一系列最具成本效益的布局方案,最終為城市低影響開發(fā)設(shè)施的有效利用提供參考,以及為海綿城市建設(shè)的選址布局工作提供科學(xué)的量化分析和決策依據(jù)。具體研究內(nèi)容如下:(1)文獻(xiàn)綜述:搜集相關(guān)文獻(xiàn)和相關(guān)案例項目資料。針對本研究核心科學(xué)問題即低影響開發(fā)設(shè)施的選址布局進(jìn)行綜述,查閱近年關(guān)于LID設(shè)施的有關(guān)概念定義、LID設(shè)施的研究現(xiàn)狀、海綿城市建設(shè)的技術(shù)指南、海綿城市規(guī)劃設(shè)計等多個方面的文獻(xiàn)與書籍,包含學(xué)術(shù)和會議論文、期刊雜志、書籍專著、技

4、術(shù)要求、規(guī)范性文件等多種類別,在針對性的綜述中提煉最適合該研究的方法。.第2章研究方法的選擇與研究范圍2.1研究區(qū)基礎(chǔ)資料研究區(qū)內(nèi)主要高點集中在西南部西津渡景區(qū)和南部山林地帶,保留了自然山體地形地貌特征,高程變化自然,其余區(qū)域標(biāo)高均在5m以下,整體標(biāo)高介于3.4266.29m之間,且無不良地質(zhì)作用,穩(wěn)定性較好,具體高程范圍見圖2-4。通過DEM提取地面坡度信息,顯示坡度大的區(qū)域與標(biāo)高高的區(qū)域重合,研究區(qū)大部分區(qū)域地形較為平緩,在5%以下,整體坡度介于0%84.76%之間。研究區(qū)土地利用類型主要包括設(shè)施、房屋建筑、交通運輸用地、廣場、水域、裸地、林地和草地。研究區(qū)總面積1.23km2,其中房屋建

5、筑、設(shè)施面積0.43km2,建筑密度35%;道路、廣場面積0.15km2,占比12.2%;裸地、草地和林地面積共0.62km2,占比50.4%;水域面積0.03km2,占比2.4%。如圖2-6所示:2.2數(shù)據(jù)與方法文獻(xiàn)綜述法即搜集相關(guān)文獻(xiàn)和相關(guān)案例項目資料。針對本研究核心科學(xué)問題即低影響開發(fā)設(shè)施的選址布局進(jìn)行綜述,查閱近年關(guān)于LID設(shè)施的有關(guān)概念定義、LID設(shè)施的研究現(xiàn)狀、海綿城市建設(shè)的技術(shù)指南、海綿城市規(guī)劃設(shè)計等多個方面的文獻(xiàn)與書籍,包含學(xué)術(shù)和會議論文、期刊雜志、書籍專著、技術(shù)要求、規(guī)范性文件等多種類別,在針對性的綜述中提煉最適合該研究的方法。城市規(guī)劃工作進(jìn)行適宜度分析時,最常用的方法是疊加

6、分析法。疊加分析法50是通過疊加各個因子評價層的計算結(jié)果,最終形成綜合疊加分析評價圖的一種方法。疊加分析方法從開始的直接疊加法發(fā)展到后來的因子加權(quán)評分法和因子組合法。本文因篩選出的指標(biāo)對LID設(shè)施選址的適宜度影響程度較大,所以選用因子加權(quán)評分法,為對選址適宜度影響較大的指標(biāo)賦予較大的權(quán)重。不同的評價指標(biāo)分級量化后進(jìn)行加權(quán)求和,得到所有柵格單元的選址適宜度評價的總評分,其中得分大小就代表了適宜程度。在進(jìn)行因子加權(quán)評分法時,有時采用主觀經(jīng)驗法、回歸分析法,但因研究者對各因子的認(rèn)識不同會造成權(quán)重的賦予各不相同,所以通常還是采用專家打分法、層次分析法等方法計算權(quán)重,確保因子權(quán)重分配的準(zhǔn)確性,保障分析結(jié)

7、果的正確性。.第3章基于空間分析的LID設(shè)施選址適宜度評價.203.1LID設(shè)施選址適宜度評價體系構(gòu)建.203.2選址適宜性區(qū)域提取.23第4章基于SUSTAIN的成本效益優(yōu)化布局研究.314.1基于成本效益優(yōu)化管理的LID設(shè)施規(guī)劃體系構(gòu)建.314.2研究區(qū)概化.334.3SUSTAIN模型參數(shù).354.4研究區(qū)域基礎(chǔ)情景模擬與分析.394.5LID設(shè)施布局規(guī)劃研究.404.6LID設(shè)施經(jīng)濟(jì)效益分析.424.7本章小結(jié).47結(jié)論與討論.48.第4章基于SUSTAIN的成本效益優(yōu)化布局研究4.1基于成本效益優(yōu)化管理的LID設(shè)施規(guī)劃體系構(gòu)建在運用SUSTAIN模型模擬前,需要根據(jù)研究區(qū)地表徑流的實

8、際情況和區(qū)域總體規(guī)劃對匯水區(qū)進(jìn)行劃分,將其劃分為多個子匯水區(qū),從而使得模型可以精確地模擬各子匯水區(qū)內(nèi)的地表產(chǎn)流、匯流和管網(wǎng)系統(tǒng)徑流的動態(tài)變化過程。由于城市下墊面類型眾多,徑流系數(shù)各不相同,高程也有一定差別,而降雨徑流匯流過程受下墊面類型和地形影響較大,所以需要結(jié)合實際情況合理劃分子匯水區(qū),在進(jìn)行子匯水區(qū)劃分時應(yīng)注意:盡量將同一土地利用類型或下墊面類型劃分到同一子匯水區(qū)內(nèi),更準(zhǔn)確地表達(dá)子匯水區(qū)的不透水率等情況;各個子匯水區(qū)的地表徑流都有明確的排放路徑,并且被相應(yīng)地分配至排水系統(tǒng)的雨水收集裝置中。本文運用DEM(數(shù)字高程模型)和ArcGIS水文模塊模擬研究區(qū)的地表徑流,并結(jié)合研究區(qū)排水管網(wǎng)圖以及概

9、化后的節(jié)點,基于泰森多邊形對匯水區(qū)進(jìn)行詳細(xì)的劃分,使得各子匯水區(qū)相應(yīng)地分配至排水系統(tǒng)的雨水收集裝置中,模擬更接近實際研究區(qū)的水文過程。4.2研究區(qū)概化城市排水系統(tǒng)由雨水及污水組成,雨水口、雨水井、排水管、檢查井、篦子等是城市排水系統(tǒng)的基本單元,它們相互鏈接構(gòu)成復(fù)雜的排水系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)。SUSTAIN模型的LID/BMP模擬模塊將檢查井、雨水井等基本單元概化為節(jié)點或虛擬出口,徑流輸送模塊將用戶輸入的雨水管線概化為輸送管道,模擬降雨過程各子匯水區(qū)產(chǎn)生徑流后,徑流匯集到節(jié)點處,通過管道收集后輸送到出水口,即將整個排水管網(wǎng)簡化為節(jié)點-管道-出口;的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。為了提高模型運行效率,需要進(jìn)行系統(tǒng)簡化即排水管網(wǎng)概

10、化,根據(jù)研究區(qū)管網(wǎng)資料和精度需求,合并不影響最終模擬結(jié)果的管網(wǎng)節(jié)點和雨水管線。在排水管網(wǎng)概化時需要注意67:當(dāng)雨水管線長度過長或管道拐點未設(shè)置節(jié)點時,應(yīng)適當(dāng)增加節(jié)點;保留改變管道類型和管徑的節(jié)點;在易積水處增設(shè)雨水節(jié)點,以反映積水情況。由于研究區(qū)面積較小、匯流時間較短,管道沿程損失或進(jìn)出口損失等不足以影響模型大體的精確性,為了大幅提升模型運算速度,可將各節(jié)點間的管道輸送過程設(shè)定為虛擬連接。綜合考慮城市下墊面類型、地形、坡度等,最終將研究區(qū)概化為29個節(jié)點、29條管道、1個出水口(評估點),概化后的排水管網(wǎng)如圖4-2所示。.結(jié)論與討論為了解決當(dāng)前海綿城市建設(shè)過程中用地緊張的問題,同時降低建設(shè)費用和難度、發(fā)揮其最優(yōu)效果,本文通過對國內(nèi)外雨洪管理體系內(nèi)涵與目標(biāo)發(fā)展過程的綜述,以鎮(zhèn)江市北部排水片區(qū)為例,嘗試以適宜度的量化分析評價和基于SUSTAIN的成本效益優(yōu)化為主體進(jìn)行LID設(shè)施選址布局研究,探索了從規(guī)劃決策層面進(jìn)行LID設(shè)施選址布局的空間可視的量化研究方法,創(chuàng)新性地運用了智慧城市的定

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