面向海绵城市建设的LID-BMPs链规划设计及案例剖析 - DWA.pptx

面向海绵城市建设的LID-BMPs链规划设计及案例剖析 - DWA.pptx

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,面向海绵城市建设的,2017环境科学技术国际研讨会,LID-BMPs链规划设计及案例剖析PlanningandoptimizationofLID-BMPslinksinSpongeCityoriented王政1贾海峰2清华大学环境学院博士清华大学环境学院,研究员城市径流控制与河流修复研究中心主任,Background,径流流量和峰值流量降雨径流污染负,径流量：

不透水下垫面增加增大，洪峰提前径流水质：

地表累积污染物增多荷增大,蒸发,下渗,城市化过程带来城市地表径流问题,Background,如果把城市作为一个生命体，城市与水的关系可以借用马斯洛需求层次理论，划分生存需求、安全需求、发展需求和自我超越，每一层是对上一层需求的支撑，同时强化下一层功能。

马斯洛需求层次理论是行为科学的理论之一，由美国心理学家亚伯拉罕马斯洛在1943年在人类激励理论论文中所提出。

书中将人类需求像阶梯一样从低到高按层次分为五种，分别是：

生理需求、安全需求、社交需求、尊重需求和自我实现需求。

生态文明,防洪防涝，公共健康,安全可靠的给水,超越？

安全,发展,生存,点、面污染控制，景观营造,市政雨污排放、泄洪,市政给水,可持续发展,污染控制，景观美学,Background,Background,HaifengJIA,HairongYao,YingTang,ShawL.YU,JennyX.Zhen,YuwenLu.DevelopmentofAMulti-CriteriaIndexRankingSystemforUrbanStormwaterBestManagementPractices（BMPs）Selection.EnvironmentalMonitoringandAssessment.2013,185（9）:

7915-7933,02.LID-BMPs措施的多目标筛选.DevelopmentMulti-CriteriaIndexRankingSystemforLID-BMPsSelection,城市降雨径流LID-BMPs措施,入渗沟,干式滞留池湿式滞留池砂滤系统植草沟,绿屋顶,雨水罐,透水性铺面,植物蓄留池人工湿地植被过滤带,FacilitiesofLID-BMPs,建立指标基准,拟建区域特征,LID-BMPs径流控制功效特征径流流量控制功效径流水质控制功效其他效益,拟建区域降雨径流控制目标,拟建区域投资预算,LID-BMPs方案初选,LID-BMPs适用区域特征,土壤条件地下水特征地形地势汇水区性质,位置特点空间需求,LID-BMPs成本投入固定投资管理维护,系统性能,国外城市降雨径流管理导则,国外数据库信息提取总结,国内LID-BMPs措施应用实践经验国内外行业专家意见与评分,BMPs措施经济技术特征分析,2,3,4指标归一整合,1建立比选框架识别比选指标,体系建立,DevelopmenttheLID-BMPsselectionsystem,位置特点,空间需求,土壤条件,地下水特征,地形地势,汇水区性质,土地利用类型,污染负荷强度,特殊要求,土壤类型,地下水水位,坡度,服务面积,不透水率,占地面积,LID-BMPs适用区域特征,Indexdecompositionofselectionsystem,ij,xijMin（xij）,r,i1,2,.12,Max（xij）Min（xij）,17,Iifijrij,i1,2,.12j1,Indexassignmentandsoftware,JiaHaifeng,LuYuwen,YuShawL.,andChenYurong.PlanningofLID-BMPsforurbanrunoffcontrol:

ThecaseofBeijingOlympicVillage.SeparationandPurificationTechnology,2012,84:

112-119.JIAHaifeng,YAOHairong,TANGYing,YUShawL,RichardField;AnthonyN.Tafuri.LID-BMPsplanningforurbanrunoffcontrolandthecasestudyinChina.JournalofEnvironmentalManagement.2015，149:

65-76.,03.LID-BMPs链优化布局.PlanningandoptimizationofLID-BMPslinks,GIS模拟模型优化模型SUSTAIN、BMPDSSSWMM优化模型ArcGIS,Technicalrouteandtoolsofplanning,优化模块单目标优化多目标优化层次分析,ArcGIS平台界面,BMPs降雨径流控制模拟用地产,流模块,BMPs模拟模块,径流输送模块,可变量与控制目标,成本数据库,输入文件,后处理模块方案输出,反馈调整,IntroductionofSUSTAINModel,04.案例剖析,JIAHaifeng,WANGXiangwen,TIChaopu,ZHAIYanyun,FIELDRichard,TAFURIAnthonyN.andYUShawL.FieldMonitoringofanLID-BMPTreatmentTrainSysteminChina,EnvironmentalMonitoringandAssessment.2015,187（6）:

373.DOI:

10.1007/s10661-015-4595-2,Casesanalysis降雨径流LID-BMPs链效能监测PerformancemonitoringofLID-BMPslinks集总式LID-BMPs链布局优化研究PlanningandoptimizedofintegratingLID-BMPslinks,LID-BMPs链示范工程LID-BMPslinkspilotproject2011年在广东省环境保护职业学院（佛山），针对汇水区的划分与降雨径流控制管理目标，分别设计了植被草沟、植生滞留槽、渗透洼地、雨水湿地和缓冲草带5种不同的LID-BMPs，形成一个链。

BMPs整体设计,Casesanalysis,17,BMPs观测点位,采样点6,降雨径流观测Monitoringofrainfallandrunoff工程建设与2011年12月开始，于2012年4月底完成水质监测指标：

pH,COD,NH3-N,TSS,TN,TP,Cu,Zn.2012-2013，监测了19场降雨,其中10场降雨LID-BMPs设施有出流,Casesanalysis,不同LID-BMP降雨径流的控制效果,Casesanalysis,单体LID-BMPs径流量控制RunoffperformanceofsingleLID-BMPs（Bioretention）2012年5.27进水与出水径流比较,10May2017,19,0,10,30,40,706050403020100,concentration（mg/L）,20t（min）,CODTSS,0,10,30,40,0.0750.0700.0650.0600.0550.0500.0450.0400.0350.0300.0250.020,concentration（mg/L）,20t（min）,TPZn,0,1.81.71.61.51.41.31.21.11.00.90.80.70.60.5,concentration（mg/L）,3,TNNH-N,Cu,30,40,8.07.87.67.47.27.06.86.6,value,pH,1020Pollut（tmioinn）,304001020concentrationsofinflowtothebioretentito（mninc）ellfortheMay20,2012storm,Casesanalysis,PollutantremovalperformanceofsingleLID-BMPs（Bioretention）,20,NH3-N,TN,Zn和Cu去除效果很好;COD去除效果中等;TSS,TP负值.2013去除效果明显好于2012,特别TSS从负到正；说明植生滞留设施需要稳定期.,Overallremovalefficiencyforbioretentioncell,Casesanalysis,0,20,40,60,80,100,TN,NH-N3,COD,TSS,TP,Removalrate/%,74%,73.5%,18.5%,34.9%,95.3%,NH3-N,TN,TP很好,Casesanalysis,LID-BMPs链的总处理效率TotalperformanceofLID-BMPslinks,MaoXuhui,JiaHaifeng,YUShawL.AssessingtheecologicalbenefitsofaggregateLID-BMPsthroughmodelling.EcologicalModelling,DOI:

10.1016/j.ecolmodel.2016.10.018,04.案例剖析,Casesanalysis降雨径流LID-BMPs链效能监测PerformancemonitoringofLID-BMPslinks集总式LID-BMPs链布局优化研究PlanningandoptimizedofintegratingLID-BMPslinks,问题的提出我国城市降雨径流控制研究起步较晚，完成的工程设施较少规划、设计参考发达国家数据，缺少本地的数据支持有少量场地尺度的规划模拟，缺少针对大的区域尺度的规划方法研究目标我国LID-BMPs数据收集整理城市降雨径流模型参数本地化区域尺度LID-BMPs控制规划模拟广东佛山新城重点开发区，总面积29.5km2,Casesanalysis,技术路线图,集总式LID-BMPs方案设计及优选,SUSTAIN模型建立,研究区域LID-BMPs控制规划模拟,开发后基础情景分析,LID-BMPs控制方案优化及评估,文献调研,LID-BMPs类型地点尺寸效能成本参数设置,规划控制目标,LID-BMPs情景分析,研究区域基础资料处理土地利用规划排水规划,气象土壤地理数据输入汇水区划分,高程,Casesanalysis,研究区域基础资料处理土地利用重分类外部径流时间序列分别对应城市绿地、其他透水面、建筑物和其他不透水面外部径流时间序列说明,01）,不同土地利用类型绿地率、建筑密度城市用地分类与规划建设用地标准GB50137-20佛山市城市规划管理技术规定（2011修订版）城市居住区规划设计规范GB50180-93（2002版佛山市绿化管理规定,土地利用重分类,Casesanalysis,1ShoemakerL,RiversonJ,AlviK,etal.SUSTAINaframeworkforplacementofbestmanagementpracticesinurbanwatershedstoprotectwaterqualityR.EPA/600/R-09/095,USEPA,2009.,研究区域汇水区划分,汇水区划分依据土地利用重分类、排水概化：

4个大的汇水片区，47个子汇水区研究区域子汇水区面积分布统计,Casesanalysis,生态控制型针对区域本身的绿地和水系等透水面进行设计依托绿地建造生物滞留设施和植