透水沥青路面的储水渗透模型与效能

将降雨过程数值化并对雨水入渗的物理过程进行划分;选定雨水吸附率、渗透速度、空隙率/连通空隙率、结构层厚度等路面材料参数以及降雨重现期和历时等降雨参数,基于气象学和水力学理论建立透水沥青路面的储水-渗透模型,提出相应的功能设计目标,并对透水路面的效能进行计算和分析.结果表明:所建模型能够针对不同地域的气象和降雨特点对透水路面的储水、渗透功能进行预估和评价;透水沥青路面最大储水量出现时间滞后于最大降雨强度发生时间;当透水路面结构不满足该降雨条件下的储水和渗透功能要求时,可以增大路面储水结构层的厚度,或者在路面结构中铺设纵向排水管道.     

基于弱渗水土质含渗透管的透水铺装水量控制

对于土壤渗透能力较弱地区,常规透水铺装的应用效果有待提高。通过试验研究了适用于弱渗水土质的含渗透管的新型透水铺装对雨水径流水量的控制作用。实验表明:含渗透管的透水铺装比普通路面及常规透水路面的产流时间均有延长,增加百分比介于50.0%~200.0%之间;含渗透管的透水铺装比常规透水路面在洪峰流量削减方面效果显著,洪峰流量削减率提高了9.4%~43.7%;相比常规透水路面,含渗透管的透水铺装路面雨水径流深度减少了20.83%~66.67%。研究表明:在弱渗水土质地区,利用含渗透管的透水铺装对雨水径流的水量控制效果明显,优于常规透水路面,开拓了弱渗水土质地区透水铺装研发的思路。     

基于弱渗水土质含渗透管的透水铺装的水量控制研究

对于土壤渗透能力较弱地区,常规透水铺装的应用效果有待提高。通过试验研究了适用于弱渗水土质的含渗透管的新型透水铺装对雨水径流水量的控制作用。实验表明:含渗透管的透水铺装比普通路面及常规透水路面的产流时间均有延长,增加百分比介于50.0%~200.0%之间;含渗透管的透水铺装比常规透水路面在洪峰流量削减方面效果显著,洪峰流量削减率提高了9.4%~43.7%;相比常规透水路面,含渗透管的透水铺装路面雨水径流深度减少了20.83%~66.67%。研究表明:在弱渗水土质地区,利用含渗透管的透水铺装对雨水径流的水量控制效果明显,优于常规透水路面,开拓了弱渗水土质地区透水铺装研发的思路。     

合肥市铜陵路高架（北二环路－天水路）工程雨水工程设计

以实际工程为例，合理调整雨水管道走向，合理增设雨水提标分流管，合理调整雨水系统划分，以达到大大削减下泄流量、弱化现状雨水出水管的目的。使得在较小的工程投资下，达到对既有雨水系统提标改造的目的，解决片区积涝问题，并为类似工程的设计提供参考。     

建筑雨水管道改造案例

《建筑给水排水设计规范》(2003版)实施之前屋面雨水管道都按原规范进行设计。期间不少建筑天面雨水管道在投入使用后均不同程度的出现返水、喷溅的问题,引起住户投诉。本文对这类屋面雨水管道系统的改造方法进行了探讨,总结了立管消能装置、排水止回阀的功效及实际应用上的经验教训。     

基于现场渗透试验的黄土滑坡体入渗特性

以天水市廖集村滑坡为例,分别在滑坡体后缘、中部和前缘部位进行原位双环渗水试验,获取渗透系数和稳定渗透深度定量指标来表征滑坡体不同部位的渗透能力,研究滑坡中水的主要入渗途径.结果表明:试验区域的渗透系数为1.00×10~(-3)~1.00×10~(-4)cm/s,为中等透水,入渗深度在2 m以内,滑坡体不同部位渗透性能存在较大差异,滑坡体后缘渗透系数是前缘的约12倍,原因是滑坡体后缘土层具有粗颗粒含量高且不均衡的级配特点和土层疏松的密实度特性.由高密度电法结果配合野外勘察发现,滑坡体中的水来自降雨直接入渗的贡献很小,裂隙分布位置与地下水分的赋存状态有极大相关性.雨水由裂隙快速进入坡体才是降雨入渗的主导方式.     

SWMM和蒙特卡罗法的雨水管网节点可靠性分析

为研究城市雨水管网在运行过程中的可靠性问题,采取SWMM(Storm Water Management Model)以及蒙特卡罗法(Monte-Carlo)对雨水管道系统中各个节点的可靠度进行计算与分析.以影响管道输水能力的管径、粗糙系数以及铺设偏差三类参数为随机变量,建立基于节点水位的雨水管网系统极限状态方程.在MATLAB平台上编写蒙特卡罗法程序,并调用SWMM进行管网参数化建模,在两个软件平台之间建立数据传递接口,实现基于二者的管网节点可靠性自动计算流程。研究结果表明:利用该方法可以快速找到雨水管网系统中可靠度较低的节点,以便有效地、有针对性地对雨水管道工程进行翻新与维修.     

建筑垃圾雨水渗井在海绵城市中的应用

针对我国目前海绵城市建设成本偏高及城市建筑垃圾资源化处理率极低的现状,以室外原位场地试验为依托,对将建筑垃圾作为内置填充材料的雨水渗井的渗水效果进行量化分析。试验结果表明:建筑垃圾渗井能够改变原位场地土层的渗透性能,并且能够提高原位场地土体的入渗效率;当土层深度一定时,土样含水率随着水平间距的增大而减小;当水平间距一定时,土样含水率随土样深度的增加而减小;随着雨水的持续入渗,土中水含量增加,孔隙水压力的存在导致入渗速度逐渐降低。本文得出的结论可应用指导海绵城市建设,为城市解决雨水内涝问题提供技术支持。     

不同生态防护模拟边坡雨水入渗试验

在现有生态护坡方法的基础上,提出了水泥砂浆生态护坡、短管式生态护坡、土工布生态护坡及绳网生态护坡等4种新的生态护坡方法,并采用室内模拟试验装置对以上4种方法进行了面流冲刷的雨水入渗试验研究。通过对不同护坡形式模拟边坡在不同坡度和不同降雨强度条件下的坡体土壤含水率测试试验,分析比较了这4种模拟边坡及裸露边坡的雨水入渗差异情况。研究结果表明,不同护坡方法对坡面的雨水入渗影响显著,其中,绳网护坡具有增加雨水入渗和坡面土壤饱水层厚度的作用,有利于坡面的地表水向地下水转化,但不利于边坡稳定;短管式护坡则使模拟边坡的雨水入渗减少,并且坡面饱水层厚度及含水率变化也不随降雨历时的增加而明显增加,因此短管式护坡以及与此类似的其他方法不利于雨水入渗,但更有利于边坡稳定;而水泥砂浆护坡对雨水入渗的影响介于上述两者之间。     

城市非恒定无压雨水管流流量演算方法分析

分析了马斯京根法、瞬时单位线法、水动力学方法(动力波、扩散波和运动波演算模型),并将其应用城市非恒定无压雨水管流流量演算;通过雨水管道室内实验和演算方法对比得出:马斯京根法计算更加简单,可在资料条件不好,精度要求较高时,用于城市雨水管道的流量演算;瞬时单位线法对于城市雨水管道的演算具有不稳定性,在资料条件不好,精度要求一般时,可用于雨水管道的实际流量演;动力波计算精度较高,可适应于各种管道坡度和入流条件.在资料条件好,精度要求高时,可用于城市雨水管道的流量演算;扩散波与运动波计算比动力波简单,在资料条件好,精度要求一般的情况下,可用于城市雨水管道的实际模拟计算.     

开孔铺面土柱入渗试验及对地表径流削减作用分析

对开孔铺面的土柱入渗试验结果是：在充分供水条件下,下渗强度和下渗量的大小与土壤性质、土壤含水量及淹水深度有关,利用试验结果对典型城市设计暴雨分析表明,开孔铺面对地表径流确有削减作用,但不同的土壤性质、土壤含水量,降雨强度、降雨历时的削减作用有显著的判别。     

利用雨水改善城市地下水位下降现状的探讨

提出了目前城市建设和排水系统中对雨水以“排”为主是形成地下水位下降的主要原因.提出城市规划和建设与城市排水系统的建设,应该作为一个整体系统来统筹的主张,对雨采取“渗、蓄、排”三者相结合的方针,为雨水向地下渗透提供通道,改善地下水位下降的现状.并就此提出了一些设想和建议.     

城市小流域雨水资源利用探讨

针对城市化进程水循环受阻和水资源短缺现状,以锦州为背景,选取城市小流域的雨水资源为具体的研究对象,进行雨水资源积蓄利用测算分析,探讨雨水渗透技术方法,并且设计了雨水资源积蓄和渗透综合利用流程.研究表明,雨水资源综合利用可以有效解决城市缺水问题,为大流域研究提供了理论依据.     

压力流屋面雨水排水管系水力模型研究

根据压力流屋面雨水排水管系的水流特点及其水头损失的计算公式,确定了采用有限元法分析其水力平衡计算的数学模型,将各个计算管段的单元矩阵方程集合为雨水排水管系的整体矩阵方程,引入节点水压边界条件并求解管系整体矩阵方程对称正定线性方程组,从而得出各项水力要素,给出了计算程序框图,并编写了通用电算程序.经实例计算表明,此模型能够快捷准确地进行压力流屋面雨水排水管系的水力平衡计算.     

多孔管集水均匀性的理论分析

多孔管广泛用于给水排水设备的配水和集水系统中．作为集水使用时,集水均匀性是衡量集水性能的一个重要指标．本文通过建立集水管水流的微分方程,推导出压力水头线的无量纲公式,并给出了多孔管集水均匀度理论计算方法．     

路面结构新型排水系统性能及影响参数分析

路面结构中存在水分将会影响道路基层与路基土体的性能，造成土体弹性模量降低、承载能力减弱。随着时间的推移和路面车辆荷载的作用，路面结构将出现不同程度的破坏，例如开裂、车辙、坑洼、不均匀沉降等，因此需排除路面结构中存在的水分。传统的路面排水措施主要有：（1）路面侧边沟排水；（2）碎石排水基层排水；（3）采用土工织物进行排水。然而传统的排水措施仅限于在土体饱和条件下排除水分，在实际环境中道路基层与路基常常处于非饱和状态下，从而提出要在非饱和条件下排水的新技术。基于非饱和渗流理论，提出采用复合土工合成排水材料的新型路面排水系统，该系统由三部分组成，从上而下依次为水力传导层、毛细防渗层和隔离层。开展了新型路面排水系统模型试验、数值模拟以及参数分析，来研究降雨入渗条件下新型路面排水系统性能及影响参数。室内模型试验采用自制模型箱，通过控制自来水管水流速来模拟降雨，配合埋藏在土层中张力计和含水量监测仪，实时监测基层与路基中基质吸力和含水率；数值模拟建立与室内模型相同大小的数值模型，在相同降雨边界条件下监测基层与路基中基质吸力和含水率的变化规律；参数分析采用控制变量的方法，分别分析了Van Genuchte参数“a”、土工织物饱和渗透系数k_s、土工织物厚度k_t对水力传导层排水能力的影响。研究结果表明：新型路面排水系统可将入渗水快速有效排除，基层材料在试验过程始终处于非饱和状态，并在降雨停止后第10min基层的基质吸力开始回升；新型路面排水系统能够防止水下渗至路基， 降雨过程中路基土的吸力始终保持在初始吸力值；采用新型路面排水系统时，基层体积含水率在降雨过程中不断上升但未达到饱和体积含水率，路基体积含水率则保持不变；土工织物参数“a”值与饱和渗透系数对毛细屏障作用的影响较显著，随着“a”值和饱和渗透系数的增大，土工织物与土体接触面形成的毛细屏障越弱、排水越快，但当“a”值过大则无法发挥阻挡水流渗入路基的作用，结合数值结果以及其他文献研究建议“a”值取10kPa左右，饱和渗透系数取0.01~0.1m/s范围；而土工织物厚度改变对毛细屏障作用并不显著，结合实际制造工艺建议土工织物厚度取10~15mm为宜。     

高速公路服务区雨水渗透﹑收集及综合利用方案研究——以京港澳高速公路信阳服务区为例

在高速公路服务区场地铺装渗透材料或设施,减少雨水径流,改善水质,收集后进行综合利用.     

城市雨水流域汇水区自动划分

针对传统汇水区划分方法中存在的问题,利用流域地形分割技术,通过专业的GIS地形处理软件,建立了城市雨水流域汇水区的自动划分方法,其划分过程主要由构建格网DEM、格网点流向定义、汇流网络提取、子汇流区域划分、子汇流区域生成城市流域汇水区和流域汇水区编码6步组成。实验证明,雨水流域汇水区的自动划分方法不仅操作性较强,而且大大提高了汇水区划分的效率和质量。     

屋面集雨新技术研究——雨落管分流集雨装置

提出了一种屋面集雨新技术——雨落管分流集雨装置,以重庆地区某高校一栋平顶学生宿舍单元楼作为实例,当每个单间都安装该装置时,定量计算得其材料成本费用约1．59元／m^2,2．2年左右即可全部收回成本．该装置具有整体构造简单、材料使用环保、成本费用低廉、直接经济效益可观等优点,在雨水综合利用系统领域内拥有广阔的发展前景．