基于可持续雨洪管理的城市建成区绿地系统与雨水管网系统协同优化设计研究——以成都市为例

Nowadays, because of more and more severe water resource problems of city, on-site stormwater detention,rain flood disasters prevention, nonpoint source pollution control and rain water utilization are important for the city.The urbanization rate of China is over 50%, and a large quantity of urban area have been Completed.It is the starting point of this research that the measures of using sustainable stormwater management in these area must conform to the present situations. The research explores how to realize sustainable rainstorm management through combined optimization of city green system and storm-water system.In the first place,taking Chengdu as studying case, it's green system and sormwater sewer system are analyzed to identify the interrelated elements of both system.With help of simulation softwares such as GIS and XPSWMM,the hydrological process is simulated, and validity of the optimum methods from macroscopy to microcosmic scale are analyzed.Based on it, the systematic optimization measures of each system are explored with the consideration of feasibility..Multiple qualitative and quantitative research methods are used in this research.The research results include the design method,process of optimization measures of green system and stormwater sewer system. The specific optimization design research of Chengdu are conducted which is also valuable for the other cities in China.

在城市面临严峻水资源问题的当下，城市区域内实现就地滞洪、减少雨洪灾害、控制非点源污染、资源化利用雨水等多个目标的可持续雨洪管理非常重要。我国城市化率已突破50%，大量城市区域已建成，其绿地系统、雨水管网已经形成，相应的可持续雨洪管理必须依托已有现状。本研究以此为切入点，研究在城市建成区通过城市绿地景观和雨水管网协同优化设计实现雨洪管理。以成都市为例，研究首先分析城市已形成的绿地系统布局和特点、城市雨水管网系统状况，从空间位置和功能需求两个方面确立两套系统中具关联性的要素。然后采用水文过程模拟确立要素间的约束关系，采用多目标模糊优选决策模型完成宏观到中微观层面的协同优化设计策略。研究基于多学科交叉，结合质化与量化的多元方法。研究成果包括基于可持续雨洪管理的城市建成区绿地和雨水管网系统协同优化的相关元素构成以及设计方法、程序。也包括针对成都市两套系统优化的规划设计方案，具积极的现实意义。

本课题基于就地滞洪、减少雨洪灾害、控制非点源污染、资源化利用雨水等多个目标的可持续雨洪管理，探讨城市建成区绿地系统和雨水管网的协同优化方法。项目取得了如下成果：1、在理论方面：确立了雨水管网和生态绿地系统协调优化设计要素及其雨水管理目标协同设定方法；优化了雨水管网和生态绿地雨水管理效率各自模拟软件的参数设定和软件拟合方法；以破碎度高，优化难度大的街道绿地为例，探索了基于GIS的可持续雨洪管理街道绿地优化适应性分析和用地提取方法；构建了由5个一级指标、20个二级指标构成的协同优化决策指标体系及其权重，并明确了采用Fragstates、ENVI-met、Xpdrainage等多个软件模拟及问卷调查的指标计算方法，构建了多目标模糊优选决策模型；提出了雨水管网和生态绿地系统协调优化设计决策程序和方法；2、在应用方面：针对案例城市成都完成了“城区-汇水街区-场地”三个层级的可持续雨洪管理绿地优化设计方案，同时提出了相应建成区雨水管网总体协同优化策略和方案；部分研究成果运用在《四川省低影响开发雨水控制与利用工程设计标准》等地方标准和政策咨询中。本项目研究成果可用于指导我国海绵城市建设，特别是对我国城市已建城区持续优化具有积极意义。同时能直接运用于成都市海绵城市建设，并对其他城市有借鉴意义。发表论文5篇，培养硕士生7名。