透水铺装雨水入渗模型与影响因素相关性研究

为了更加准确快捷地预测透水铺装内部的雨水渗流过程,探究降雨参数与路面设计参数对其渗流性能的影响,提出透水铺装雨水入渗模型,并针对影响因素的相关性进行研究。首先,基于地区水文气象资料与路面材料渗透特性,利用数学模型对降雨阶段关键参数进行量化研究,并从降雨强度与材料渗透能力的角度对雨水入渗的物理过程进行分阶段刻画,最终建立透水铺装雨水入渗-储水-排空模型。其次,针对该模型的诸多输入参数,进行正交设计试验计算各参数与径流控制率的相关性,寻找关键控制指标;基于该结论拟定典型透水铺装结构组合,选择不同降雨重现期、降雨历时与时程雨型等模拟工况对水位高度、蓄水能力等进行验算与评价。结果表明:所建模型与文献数据具有较好的吻合性,NSE指数可达0.45以上;路基土的渗透系数与路面径流控制率显著相关,暴雨工况下随着路基土渗透系数的降低,地表径流占比达到30%以上,并且几乎丧失连续储水能力,而路基土饱和渗透系数的影响性较小;溢流管可有效减少地表径流量,降低溢流风险,在极端暴雨条件下设置溢流管的道路可削减60%的地表径流,并具有50%以上的连续储水能力;时程雨型对路面渗流特性的影响较为复杂,雨峰出现时间在控制地表径流与延缓径流峰值两方面呈现相反的规律,因而需要根据当地降雨资料与设计要求进行权衡。     

透水铺装雨水入渗模型与影响因素相关性研究（双语出版）

为了更加准确快捷地预测透水铺装内部的雨水渗流过程，探究降雨参数与路面设计参数对其渗流性能的影响，提出透水铺装雨水入渗模型，并针对影响因素的相关性进行研究。首先，基于地区水文气象资料与路面材料渗透特性，利用数学模型对降雨阶段关键参数进行量化研究，并从降雨强度与材料渗透能力的角度对雨水入渗的物理过程进行分阶段刻画，最终建立透水铺装雨水入渗-储水-排空模型。其次，针对该模型的诸多输入参数，进行正交设计试验计算各参数与径流控制率的相关性，寻找关键控制指标；基于该结论拟定典型透水铺装结构组合，选择不同降雨重现期、降雨历时与时程雨型等模拟工况对水位高度、蓄水能力等进行验算与评价。结果表明：所建模型与文献数据具有较好的吻合性，NSE指数可达0.45以上；路基土的渗透系数与路面径流控制率显著相关，暴雨工况下随着路基土渗透系数的降低，地表径流占比达到30%以上，并且几乎丧失连续储水能力，而路基土饱和渗透系数的影响性较小；溢流管可有效减少地表径流量，降低溢流风险，在极端暴雨条件下设置溢流管的道路可削减60%的地表径流，并具有50%以上的连续储水能力；时程雨型对路面渗流特性的影响较为复杂，雨峰出现时间在控制地表径流与延缓径流峰值两方面呈现相反的规律，因而需要根据当地降雨资料与设计要求进行权衡。     

降雨强度对透水沥青混凝土净污能力影响研究

为定量评估降雨强度对透水沥青混合料净化路面径流能力的影响，基于搭建的足尺道路路面平台设计了5种降雨强度下单、双层透水沥青混凝土的人工降雨模拟试验，测定了流经透水沥青混合料前后模拟径流雨水的代表性污染物浓度。结果表明：透水沥青混凝土能有效净化径流污染，且双层透水沥青混凝土的污染净化能力显著优于单层透水沥青混凝土，对悬浮物（SS）、总磷化合物（TP）、重金属锌（Zn）、重金属铅（Pb）、总氮化合物（TN）、化学需氧量（COD）的去除率分别达到80.25%、74.13%、70.30%、65.14%、63.75%、61.38%；随着降雨强度的增大，透水沥青混凝土对径流污染物的净化能力逐渐减弱，通过分析层数、降雨强度对透水沥青混凝土污染物净化率的影响，提出了层系数α和雨强折减系数β，可以通过人工降雨模拟试验结果推算一定降雨强度下实际透水沥青混凝土路面的污染物净化能力，为透水沥青混凝土路面的量化环境评价提供依据。     

上海暴雨条件下半透式路面径流控制效果研究

通过确定上海地区暴雨降雨过程线,结合半透式路面结构内雨水入渗过程分析,基于水力学基本理论,确定了透水路面渗流指标计算模型。对半透式路面典型道路结构的渗蓄性能进行计算,得到其径流控制效能。为透水路面径流控制效果评价提供了有效的计算方法和案例,为透水路面的径流控制效果评价和推广提供了技术支持。     

基于改进测试方法的透水沥青混合料空隙阻塞试验研究

为研究透水沥青混凝土路面服役过程的空隙阻塞行为,针对透水沥青混合料车辙试件的优点和特性,自制常水头竖向渗透系数测定装置测定透水沥青混合料在径流雨水作用下的渗透系数,绘制归一化时程曲线分析其空隙阻塞效应。结果表明,透水沥青混合料的空隙阻塞过程由"快速阻塞"、"阻塞部分恢复"和"渐进阻塞"三阶段组成,空隙衰减曲线对透水沥青路面空隙阻塞程度的预估、路面清洗时间节点的确定具有一定的指导意义。     

降雨条件下透水混凝土渗透性能研究

透水混凝土作为一种环境友好型道路铺装材料在城市道路中得到了广泛应用。通过设计新型渗透性检测试验装置,提出模拟降雨条件检测不同降雨条件下透水混凝土渗透性试验方法,探讨不同降雨条件对透水混凝土渗透性能的影响。研究表明:(1)新设计的渗透性检测装置能准确反映透水混凝土工作状态;(2)模拟降雨法与常水头法相比,测得的渗透系数均较小一些,并有随孔隙率的增加,两者差值增大的趋势。     

基于海绵城市理念的城市道路优化设计研究

海绵城市在我国是一种新型的城市建设理念,主要解决城市径流雨水“质”和“量”的问题。芜湖市作为全国第二批系统化全域推进海绵城市建设示范城市,在城市建设项目中均要求落实海绵城市理念。以芜湖市3条不同类型城市道路为研究对象,根据海绵城市建设条件,从雨水径流污染及径流总量控制两方面着手,通过道路横断面坡向优化,并提出环保雨水口、透水铺装、盖板排水沟、生态树池（带）及生物滞留设施等渗透、滞蓄和净化雨水的技术优化措施,实现道路年径流污染控制率及年径流总量控制率等目标,能有效减少雨水径流污染问题以及缓解城市排水压力,可为相关城市道路海绵城市建设提供参考和借鉴。     

排水沥青路面排水能力分析及目标空隙率确定

为提高排水沥青路面的设计可靠性,通过分析排水沥青路面的渗流特性,建立排水沥青路面的渗透计算模型,利用渗透计算模型计算特定降雨强度下排水沥青路面的排水能力,并依据实际降雨强度初步提出排水沥青路面目标空隙率的确定方法。研究结果表明:增加排水面层的厚度、增大路面坡度、提高排水面层的渗透系数、缩短排水长度都能降低路表发生径流的可能。联合渗透系数与降雨强度的关系式,可确定特定降雨强度下排水沥青路面的目标空隙率。     

城市道路透水水泥混凝土路面净水特性研究

为研究透水水泥混凝土面层和透水水泥稳定碎石基层的净水特性,根据重庆市主城区雨水主要污染物组成调查分析结果,自制污染物径流雨水来模拟路面雨水。通过净水试验计算径流雨水中各污染物的去除率来评价路面结构的净水特性。试验结果表明:试验溶液通过路面结构层后pH值均有不同程度的提高;对各污染物去除率的大小顺序为TP(总磷)TSS(总悬浮物)TOC(总有机碳);设计空隙率同各污染物质去除率之间存在着良好的线性正相关关系;透水水泥路面的净水效果要优于透水沥青路面;路面结构组合层的净水效果较两种单层结构有一定幅度的提高。     

基于低碳视角的透水慢行系统结构生态效果评价

为完善透水慢行系统结构生态效果评价体系,通过渗透系数试验、现场渗透试验、吸声系数试验及路面温度调查,研究透水慢行系统的排水效果、降噪效果和降低城市热岛效应,并提出相应分级标准.结果表明:透水慢行系统生态效果明显,沥青混合料的渗透系数随空隙率和连续空隙率的增大而增大;无砂混凝土与级配碎石叠合基层的渗透速率最快,级配碎石基层次之,水泥稳定碎石和级配碎石叠合基层最慢;沥青混凝土吸声系数峰值与均值总体随空隙率增大而提高,相同连续空隙率下,小粒径吸声优于大粒径,相同空隙率下小粒径性能反而下降,透水性混凝土的吸声系数随空隙率增大而增大;透水路面路袁与中面层温度差值远远大于其他几种路面结构.     

透水沥青路面(OGFC)在秀山县海绵城市建设中的应用

透水沥青(OGFC)路面可以减小降雨时的路表径流量和降低道路两侧噪声,具有快速排除路面积水、路面抗滑性能好和行车安全性能好等优点,在海绵城市建设中得到了广泛的应用。从OGFC路面施工技术的特点出发,依托秀山县海绵城市建设项目的实施案例,分析OGFC路面在旧混凝土路面上铺筑的施工技术。提出在后期要注意养护问题,以减小对路面使用效果和耐久性的影响。     

基于LID措施的海绵城市方案设计研究

随着我国现阶段经济发展的不断提速,城市化覆盖范围发展到前所未有的规模,区域硬化面积也随之变大.随之而来的是城市透水面积大小被逐渐压缩,从而容易在多雨季节出现城市内涝等灾害,给城市发展和居民生活带来了诸多问题.为了降低城市内涝的严重性、削弱单次洪峰量,降低其带来的各种危害,以深圳市某城市绿化公园为设计实例,利用SWMM软件搭建了该城市绿化公园径流雨水模型,设置了四种LID措施进行方案模拟,并将其与一种综合LID措施方案相对照,分析各方案对该城市绿化公园总体雨水径流量和单次雨水径流洪峰量的影响规律.模拟结果显示:综合LID措施方案的总体雨水径流量削减效果最好、绿色屋顶LID措施方案效果最差,雨水桶LID措施方案效果＜透水铺装LID措施方案效果＜生物滞留池LID措施方案效果;在单次雨水径流洪峰量削减方面,综合LID措施方案的效果同样是最佳,雨水桶LID措施方案效果最差,绿色屋顶LID措施方案效果＜透水铺装LID措施方案效果＜生物滞留池LID措施方案效果.     

基于海绵城市理念的城市道路改造设计研究

以上海临港海绵试点区内某城市道路为设计研究对象,基于海绵城市理念,通过源头消减、中途转输、末端调蓄多种手段,采用雨水花园+旱溪、透水铺装、调蓄模块、人工湿地等低影响开发措施,对道路进行了改造。工程建成后,通过监测设备校核,改造道路年径流总量控制率、径流污染控制率满足海绵城市设计目标。     

沥青路面集中排水影响分析与响应识别

如何通过路侧排水口将路面径流快速排出是路面集中排水设计需要解决的关键问题。为了分析路面宽度和坡度变化对集中排水的影响,准确识别集中排水条件下排水口泄流能力与影响范围,基于水动力学理论得到路面二维浅水方程,考虑降雨、地形、流体阻力等因素对路面径流变化的影响作用,建立路面径流运动变化分析模型,并采用实际观测数据对模型参数进行验证。结合实际工程建立路面数字高程模型,在设计降雨条件下,分析路幅宽度增加和坡度变化对路面径流深度分布和路面集中排水能力的影响作用,对比不同坡度组合下的路面排水量,并识别路侧排水口影响范围。研究结果表明：路面排水量、路面径流流速、路面径流汇流时间是路面集中排水研究需要考虑的重要方面;采用路缘石开口进行集中排水时,路侧缘石对路面径流的汇流过程具有明显的拦阻作用,路肩范围内出现壅水现象;较低的路缘石高度可以减少路侧壅水对外侧行车道的不利影响,进而提高路面行车安全;对于模拟条件下（横坡2%）的固定排水口布置形式,存在相应的排水最优路面纵坡值范围（1%~1.2%）;路面径流的汇流方向与路面合成坡度方向不一致,当路面宽度增加时,路面汇流路径增长显著,路宽24.5 m时,路面径流没有就近从排水口流出,汇流路径沿道路纵向超过70 m。     

城市初期雨水收集与处理方法的探讨

近年来城市初期雨水污染问题在国内外受到了普遍的关注,相关研究表明,降雨初期10~20 min内,雨水径流产生的污染物含量约占本次降雨的80%左右。城市初期雨水污染在降雨初期污染浓度大,伴随着降雨的增多,污水的浓度逐渐降低。针对城市初期雨水产生的过程及其特性,对城市初期雨水收集与处理方法进行分析和整理,研究调蓄池的计算方法,为控制城市河道及受纳水体污染、改善城市水环境状况提供设计思路。     

基于SWMM模型的海绵型高速公路服务区年径流总量控制率研究

为合理确定高速公路服务区年径流总量控制率,提出了海绵型高速公路服务区的概念,并以重庆围龙服务区为案例,通过SWMM模型对不同年径流总量控制率下服务区的雨洪控制效果进行模拟研究。结果表明:1)在年径流总量控制率为70%～80%时,LID模式开发的服务区径流系数较大且仍存在溢流的情况;2)在年径流总量控制率为50%～60%时,能有效控制服务区雨水径流情况,基本满足海绵城市控制要求。建议将海绵型高速公路服务区的年径流总量控制率定位为50%～60%较为合理。     

城市道路设计中的海绵城市设施选型探索

近年来,“海绵城市”在全国进行了大量的推广和实践,在城市道路设计中,海绵城市设施主要是对年径流总量控制率和雨水径流污染物削减率进行控制。本文根据理论计算方法,结合建设实例,针对不同路幅、不同纵坡的道路,对海绵城市设施选型进行探索,并提出建议,可为城市道路海绵城市设计提供参考。     

大型污水处理厂改造工程中海绵城市实施探索

随着海绵城市建设理念的落实，上海市水务局发布《上海市水务设施（厂/站）海绵城市建设技术导则》，推进污水处理厂等水务设施进行海绵化。结合某大型污水厂改造工程，提出海绵城市设施建设方案，通过运用雨水缓存塘、植草沟、透水铺装等设施，实现新增建设区域内径流总量控制；通过雨水缓存塘的利用，提高服务地块雨水秩序能力，并错峰排入厂区已建雨水系统，避免已建雨水管道大面积翻建，同步提升厂区景观效果。通过海绵城市设施建设，工程新增区域可实现年径流总量控制率75%，雨水系统重现期达到3 a一遇标准。     

上海嘉洁环保工程有限公司

<正>上海嘉洁环保工程有限公司主要产品为生态、低碳、透水性道路系统,该道路系统集吸音降噪、安全防滑、减缓热岛效应等功能于一体,大大减少了交通事故的发生。嘉洁道路系统主要分为:彩色透水沥青路面、彩色透水水泥混凝土路面、彩色透水胶粘石路面、彩色透水塑胶路面、生态混凝土护坡路面、桥面特种铺装系统等。2010年上海世博会建设工程项目中的生态道路60%为嘉洁公司铺设。     

海绵城市理念下透水铺装生态功能浅析

透水铺装作为LID技术系统的源头控制措施之一,具备降低城市内涝风险、缓减城市热岛效应、改善道路周边声环境、削减径流污染等多种生态功能。分析了透水铺装四项主要生态功能的基本原理、影响因素、应用效果等,并提出了透水铺装未来的主要研究与发展方向。以期为后续透水铺装在生态环保方面的研究与设计提供一定借鉴和参考。