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1、分类号:TU99 10710-2013229005 专业硕士学位论文 建设海绵城市的研究与实践探索 以西安市某小区为例 弓亚栋 导师姓名职称 王彤 副教授；杨利伟 博士 申请学位类别 工学硕士 专业学位类别 及领域名称 建筑与土木工程 论文提交日期 2015 年 4 月 6 日 论文答辩日期 2015 年 5 月 23 日 学位授予单位 长安大学 Study on the construction of Sponge City in Xian A Thesis Submitted for the Degree of Master Candidate：Gong Yadong Supervisor
2、：Prof.Wang Tong;Yang Liwei Changan University, Xian, China 论文独创性声明 本人声明：本人所呈交的学位论文是在导师的指导下,独立进行研究工作所取得的 成果。除论文中已经注明引用的内容外，对论文的研究做出重要贡献的个人和集体，均 已在文中以明确方式标明。 本论文中不包含任何未加明确注明的其他个人或集体已经公 开发表的成果。 本声明的法律责任由本人承担。 论文作者签名： 2015 年 5 月 23 日 论文知识产权权属声明 本人在导师指导下所完成的论文及相关的职务作品，知识产权归属学校。学校享 有以任何方式发表、复制、公开阅览、借阅以及申请
3、专利等权利。本人离校后发表或使 用学位论文或与该论文直接相关的学术论文或成果时，署名单位仍然为长安大学。 （涉密论文在解密后应遵守此规定） 论文作者签名： 2015 年 5 月 23 日 导 师 签 名： 2015 年 5 月 23 日 I 摘 要 西安市位于我国西北干旱半干旱地区，是水资源较为缺乏的城市，土质为湿陷性黄 土。随着西安市城市化进程的加快，不透水路面的面积显著增加，雨水得不到及时的排 除，在路面上迅速积聚，便造成了城市内涝。本论文针对上述问题，提出了在西安市建 设海绵城市的观点。 海绵城市利用低影响开发雨水系统，使得场地开发前后的水文特性保持不变，达到 有效削减雨水径流流量、暴雨
4、洪峰流量，减少雨水径流污染的目的。低影响开发雨水系 统的种类很多，从源头、中途和末端可分为绿色屋顶、初期雨水弃流装置、渗透井、植 被浅沟、透水铺装、下凹式绿地、湿塘、人工湿地等。 本文通过对国内外的先进技术与政策以及发展进程的对比研究，吸取了国内外低影 响开发雨水系统优秀案例的设计经验。结合西安市的自然地理、气象、工程地质状况和 社会状况等， 对西安市的用水结构、 雨水内涝现象进行了具体分析。 通过对 20052013 年的数据资料的对比，得出了西安市的年均降雨量及降雨的特点，提出了西安市建设海 绵城市的必要性，可行性以及具体技术措施。 对于低影响开发雨水系统，重点介绍了绿色屋顶、植草沟、透水
5、铺装、雨水花园、 下凹式绿地的构造、机理功能和应用；简单介绍了低影响开发雨水系统的其他措施，并 对比了各种低影响开发措施的优点、缺点；通过对其优缺点的对比，比较了各个措施的 适用范围与功能。通过对两个工程案例的分析计算，对低影响开发方式的不同方面进行 了分析，分别节省工程费用 112.30 万元和 2.02 万元。 结论表明：低影响开发雨水系统可以有效的削减径流流量，收集大量的雨水，有效 的缓解城市内涝。同时，低影响开发雨水系统具有很好的经济效益、环境效益和社会效 益。 关键词：海绵城市 西安市 湿陷性黄土地区 干旱半干旱 Abstract Xian is a city,which is in
6、fluenced by the shortage of water resources and located in the northwest of the arid and semi-arid regions. Its soil is collapsible loess. With the development of urbanization in Xian, impermeable pavement area has increased significantly.Rainwater cannot drain timely, resulting in waterlogging. Thi
7、s paper presents the idea of the construction of the sponge city in Xian to solve the problems above. Sponge city uses low-impact development systems to keep the hydrologic characteristics of the site the same after the city was developed.In this way, rain runoff flow, peak flow, and runoff pollutio
8、n can be reduced sufficiently. Low-impact development systems include many techniques, such as green roofs, split-flow device for roof initial rainwater,grass swale, permeable pavement, sunken greenbelt, wet ponds, constructed wetlands. This paper introduces the advanced technology and policy and th
9、e utilization of the rainwater at home and abroad, citing various outstanding cases of low-impact development systems. It describes the natural geographic, engineering geology and social conditions in Xian.In addition,it analyzes the water utilization structure and waterlogging phenomenon . Comparin
10、g the data of 20052013 years, it has the results of the average annual rainfall and characteristics of rainfall in Xian.Besides,it is necessary and significant to construct a sponge city in Xian . This paper presents some low-impact development techniques: the functions and applications of the green
11、 roofs, grass swale, permeable pavement, rain gardens, sunken greenbelt.It describes the other techniques of low-impact development systems briefly and compares different measures by analyzing the advantages and disadvantages of various low-impact development techniques. Two cases are listed basis t
12、o analyze different aspects of low-impact development techniques. Project cost savings are 764,400 yuan and 20,200 yuan respectively. In the end, this paper concludes that low-impact development systems can effectively reduce runoff flow, harvest rainwater effectively and alleviate urban waterloggin
13、g as well. At the same time, low-impact developmen systems have good economic, environmental and social benefits. Keywords: Sponge city; Xian; collapsible loess regions; arid and semi arid area III 目目 录录 1.绪论 . 1 1.1.海绵城市的理念及国内外的发展 2 1.1.1 海绵城市的理念 2 1.1.2 国外海绵城市的发展进程 3 1.1.3 国内海绵城市的发展进程 5 1.2 城市低影响开
14、发与绿色建筑 7 1.2.1 低影响开发与绿色建筑的概念 7 1.2.2 国外低影响开发（LID）的发展现状 . 7 1.2.3 国内低影响开发（LID）的发展现状 . 9 1.3 课题的研究目的、内容、技术路线及来源 11 1.3.1 课题的研究目的 11 1.3.2 课题的研究内容 12 1.3.3 课题的技术路线 12 1.3.4 课题来源 12 2.西安市建设海绵城市重要性探究 . 14 2.1.西安市城市概况 14 2.1.1 西安市自然地理概况 14 2.1.2 西安市社会概况 15 2.2 西安市建设海绵城市的探究 16 2.2.1 西安市内涝现象及分析 16 2.2.2.西安市
15、用水结构分析 18 2.2.3 西安市供水及输配水状况分析 19 2.3 西安市降雨特性及利用分析 21 3.海绵城市的构成 . 25 3.1 绿色屋顶 25 3.1.1 绿色屋顶的构造 25 3.1.2 绿色屋顶的机理和功能 26 3.1.3 绿色屋顶的设计与应用 27 3.1.4 西安市实践绿色屋顶的建议 28 3.1.5 西安市实践绿色屋顶的经济分析 30 3.2 透水铺装 31 3.2.1 透水铺装的构成 31 3.2.2 透水铺装的机理和功能 32 3.2.3 透水铺装的设计与应用 33 3.2.4 西安市实践透水铺装的建议 34 3.2.5 西安市实践透水铺装的经济分析 35 3.
16、3 植草沟 36 3.3.1 植草沟的构成 36 3.3.2 植草沟的机理和功能 36 3.3.3 植草沟的设计与应用 38 3.3.4 西安市实践植草沟的建议 39 3.3.5 西安市实践植草沟的经济分析 40 3.4 雨水花园 40 3.4.1 雨水花园的构成 40 3.4.2 雨水花园的机理和功能 41 3.4.3 雨水花园的设计与应用 42 3.4.4 西安市实践雨水花园的建议 43 3.4.5 西安市实践雨水花园的经济分析 44 3.5 下沉式绿地 . 44 3.5.1 下沉式绿地的功能 44 3.5.2 下沉式绿地的设计与应用 45 3.5.3 西安市实践下沉式绿地的建议 46 3.5.4 西安市实践下沉式绿地的经济分析 47 3.6 低影响开发的其他技术措施 47 3.6.1 蓄水池 47 3.6.2 湿塘 47 3.6.3 渗管/渠 . 47 3.6.4 植被缓冲带 48 3.6.5 初期雨水弃流设施 48 3.6.6 渗透塘 48 3.7 建设海绵城市的比选 48
