劉曉云，姜 雨，丁曉輝，張碩新*

(1.西北農(nóng)林科技大學(xué) 林學(xué)院，陜西 楊陵 712100；2.陜西師范大學(xué) 西北歷史環(huán)境與社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展研究院，陜西 西安 710119)

極端天氣和快速的城鎮(zhèn)化導(dǎo)致居住區(qū)水災(zāi)害頻發(fā)，居住區(qū)水生態(tài)系統(tǒng)面臨著越來(lái)越嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)[1]。居住區(qū)人口高度聚集，土地開(kāi)發(fā)強(qiáng)度較大，極大地削弱了城市系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力[2]。為了解決居住區(qū)發(fā)展與水資源之間的矛盾，需要將低影響開(kāi)發(fā)(low impact development，以下簡(jiǎn)稱(chēng)LID)引入到城市建設(shè)中，提升居住區(qū)應(yīng)對(duì)極端天氣的能力[3-4]。低影響開(kāi)發(fā)是指為了維持場(chǎng)地開(kāi)發(fā)以前的水文特征，在開(kāi)發(fā)過(guò)程中采用的源頭、分散式措施，使開(kāi)發(fā)前后場(chǎng)地的徑流總量、峰現(xiàn)時(shí)間、峰值流量等水文特征保持不變的技術(shù)[5]。城市水文環(huán)境相比于自然流域環(huán)境更加復(fù)雜多變，難以進(jìn)行精確的模擬與分析，因此需要應(yīng)用城市雨洪模型對(duì)城市降雨特性進(jìn)行研究[6-7]。在眾多雨洪模型中，SWMM(storm water management model)模型對(duì)城市管網(wǎng)區(qū)域模擬效果較好，在城市給排水規(guī)劃、城市低影響開(kāi)發(fā)及海綿城市建設(shè)中應(yīng)用相當(dāng)廣泛[8]。SWMM是美國(guó)環(huán)保局為設(shè)計(jì)和管理城雨洪而開(kāi)發(fā)的，主要用于模擬動(dòng)態(tài)的降雨-徑流過(guò)程，能夠完整地模擬城市降雨徑流過(guò)程和污染物傳輸過(guò)程，主要用于處理城市區(qū)域徑流水文過(guò)程，包括時(shí)變降雨量、地表水蒸發(fā)、降雪累積與融化、洼地蓄水降雨截留、不飽和土壤的降雨下滲、利用各種類(lèi)型的低影響開(kāi)發(fā)措施捕獲和滯留的降雨徑流量[9]。

目前，有研究表明低影響開(kāi)發(fā)改變居住區(qū)的峰值徑流量及年徑流量[10-16]，利用小規(guī)模、低能耗、可持續(xù)、與景觀設(shè)計(jì)以及土地開(kāi)發(fā)利用相結(jié)合的措施，有效修復(fù)被傳統(tǒng)的雨洪排放系統(tǒng)破壞的水文機(jī)制，減少對(duì)天然水文循環(huán)干擾，實(shí)現(xiàn)城市功能完善和生態(tài)環(huán)境保護(hù)雙贏的效果，因此在城市雨洪管理中得到了廣泛應(yīng)用[17]，相關(guān)研究成果中多利用SWMM模型對(duì)大尺度研究區(qū)進(jìn)行單次或連續(xù)降雨模擬，對(duì)中小尺度地區(qū)研究的文獻(xiàn)較少，增加小尺度居住區(qū)低影響開(kāi)發(fā)效果評(píng)估的研究極為必要[18]。因此，本研究以陜西省西咸新區(qū)空港花園B區(qū)為研究對(duì)象，采用模型模擬方法，基于研究區(qū)洪澇風(fēng)險(xiǎn)的基礎(chǔ)上，評(píng)估單獨(dú)和組合低影響開(kāi)發(fā)應(yīng)對(duì)極端降水事件的徑流調(diào)控能力，進(jìn)而為降低研究區(qū)雨洪風(fēng)險(xiǎn)制定最優(yōu)低影響開(kāi)發(fā)方案，為西北地區(qū)居住區(qū)低影響開(kāi)發(fā)建設(shè)提供有益的參考。

1 研究區(qū)概況

陜西省西咸新區(qū)位于暖溫帶，屬于暖溫帶半濕潤(rùn)大陸性季風(fēng)氣候。由于大氣環(huán)流和所處地形的綜合作用，該區(qū)域夏季炎熱多雨，冬季寒冷干燥。研究區(qū)位于渭河北側(cè)黃土塬上，所在地地勢(shì)平坦，北高南低，南北高差3.11 m，平均坡度9‰。該小區(qū)位于西安咸陽(yáng)國(guó)際機(jī)場(chǎng)西側(cè)(圖1)，目前周邊除已建成的空港花園A區(qū)、C區(qū)、公共綠地以及空港花園商業(yè)中心外，均為農(nóng)田。本研究調(diào)取了研究區(qū)附近的秦都區(qū)國(guó)家基本氣象站的降雨數(shù)據(jù)，根據(jù)該站點(diǎn)1960-2014年日最大降雨量和1981-2010年月平均降雨量2組數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析可知，該區(qū)域多年平均降水量約為520 mm，其中，近50%的全年降雨量集中在7-9月，并且夏季降水多為暴雨，極易帶來(lái)水土流失和洪澇等自然災(zāi)害。

研究區(qū)域周邊內(nèi)有公共設(shè)施、市政公用設(shè)施和綜合網(wǎng)交通設(shè)施(對(duì)外交通和道路廣場(chǎng))用地，空港花園社區(qū)土地利用類(lèi)型分為建筑屋面、綠地、道路、水系四類(lèi)，由于水系的徑流量和徑流污染濃度的變化不在本研究范圍內(nèi)，故模型中土地利用類(lèi)型僅考慮建筑、綠地和道路三大類(lèi)。該小區(qū)建成較早，小區(qū)內(nèi)沒(méi)有任何低影響開(kāi)發(fā)措施，因此空港花園社區(qū)B區(qū)具有典型性。

圖1 中國(guó)陜西省西咸新區(qū)空港花園社區(qū)區(qū)位

2 研究方法與數(shù)據(jù)來(lái)源

2.1 研究方法

收集前期資料分析研究區(qū)易澇風(fēng)險(xiǎn)敏感點(diǎn)，對(duì)研究區(qū)域?qū)嵉乜辈?，觀察場(chǎng)地降雨溢流積水情況，記錄降雨時(shí)徑流雨水流向，保證基礎(chǔ)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性，為后續(xù)人工管網(wǎng)概化和匯水區(qū)劃分提供現(xiàn)實(shí)依據(jù)；根據(jù)西咸新區(qū)的水文資料確定模型，運(yùn)用雨洪管理模型搭建模型，深入研究參數(shù)獲取方法與取值范圍，并率定校準(zhǔn)，模擬不同重現(xiàn)期和低影響開(kāi)發(fā)條件下的徑流過(guò)程，并運(yùn)行得到結(jié)果。

2.2 研究數(shù)據(jù)

搭建研究區(qū)模型需要獲取支撐數(shù)據(jù)，包括2類(lèi)主要數(shù)據(jù)：(1)研究區(qū)排水管網(wǎng)CAD文件，研究區(qū)遙感影像圖、建設(shè)用地圖、排水管網(wǎng)工程圖、給排水等設(shè)計(jì)資料、物探及勘察資料，SWMM模型水文、水力模塊中部分?jǐn)?shù)據(jù)的初值來(lái)自研究區(qū)CAD圖紙，獲取研究區(qū)域管網(wǎng)數(shù)據(jù)信息(節(jié)點(diǎn)高程、管長(zhǎng)、管徑、流向、坡度等屬性數(shù)據(jù))；查閱相關(guān)文獻(xiàn)和SWMM模型操作手冊(cè)[19-20]，再通過(guò)率定模型參數(shù)，獲得符合本研究區(qū)情況的經(jīng)驗(yàn)參數(shù)值[21]。(2)參考《西咸新區(qū)城市總體規(guī)劃(2015-2030)》《西咸新區(qū)海綿城市建設(shè)專(zhuān)項(xiàng)規(guī)劃》《西咸新區(qū)空港新城海綿城市專(zhuān)項(xiàng)規(guī)劃》《西咸新區(qū)暴雨強(qiáng)度公式及降雨雨型研究》等規(guī)劃標(biāo)準(zhǔn)，獲得區(qū)域內(nèi)暴雨強(qiáng)度公式，據(jù)此選擇低影響開(kāi)發(fā)類(lèi)型。

3 模型構(gòu)建

3.1 雨水管網(wǎng)及匯水區(qū)概化

依據(jù)研究區(qū)域管網(wǎng)數(shù)據(jù)信息、下墊面特征、實(shí)際建筑、景觀設(shè)計(jì)圖和相鄰雨水排水系統(tǒng)，對(duì)雨水管道處理后獲取管渠的進(jìn)水節(jié)點(diǎn)、出水節(jié)點(diǎn)、長(zhǎng)度、管徑進(jìn)水高程和出水高程，選擇處理對(duì)模擬結(jié)果產(chǎn)生直接影響的檢查井，概化研究區(qū)的排水系統(tǒng)(管道、檢查井)。研究區(qū)實(shí)際的排水管道為圓管，研究區(qū)域內(nèi)的雨水管段、節(jié)點(diǎn)概化后，管網(wǎng)概化圖能顯示研究區(qū)內(nèi)的管網(wǎng)位置和管段走向，節(jié)點(diǎn)代表檢查井，線(xiàn)段代表管道，排放口代表和市政管網(wǎng)向連接的管口。將研究區(qū)域內(nèi)排水管網(wǎng)簡(jiǎn)化為102個(gè)排水節(jié)點(diǎn)(J1～J102)、102條雨水管渠(GQ1～GQ102)和2個(gè)雨水排放口(PFK_1和PFK_2)，設(shè)置雨量計(jì)(YLJ1)，管網(wǎng)概化后的檢查井和管道見(jiàn)圖2。根據(jù)管網(wǎng)圖實(shí)際徑流將匯水區(qū)內(nèi)的管網(wǎng)簡(jiǎn)化，將研究區(qū)域劃分為12個(gè)子匯水面作為模型中各雨水徑流過(guò)程的模擬單元(圖3)。

3.2 降雨情景確定

通過(guò)模擬時(shí)段流量實(shí)現(xiàn)降雨時(shí)管段水流運(yùn)行過(guò)程，設(shè)計(jì)降雨強(qiáng)度的時(shí)間序列，為SWMM模型提供連續(xù)性降雨過(guò)程情景。根據(jù)《西咸新區(qū)暴雨強(qiáng)度公式及降雨雨型研究》中當(dāng)?shù)氐谋┯陱?qiáng)度公式，結(jié)合芝加哥雨型模型對(duì)不同重現(xiàn)期短歷時(shí)降雨設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)短歷時(shí)降雨作為模型所需降雨資料，西咸新區(qū)采用的暴雨強(qiáng)度公式為：

(1)

式中，q為設(shè)計(jì)暴雨強(qiáng)度[L/(s·hm2)]；P為設(shè)計(jì)重現(xiàn)期(a)；t為降雨歷時(shí)(min)，t=t1+t2，t1為起點(diǎn)集水時(shí)間(取10～25 min)，t2為管內(nèi)雨水流行時(shí)間(min)。

圖2 研究區(qū)管網(wǎng)概化圖

圖3 研究區(qū)匯水區(qū)概化圖

3.3 模型參數(shù)輸入及率定

暴雨洪水管理模型(SWMM)需要設(shè)置常用選項(xiàng)(雨量計(jì)、日期、時(shí)間步長(zhǎng)、動(dòng)態(tài)波、報(bào)告設(shè)置和文件)、非校準(zhǔn)參數(shù)(子匯水區(qū)域面積、寬度、坡度、不透水面積和無(wú)洼蓄不透水面積)、校準(zhǔn)參數(shù)(不透水區(qū)洼蓄量、透水區(qū)洼蓄量、不透水區(qū)曼寧系數(shù)、透水區(qū)曼寧系數(shù))、霍頓公式參數(shù)(最大入滲率、最小入滲率、衰減常數(shù)、排干時(shí)間)。對(duì)于缺乏降雨數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的城市新區(qū)來(lái)說(shuō)，模型檢驗(yàn)和率定可采取徑流系數(shù)法[25-26]。芝加哥暴雨過(guò)程合成情景雨量過(guò)程線(xiàn)，在降雨歷時(shí)內(nèi)造峰，用平均降雨強(qiáng)度合成降雨過(guò)程線(xiàn)，降雨過(guò)程線(xiàn)只是平均強(qiáng)度不同，對(duì)任何歷時(shí)的降雨都適用，芝加哥降雨過(guò)程線(xiàn)模型應(yīng)用于排水系統(tǒng)已經(jīng)得到很多文獻(xiàn)驗(yàn)證[27-28]，為了分析不同降雨強(qiáng)度下低影響開(kāi)發(fā)措施對(duì)雨洪的削減作用，使用芝加哥雨型設(shè)計(jì)了4場(chǎng)降雨過(guò)程，取綜合雨峰位置系數(shù)[29]r=0.4，降雨歷時(shí)120 min，重現(xiàn)期P取2、5、10、50 a(圖4)。根據(jù)文獻(xiàn)研究選擇取值范圍，以SWMM模型分別設(shè)置多個(gè)降雨序列，模擬結(jié)果得出的研究區(qū)綜合徑流系數(shù)與現(xiàn)狀綜合徑流系數(shù)的比值系數(shù)多次校準(zhǔn)(表1)，查閱城市排水設(shè)計(jì)手冊(cè)和《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》[30]，校準(zhǔn)結(jié)果值符合城市建筑較密的居住區(qū)的徑流系數(shù)的0.5～0.7范圍，結(jié)果證明模型具有可行性。

圖4 重現(xiàn)期2、5、10 a和50 a芝加哥雨型雨量過(guò)程曲線(xiàn)

表1 SWMM模型參數(shù)率定表

4 研究區(qū)內(nèi)澇風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估

研究區(qū)有2條主要雨水干管J10-PFK_1(左)和J93-PFK_2(右)，分別包含16個(gè)和19個(gè)主要節(jié)點(diǎn)(圖2)。雨水管網(wǎng)設(shè)計(jì)重現(xiàn)期為1 a，在模擬重現(xiàn)期為2、5、10 a和50 a的降水事件時(shí)，場(chǎng)地內(nèi)均會(huì)有節(jié)點(diǎn)溢流。居住區(qū)暴雨控制的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)為50 a，對(duì)暴雨洪水管理模型(SWMM)設(shè)置參數(shù)后，模擬在50 a重現(xiàn)期下，利用管段水位剖面圖功能顯示管道內(nèi)水流實(shí)時(shí)狀態(tài)和節(jié)點(diǎn)溢流情況，J10-PFK_1管段在51 min時(shí)，節(jié)點(diǎn)J16、J23、J28、J29開(kāi)始出現(xiàn)溢流，62 min后，節(jié)點(diǎn)J10、J11、J12、J18、J29相繼出現(xiàn)溢流(圖5)；J93-PFK_2管段在48 min時(shí)，節(jié)點(diǎn)J90、J75、J79、J91、J88、J89開(kāi)始出現(xiàn)溢流，62 min后節(jié)點(diǎn)J93、J96、J51、J58相繼出現(xiàn)溢流(圖6)。經(jīng)過(guò)模擬可以直觀顯示研究區(qū)內(nèi)管道承受高重現(xiàn)期降雨事件時(shí)，應(yīng)對(duì)極端降雨事件的能力較差，場(chǎng)地有內(nèi)澇發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)。

圖5 管道J10-PFK_1水位剖面

5 居住區(qū)不同低影響開(kāi)發(fā)方案效能評(píng)估及優(yōu)化

研究區(qū)屬于已建成的居住區(qū)，不透水面積比例為65.16%，無(wú)法進(jìn)行綠色屋頂改造；同時(shí)研究區(qū)為自重濕陷性黃土場(chǎng)地，無(wú)法滿(mǎn)足占地規(guī)模較大的低影響開(kāi)發(fā)建設(shè)要求；根據(jù)研究區(qū)場(chǎng)地特征有蓄水需求。低影響開(kāi)發(fā)初步篩選根據(jù)西咸新區(qū)自然地理?xiàng)l件、水文地質(zhì)特點(diǎn)、洪澇防治的要求選取，初步篩選后，在設(shè)施功能、建筑安全、景觀效果、管網(wǎng)建設(shè)和生態(tài)多樣等具體指標(biāo)終選考量，最終選用了透水鋪裝、植草溝、雨水花園和雨水罐。其中，雨水花園可以應(yīng)對(duì)高重現(xiàn)期暴雨事件，處理初期雨水，溢流雨水有組織排放到市政管道；植草溝是栽種植被的低洼溝渠，搭配其他低影響開(kāi)發(fā)同時(shí)布設(shè)；透水鋪裝是具有滲透特性的道路，能快速下滲雨水，不同功能區(qū)域采用不同構(gòu)造的透水磚，在濕陷性黃土地區(qū)，機(jī)動(dòng)車(chē)道路應(yīng)避免使用透水鋪裝，雨水下滲會(huì)造成機(jī)動(dòng)道路路基損壞，載重過(guò)大時(shí)會(huì)破壞路面，甚至造成路面下陷；雨水儲(chǔ)存設(shè)施按照黃土濕陷劃分等級(jí)設(shè)計(jì)。

5.1 單類(lèi)型低影響開(kāi)發(fā)效能評(píng)估

為實(shí)現(xiàn)區(qū)域低影響開(kāi)發(fā)設(shè)施的控制效果，低影響開(kāi)發(fā)設(shè)施的面積設(shè)置盡可能實(shí)現(xiàn)最大化，主干道路作為保證消防車(chē)道不能采用滲透鋪裝，低影響開(kāi)發(fā)布設(shè)須保證功能用地不動(dòng)的原則，計(jì)算研究區(qū)各用地類(lèi)型的面積后，確定布設(shè)面積不能超過(guò)道路、綠地面積的80%。為了對(duì)比分析低影響開(kāi)發(fā)效果，參數(shù)的面積統(tǒng)一設(shè)置為道路面積的60%，評(píng)估單獨(dú)低影響開(kāi)發(fā)措施的減災(zāi)控制性能。分別在2、5、10 a和50 a的暴雨設(shè)計(jì)重現(xiàn)期下，布設(shè)相同面積的透水鋪裝、雨水花園、植草溝和雨水罐四種低影響開(kāi)發(fā)措施，雨水罐作用是收集屋面雨水，單獨(dú)低影響開(kāi)發(fā)設(shè)置處理不滲透面積都按照建筑屋面面積比例輸入，模擬整個(gè)研究區(qū)4 h降雨徑流過(guò)程，并與未添加低影響開(kāi)發(fā)前的降雨徑流量對(duì)比(圖7)，計(jì)算添加低影響開(kāi)發(fā)后對(duì)地表徑流量、峰值流量和徑流系數(shù)的削減率。

相同面積的單獨(dú)低影響開(kāi)發(fā)在低重現(xiàn)期(<5 a)情景下模擬，在2 a重現(xiàn)期時(shí)，透水鋪裝在徑流量、峰值流量和徑流系數(shù)削減率均>55%，雨水花園保持>51%，雨水罐>50%，植草溝和未做低影響開(kāi)發(fā)措施改造相比峰值流量削減43.75%，徑流量和徑流系數(shù)削減率為負(fù)值，數(shù)值控制在-5%以?xún)?nèi)；在5 a重現(xiàn)期時(shí)，透水鋪裝在徑流量、峰值流量和徑流系數(shù)削減率均>52%，雨水花園>48%，雨水罐>45%，植草溝在和未做低影響開(kāi)發(fā)措施改造相比峰值流量削減42.02%，徑流量和徑流系數(shù)削減率為0.14%、-2.09%；在高重現(xiàn)期(≥10 a)降雨情景模擬，在10 a重現(xiàn)期時(shí)，透水鋪裝在徑流量、峰值流量和徑流系數(shù)削減率均>47%，雨水花園>43%，雨水罐>45%，植草溝在和未做低影響開(kāi)發(fā)改造相比峰值流量削減39.74%，徑流量和徑流系數(shù)削減率為0.68%、-4.94%；在50 a重現(xiàn)期時(shí)，透水鋪裝在徑流量、峰值流量和徑流系數(shù)削減率均>43%，雨水花園>42%，雨水罐>40%，植草溝和未做低影響開(kāi)發(fā)改造相比峰值流量削減率為39.74%，徑流量和徑流系數(shù)削減率為1.37%、-0.14%。

5.2 組合低影響開(kāi)發(fā)方案效能評(píng)估

對(duì)于景觀效果要求低且尺度較小的城市區(qū)域，設(shè)置2種類(lèi)型低影響開(kāi)發(fā)方案，具體設(shè)計(jì)方案為：方案A：80%道路面積改造的透水鋪裝+40%綠地面積改造的植草溝；方案B：40%綠地面積改造的植草溝+40%綠地面積改造的雨水花園；方案C：80%道路面積改造的透水鋪裝+40%綠地面積改造的雨水花園；對(duì)研究區(qū)布設(shè)多種類(lèi)型低影響開(kāi)發(fā)措施，評(píng)價(jià)在應(yīng)對(duì)不同重現(xiàn)期降雨時(shí)的有效性，設(shè)計(jì)多類(lèi)型布設(shè)方案：方案D：80%道路面積改造的透水鋪裝+40%綠地面積改造的植草溝+40%綠地面積改造的雨水花園；方案E：80%道路面積改造的透水鋪裝+40%綠地面積改造的植草溝+40%綠地面積改造的雨水花園+雨水罐。組合方案設(shè)計(jì)重現(xiàn)期為2、5、10 a和50 a，利用暴雨洪水模型模擬組合方案在四種暴雨設(shè)計(jì)重現(xiàn)期下降雨徑流狀態(tài)，提取組合方案的模擬值中徑流量、洪峰流量和徑流系數(shù)，比較不同組合低影響開(kāi)發(fā)方案徑流控制效果(表2)。

組合方案共設(shè)計(jì)了2種、多種類(lèi)型組合方案，匯總組合方案與單獨(dú)類(lèi)型LID模擬結(jié)果，在2 a設(shè)計(jì)降雨條件下，組合方案徑流量從小到大對(duì)比結(jié)果為：方案C<方案A<方案B，方案E<方案D；峰值流量結(jié)果為：方案C<方案A<方案B，方案D=方案E；徑流系數(shù)結(jié)果為：方案C<方案A<方案B，方案E<方案D；在5 a設(shè)計(jì)降雨條件下，組合方案徑流量數(shù)值對(duì)比結(jié)果為：方案C<方案A<方案B，方案E<方案D；峰值流量結(jié)果為：方案A<方案B=方案C，方案E<方案D；徑流系數(shù)結(jié)果為：方案C<方案A<方案B，方案E<方案D。在10 a設(shè)計(jì)降雨條件下，組合方案徑流量數(shù)值從小到大對(duì)比結(jié)果為：方案C<方案A<方案B，方案E<方案D；峰值流量結(jié)果為：方案C<方案A<方案B，方案E<方案D；徑流系數(shù)結(jié)果為：方案C<方案A<方案B，方案E<方案D；在50 a設(shè)計(jì)降雨條件下，組合方案徑流量數(shù)值對(duì)比結(jié)果為：方案C<方案A<方案B，方案E<方案D；峰值流量結(jié)果為：方案C<方案A<方案B，方案E<方案D；徑流系數(shù)結(jié)果為：方案C<方案A<方案B，方案E<方案D。

表2 組合低影響開(kāi)發(fā)方案模擬結(jié)果

6 結(jié)論與討論

6.1 結(jié)論

單獨(dú)的透水鋪裝、雨水花園、植草溝和雨水罐的雨洪調(diào)控性能存在差異。在2 a低重現(xiàn)期下，單獨(dú)的透水鋪裝措施與未做低影響改造相比，在徑流量、峰值流量和徑流系數(shù)方面削減率均>55%，雨水花園削減率>51%，雨水罐達(dá)到>50%，植草溝峰值流量削減率為43.75%；在50 a高重現(xiàn)期下，透水鋪裝削減率均>43%，雨水花園>42%，雨水罐達(dá)到>40%，植草溝峰值流量削減率為39.74%。植草溝峰值削減能力尚可，但徑流量和徑流系數(shù)的控制能力有局限，可見(jiàn)植草溝主要作用是輸送雨水。

組合方案融合了單獨(dú)措施的性能優(yōu)勢(shì)，徑流控制效果優(yōu)于單獨(dú)措施。透水鋪裝和雨水花園兩種類(lèi)型低影響開(kāi)發(fā)組合比單一措施控制效果好，透水鋪裝、雨水花園、植草溝和雨水罐多種類(lèi)型組合方案控制徑流的穩(wěn)定性明顯優(yōu)于2種類(lèi)型組合，證明了低影響開(kāi)發(fā)是傳統(tǒng)建設(shè)模式的有效替代方法，并保證了景觀效果多樣性。

組合方案優(yōu)化后達(dá)到控制目標(biāo)。綜合考慮到研究區(qū)濕陷性黃土場(chǎng)地對(duì)雨水花園的防滲要求，以及實(shí)施難度、建設(shè)成本和植草溝對(duì)景觀效果影響等因素，最終確定的設(shè)計(jì)方案為：設(shè)計(jì)道路面積80%的透水鋪裝，設(shè)計(jì)綠地面積20%的植草溝和10%的雨水花園和雨水罐。

6.2 討論

相比以往研究，本研究充分考慮了研究區(qū)域的地質(zhì)特征和規(guī)范要求，并兼顧了小尺度低影響開(kāi)發(fā)布設(shè)的合理性和經(jīng)濟(jì)性的考量，提高方案的適用性和針對(duì)性。由于4種措施的實(shí)施效果均受到所用材料(透水材料孔隙率、土壤質(zhì)地等)和具體施工工藝(基層厚度、夯實(shí)程度等)的制約，因此在方案落地時(shí)，仍須根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)一步核算和調(diào)整，以獲得最佳徑流控制效果。

通過(guò)本研究得出，暴雨洪水管理模型能夠有效地模擬居住區(qū)排水管網(wǎng)的工作狀態(tài)以及評(píng)估低影響開(kāi)發(fā)對(duì)居住區(qū)地表徑流的控制效果，可以幫助景觀設(shè)計(jì)師在設(shè)計(jì)工作中科學(xué)合理的確定低影響開(kāi)發(fā)布設(shè)方案；同時(shí)，在實(shí)現(xiàn)海綿城市建設(shè)目標(biāo)的前提下，通過(guò)組合方案的運(yùn)用，兼顧城市景觀的觀賞性和生物多樣性，因此本研究可以為西北地區(qū)，尤其是渭北臺(tái)塬區(qū)濕陷性黃土場(chǎng)地的低影響開(kāi)發(fā)建設(shè)提供了有益的參考。但需要指出的是，暴雨洪水管理模型的使用需要結(jié)合管道、檢查井節(jié)點(diǎn)、道路和建筑物的分布情況進(jìn)行模型概化，過(guò)細(xì)和過(guò)粗的概化都會(huì)影響到模型運(yùn)算結(jié)果的準(zhǔn)確性，在建模過(guò)程中需要研究者根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合模型概化原理和區(qū)域?qū)嶋H產(chǎn)匯流進(jìn)行模型概化，對(duì)研究者的操作經(jīng)驗(yàn)要求較高。