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《西安建筑科技大学》 2015年
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关中地区城市下垫面雨水入渗性能的研究

杨霄  
【摘要】:随着城市化进程脚步加快,城市硬化地面增加,降雨径流下渗量减小,城市出现一系列洪涝灾害问题。关中地区位于我国湿陷性黄土广泛分布地区,城市下垫面受到降雨入渗时会遇到湿陷变形的问题。因此,结合关中地区城市下垫面入渗规律解决城市降雨入渗问题迫在眉睫。目前,国外学者提出低影响开发(Low Impact Develpoment,LID)这一理念,旨在解决城市降雨入渗等一系列生态环境问题。LID成功实施的核心在于因地制宜,目前在湿陷性黄土地区开展LID建设无先例可循。本文通过雨水下渗试验和变水头入渗试验研究下凹式绿地技术,分析下凹式绿地对提高降雨入渗量、减小城市洪涝灾害的作用。同时,在增加降雨入渗量条件下,计算降雨对城市绿地周边黄土路基的影响深度。结果表明:(1)不同类型下垫面入渗试验结果表明,入渗率指标规律为:小区绿地(7.02×10-2cm/min)校园绿地(6.48×10-2cm/min)踩踏小路(2.79×10-2cm/min)公园绿地(2.55×10-2cm/min)市政绿地(2.25×10-2cm/min)密实黄土(0.9×10-2cm/min)的规律;90min累计入渗量呈现:小区绿地(5.27cm)市政绿地(2.35cm)校园绿地(1.98cm)公园绿地(1.73cm)密实黄土。入渗速率差异的影响原因包括土壤容重、通气孔隙率、下垫面土壤质地、土体构型,实验发现大孔隙和裂隙的存也显著了提高土壤的入渗能力;(2)表层土的入渗率制约着土壤整体的入渗性能;心土层的入渗速率大于表层土并不能增加整个土体的入渗能力。但是从理论上可以推知:当心土层的入渗能力小于其上层表土时就能够阻碍水的下渗,使整个土体的入渗能力下降;(3)下凹式绿地的下凹深度一般为5~25cm,其蓄渗能力与下凹深度(入渗水头)成正比。同等下渗速率下,下凹式绿地蓄渗效率远高于普通绿地;(4)入渗深度随降雨持续时间的增加而逐渐增加,实验结果表明:12h内同类型绿地、黄土降雨入渗深度呈现:居民区绿地(1.79m)市政绿化带(1.43m)公园绿地(1.39m)黄土(0.35m);(5)降雨对路基影响深度为2m左右,低阶低降雨入渗深度为0.5m,高阶地降雨入渗深度为1.79m,在西安城区范围的湿陷性黄土呈透镜状不连续分布,在LID下渗措施中,可以通过“插管深渗”避过湿陷性黄土层来保证路基的结构稳定性。
【学位授予单位】:西安建筑科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:TU992

【参考文献】
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