基于城市洪涝径流和积水特征的绿色屋顶空间布局优化研究

作     者：杨寿泉 闻平 姜沣珊 徐佳瑞 解智强 张弓 YANG Shouquan;WEN Ping;JIANG Fengshan;XU Jiarui;XIE Zhiqiang;ZHANG Gong

作者机构：云南大学国际河流与生态安全研究院云南昆明650504 中国电建集团昆明勘测设计研究院有限公司云南昆明650504 云南大学地球科学学院云南昆明650504 中煤(西安)地下空间科技发展有限公司西安陕西710199 

基　　金：国家自然科学基金项目(41961064) 2022年度云南大学产教融合研究生联合培养基地项目(CZ22622203) 长江水利委员会长江科学院2022年开放研究基金(CKWV20221029/KY) 教育部2021年产学合作协同育人项目(202102204028) 云南大学第一届专业学位研究生实践创新项目(2021Y034) 

出 版 物：《水利水电技术（中英文）》 (Water Resources and Hydropower Engineering)

年 卷 期：2023年第54卷第4期

页      码：22-36页

摘      要：【目的】绿色屋顶等LID设施的空间布局差异会对城市洪涝灾害的削减效果产生不同的影响。为解决绿色屋顶在城市规划中具体空间形态的优化问题,【方法】通过设置随机分布、沿道路分布和沿积水点分布等3种绿色屋顶空间布局方案,利用SWMM模拟其对洪涝径流和积水特征的影响,并利用熵权-TOPSIS法综合评价出最优方案,实现绿色屋顶的空间布局优化。【结果】结果显示:(1)在相同绿色屋顶覆盖率下,不同空间布局的绿色屋顶对地表径流都具有较好的削减作用,对径流总量和峰值的最大削减率能够达到23.99%和39.12%。(2)不同空间布局对洪涝积水的影响差异明显,其中沿积水点分布布局的削减效果总体上要优于其他方案,该方案平均积水时间最多削减15.18%,积水节点最多减少69.19%,最长积水时间最多缩短10.98%,严重积水节点最多减少48.08%。(3)沿积水点分布布局的TOPSIS评分在多种情景下的总得分分别为0.663、0.685、0.526和0.594,均为得分最高的方案。【结论】结果表明:不同空间布局的绿色屋顶方案对地表径流总量的影响差距不明显,差值在2%以内,难以据此进行布局优化;凭借空间位置差异,沿积水点分布布局对洪涝积水的削减效果明显优于其他方案,在相同绿色屋顶覆盖率情况下能够更好地减弱洪涝的不良影响;沿积水点分布布局可以作为研究区绿色屋顶布局规划的参考方案,具有研究区类似下垫面特征和城市建设规划的地区,在开始进行绿色屋顶铺设时,可以优先在积水严重区域布设,形成沿积水点分布的空间布局,获取较好的洪涝削减效果,后续规划时再向其他区域扩张。

主 题 词：绿色屋顶 空间布局 城市洪涝 布局优化 昆明市 LID SWMM 径流 

学科分类：12[管理学] 1204[管理学-公共管理类] 08[工学] 081303[081303] 0813[工学-化工与制药类] 0833[0833] 083302[083302] 

D　O　I：10.13928/j.cnki.wrahe.2023.04.002

馆 藏 号：203121717...