新書推薦：
《
万有引力书系 江南困局 晚明士大夫的危机时刻
》
售價：HK$
89.7
《
正始十年（看司马懿父子如何打破“恐怖平衡”，实现统一！）
》
售價：HK$
78.2
《
中国网络文学年鉴（2023）
》
售價：HK$
457.7
《
美国学院和大学史（大学、思想与社会）
》
售價：HK$
112.7
《
好望角丛书·自由古巴：革命、救赎与新生
》
售價：HK$
170.2
《
颠覆者：美国散户如何凭借数字平台在华尔街实现逆袭
》
售價：HK$
90.9
《
投诉是礼物：理论版+实践版（套装2册） 长盛不衰的客户服务指南！
》
售價：HK$
135.7
《
女性史：革命与战争时期卷（一次重构人类历史的努力）
》
售價：HK$
135.7
|
| 內容簡介： |
|
《透水铺装蓄渗与堵塞机理研究》针对透水铺装的面层结构开展了相关的强度和功能性方面的研究，探究了不同级配条件下透水铺装的水稳定性能，研究了多层透水铺装在不同降雨强度、堵塞情况和维护模拟后的下渗产流，分析评估了透水铺装的排水、滞洪和滤水效果。同时，《透水铺装蓄渗与堵塞机理研究》还开展了不同孔隙率透水路面的循环堵塞试验，探究了堵塞剂材料、水头和水平流速三种因素对堵塞效果的影响，揭示了透水铺装的堵塞机理，并结合CT扫描试验技术进行了验证。
|
| 目錄：
|
目录
前言
1 绪论 1
1.1 研究背景及意义 1
1.2 海绵城市发展 3
1.3 排水沥青铺装路面 5
1.4 透水混凝土铺装路面 8
1.5 本书主要内容 9
2 现场试验条件及设备 11
2.1 研究区概况 11
2.1.1 地理位置 11
2.1.2 水文气象 11
2.2 试验条件概况 12
2.2.1 实验室及仪器概况 12
2.2.2 降雨条件的选择及测定原理 19
2.3 本章小结 22
3 透水铺装面层试验研究 23
3.1 试验设计 23
3.1.1 试验原理 23
3.1.2 试验方案设计 25
3.1.3 试验步骤 27
3.2 SBS 高黏度改性沥青混合料水稳定性能研究 30
3.2.1 70#基质沥青空隙率对水稳定性能的影响分析 31
3.2.2 SBS 高黏度改性沥青空隙率对水稳定性能的影响分析 32
3.2.3 不同沥青结合料对水稳定性能的影响分析 34
3.3 SBS 高黏度改性沥青混合料透水性能研究 35
3.3.1 水头差对渗透系数的影响研究 35
3.3.2 空隙率对渗透系数的影响研究 37
3.4 本章小结 39
4 透水铺装下渗产流试验研究 40
4.1 试验设计 40
4.1.1 试验原理 40
4.1.2 试验方案设计 41
4.1.3 试验步骤 45
4.2 新型多层排水沥青设计及原理 46
4.3 不同雨强下排水沥青铺装下渗产流 48
4.3.1 降雨强度波动和径流量波动分析 48
4.3.2 初始状态不同雨强下排水沥青铺装下渗产流 48
4.4 堵塞情况下排水沥青铺装下渗产流 55
4.5 模拟维护后排水沥青铺装下渗产流 63
4.6 本章小结 72
5 透水铺装堵塞特性试验研究 74
5.1 试验研究 74
5.1.1 试验原材料与配合比 74
5.1.2 堵塞材料 75
5.1.3 堵塞仿真试验 75
5.1.4 变水头循环堵塞试验 77
5.1.5 变水头循环清洗试验 77
5.2 试验结果与讨论 78
5.2.1 多种因素对堵塞程度的影响 78
5.2.2 堵塞材料对堵塞程度的影响 83
5.2.3 高压水清洗对堵塞程度的影响 86
5.3 本章小结 87
6 再生骨料透水铺装堵塞机理研究 88
6.1 透水混凝土试验装置研制 88
6.2 试验方案 89
6.2.1 试验原材料与配合比 89
6.2.2 配合比设计 90
6.2.3 试件的制作与养护 90
6.2.4 渗透性测量 91
6.2.5 堵塞模拟 92
6.2.6 CT 技术法 93
6.3 试验结果分析 94
6.3.1 重复试验 94
6.3.2 透水混凝土的水力学特性 95
6.3.3 粗砂堵塞下的渗透性能 97
6.3.4 细砂堵塞下的渗透性能 99
6.3.5 粗细砂堵塞下的渗透性能 101
6.3.6 粗细砂相互作用的研究 102
6.4 CT 技术法研究混凝土堵塞机理 103
6.4.1 粗砂堵塞下的混凝土试件 103
6.4.2 细砂堵塞下的混凝土试件 105
6.4.3 等质量粗细砂堵塞下的混凝土试件 106
6.4.4 在粗砂后加入细砂的混凝土试件 107
6.5 本章小结 108
参考文献 109免费在线读1 绪论
1.1 研究背景及意义
我国是全世界城市化速度昀快的国家之一。根据国家统计局公布的《 2017年国民经济和社会发展统计公报》，2017年末，我国常住人口城镇化率达到 58.52%，预计到 2020年前后，城镇化率将超过 60%[1]。我国城市化的规模、速度和复杂度都是俄罗斯和欧美发达国家所无法比拟的，多数城市在规划建设初期低估了城市化的发展速度，因此城市人口的迅速增长和城市规模的快速发展致使城市水问题日益凸显。住房和城乡建设部 2010年的调查统计显示：在受调查的 351个大中城市中，有 213个城市曾经发生过轻度或重度的积水内涝灾害，其中有 137个城市内涝灾害一年超过 3次，包括干旱少雨的西安、沈阳等西部和北部城市。有 74.6%的城市在内涝发生时的昀大积水深度大于 50mm，超过 90%的城市积水深度大于 15mm，有 57个城市的昀大积水时间大于 12h[2]。近年来，我国多次发生特大洪涝灾害事件，如 2012年北京“7.21”特大洪涝、2007年济南“7.18”特大洪涝等。应对城市水安全问题，发展相应的工程和非工程措施已经迫在眉睫。
造成如此严重的城市洪涝灾害问题，主要有 5个原因：一是城市化导致的不透水面积增加，城市化的进程伴随着大量楼房建设，混凝土、沥青路面铺设，这些表面都是硬质化的不透水表面，研究表明地表从天然植被覆盖到 75%～100%不透水面的转变时，下渗水量从 50%缩减到 15%，地表产流量从 10%提升到 55%，过高的不透水面占有率使地表在降雨之后迅速产生大量地表径流，缩短了洪峰出现时间，提高了地面洪水水量，加重城市洪涝灾害；二是城市雨岛效应，属于城市化的水文效应，其改变了局部气候和下垫面条件，使城市地区强降雨增加，降雨强度或雨强峰值增高，降雨强度曲线尖瘦，极易在短时间汇集巨大的水量，产生城市地表洪水；三是城市排水基础设施建设不足，我国过快的城市化进程使大多数城市排水基础设施建设严重不足，多数城市排水系统建设的设计暴雨重现期不足 1年，导致这些地区的暴雨洪水积水严重，另外城市内排水系统管网与外排水系统河道衔接不协调，加剧了城市雨水外排的难度；四是城市基础设施中下凹式设施的增加，随着城市交通网络的发展，下凹式立交桥、地下通道等地势较低设施的数目不断增长，极易出现内涝，从而导致整个交通系统陷入瘫痪，危害城市居民和社会发展；五是城市排水设施维护管理不善，由于年久失修和无法做到定期维护，多数城市排水管网淤塞严重，加之原本管道设计标准较低，使城市洪水外排速度更加雪上加霜 [3]。
以上原因所造成的城市严重水问题受到了社会和政府越来越深切的关注，为了解决这些问题，国家提出“海绵城市”这一全新的理念。 2015年，财政部、住房和城乡建设部、水利部联合启动了海绵城市建设试点工作，将海绵城市建设提上日程，并在首批 16个试点城市中进行初步摸索。海绵城市理念源自低影响开发建设模式，依托已有的防洪排涝体系，建设多种城市景观，赋予其对天然雨水径流的蓄存、下渗、净化和缓释作用，降低洪涝灾害对城市的影响，实现城市水资源充分利用[4]。海绵城市的建设途径有以下 3个方面：一是保护原有生态系统，这其中包括诸如湖泊、湿地、沟渠等水生态敏感区；二是生态修复，改变粗放式的建设模式，运用生态手段修复遭到破坏的自然景观；三是低影响开发 [5]，综合建设多样化的低影响开发设施，使城市的水文状态保持在开发建设之前的状态。海绵城市创建在我国尚属于新的课题，其作为新兴的城市开发模式，必将随着试点城市的推广而成为我国城市开发建设的新标杆 [6， 7]。
济南市作为海绵城市的**批试点城市，在全国率先开展低影响开发及海绵城市的探索和实践。济南市是我国北方代表性内陆城市，属暖温带半湿润大陆性季风气候。在汛期 6～9月，降水量占全年降水总量的 70%～80%，汛期暴雨强度大、历时短、空间分布不均匀。由于地形南高北低，短历时高强度暴雨在南部山区易形成山洪涌入南部城区，威胁周边居民的生命财产安全。市内主要交通干道网格状分布，且多为东西、南北走向，加之城市比降较大，形成了人工的南北向行洪干渠，将南部山洪引导至低洼市区中心，放大山洪致灾规模和效应。城区骨干排水系统布局不合理，排水管网系统整体排涝能力低下，居民小区建成时间较长，缺乏完善的排水排污系统。市区河道、排洪沟多汇入小清河，小清河属于平原型水系，比降小、河道狭窄，过水能力严重不足，再加上汛期外河水位往往超过小清河水位，造成小清河排水量远远不如排入量，易漫溢致灾。大量的汛期降水无法储存，雨洪只能通过城市陆面和内部河流的汇聚进入黄河排走。而在非汛期，由于降水稀少，用水量大，加之水资源利用效率低下，存在严重的缺水问题 [8]。
以上表明济南市在汛期易遭受雨洪灾害的侵袭，在非汛期又面临水资源紧张的问题。因此，研发海绵城市关键技术与设施，并将其应用到城市建设中，对济南市至关重要。目前，海绵城市建设尚处于起步阶段，其建设标准、工程和非工程措施、管理政策等尚不完善，加之济南市特殊的地理环境和社会需求，亟须建设和发展适用于济南市的雨水收集和利用技术以及评估分析方法，保障海绵城市建设的顺利，实现效益昀大化。
1.2 海绵城市发展
海绵城市发展自西方发达国家的诸多城市理念，吸取了很多西方国家的城市建设经验。西方发达国家较典型的城市雨洪发展理念主要有美国的低影响开发 LID体系及昀佳管理措施 best management practices， BMP、澳大利亚的水敏感城市设计water sensitive urban design， WSUD、英国的可持续城市排水系统 sustainable urban drainage systems， SUDS等。
1972年，美国联邦水污染控制法及其后来的修正案中**次提出 BMP，经过一段时间的发展， BMP由昀初的控制非点源污染发展为解决水量、水质和生态等问题的综合措施 [9]。BMP通常分为雨水湿地、生物滞留过滤设施等工程性措施和雨水管理机制等非工程性措施，其主要的控制目标包括：具体污染物控制准则；洪涝与峰流量控制；多参数控制；水量控制；生态环境保护和生态可持续性战略 [10]。
LID从之前的 BMP发展而来，由美国马里兰州乔治王子郡环境资源署于 1990年首次提出，其指导思想是在产流源头上以分散小规模措施对雨水径流进行控制。通过建设多种不同的景观措施，模拟自然水文条件并从源头上降低城市化导致的水文条件的显著变化及其对生态环境的影响。 LID设计主要分为保护性设计、渗透技术、径流储存、径流输送技术、过滤技术、低影响景观 6部分[11]。
为了适应可持续发展战略和 21世纪议程，英国建立了 SUDS，其目的是解决频发的洪涝、污染和环境破坏等城市灾害。 SUDS将传统的以排放为核心的排水系统转变为富含生态价值的可持续排水系统，综合考虑城市景观中水量、水质和宜人度等多项价值指标，在设计之初就加入景观潜力和生态价值的理念，对整个水系统进行优化，提升城市整体水循环的可持续发展 [12]。SUDS也要求源头和潜在污染源控制，重视点源和非点源污染处理。整个管理链条包括：家庭、社区等小范围的径流源头管理和污染物控制，再到下游区域的大范围控制，在整个链带上采取措施，分级削减、控制产生的径流。 SUDS的技术措施基本与 BMP相同，整个系统的运转和管理将这些技术和措施串联起来，共同作用于城市的发展之中 [13]。
澳大利亚对传统的城市排水理念加以改进，发展了 WSUD，它依仗城市的整体规划设计来削减城市化对原有水文条件和自然生态的负面影响。 WSUD认为每个城市的水循环是一个整体，它以水循环为核心，雨水、供水、污水中水管理是围绕核心的各个环节，它们相互联系影响，需统筹考虑，同时兼顾生态景观，将雨洪管理、供水和污水管理一体化结合 [14]。低影响城市设计和开发 LIUDD由LID和 WSUD发展而来，其核心是充分发挥自然价值，减少污染物和不透水面积，降低对水功能区生态的影响和能源、材料的使用；与众不同的是， LIUDD还包含城市周边及农村低影响设计的理念，从而使其应用范围更加广泛 [15]。
日本的城市一贯重视排水系统的修建，其修改后的建筑法要求大型建筑物和建筑群必须配备有地下雨水存储设施。 1990年前后，东京开始建设“首都圈外郭放水路”工程，并建设一条连接东京城市下水道和入海河流江户川的大型隧道，便于城市洪水的迅速外排 [16]。近年来，日本又关注雨水利用问题，在诸多的新建建筑上配套雨水再利用设备。涩谷车站饱受“水害”困扰多年， 2015年开始整体开发工程，除了地表建筑群的扩建之外，在其地下 25m深处建设一个与东京地下排水系统相连的 4000 t的地下储水池，当暴雨降雨强度过大时，它可以将周边的雨水积存起来，待降雨结束后陆续把雨水排出。其自带雨水净化系统，若地面缺水也可以从出水池中抽水利用。这一工程也从侧面反映了日本这些年来对城市雨洪管理理念的转变 [17]。
发达国家在城市雨洪管理利用方面起步早，力度大，经验丰富，各个国家按照自己的国情发展符合自己的城市雨洪管理体系，为我国提供了宝贵的经验和借鉴，例如，工程措施与非工程措施结合，以非工程措施来保障工程措施的施行和维护，以工程措施来加深非工程措施给居民带来的理念转变；将雨水、排水、治污、生态、景观作为一个系统来统筹规划，摒弃传统的单一开发模式，因地制宜地建立城市水循环新模式；重视雨水回收利用，代替传统“快排”观念，做到城市雨水资源化。
我国在学习借鉴国外先进的城市规划管理理念的基础上，相继提出了生态城市、低碳城市、水生态文明城市并进行初步探索，直至后来“海绵城市”概念的兴起。2003年，北京大学俞孔坚和李迪华教授 [18]昀早将河流、湖泊和湿地等生态景观对城市洪涝灾害的调蓄能力比喻为“海绵”。同时俞孔坚教授及其团队积极进行实践探索，先后完成 2008年的天津桥园、2010年哈尔滨群力雨洪公园等项目 [19]；其次，深圳市于 2004年开始率先引进美国 LID理念，不断探索 LID措施在深圳市的城市建设中的应用，并将光明新区打造为全国城市雨水综合利用示范区 [20]。这些初步探索为我国其他城市推广海绵城市建设提供了宝贵的经验，下面简单介绍国内几个典型的海绵城市范例。
北京市近年来每年有上百个不同规模和类型的城市雨水利用工程建设实施，其中东方太阳城项目是雨水利用的经典代表，东方太阳城面积接近 300hm2，人工湖面积占 6%，绿地和高尔夫球场面积占 25%。雨水排入人工湖，小区绿地灌溉水源全部来自人工湖，无须建设城市管网 [21]。居民区的屋面雨水、路面雨水等都就近汇入下沉式绿地，绿地设置了初期雨水处理装置，对初期雨水进行截流、截污后输送排放，部分污染较为严重的初期雨水还会被送入中水处理站；从下沉式绿地下渗后汇流进人工湖，人工湖中设置循环系统，促进湖水的更替，湖中栽种水生植物和植被浮岛，增强湖水的自净能力 [22-25]。
深圳市作为我国海绵城市理念实行的先行者，积极探索满足城市发展需求的城市雨洪管理体系，引入 LID理念，光明新区就是深圳市对海绵城市理念发展的产物。光明新区城市建设用地面积 4904hm2，新区所提出的目标如下 [26]：控制洪峰流量和外排流量；控制面源污染；适当开发利用雨水资源，替代一定的优质自来水量。基于以上目标，新区利用较大面积的绿地，因地制宜尝试了诸如下凹式绿地、入渗井、植草沟等 LID措施。对新区已建区域完善排水系统，增建部分占地面积较小的渗透设施及雨水调蓄设施，铺设透水路面，对未建成区域在新建的建筑物中配备雨水收集利用设施。整治新区现有河道湖泊，部分改建为雨水生态塘或雨水湿地，增强自净能力，有效防止洪涝灾害的发生。改造之后的光明新区综合径流系数低于 0.43，达到雨洪利用水量控制目标
|
|
購物車/收銀台(
0
) | 在線留言板
| 付款方式
| 運費計算
| 聯絡我們
| 幫助中心 |
加入書簽
HOME
新書上架
