林金燕

【摘要】建設(shè)海綿城市要從源起始位置開始應(yīng)用各種減排設(shè)施，但是，在執(zhí)行多目標(biāo)優(yōu)化方法與減排綜合評價(jià)視域下的海綿城市規(guī)劃建設(shè)依舊缺少足夠科學(xué)的方法。本文針對上述相關(guān)問題進(jìn)行深入探討，分析水文效益高且建設(shè)成本低的建設(shè)方式，整理成功優(yōu)化經(jīng)驗(yàn)，提出對應(yīng)的科學(xué)建設(shè)方案，為同行業(yè)工作者提供科學(xué)化建設(shè)意見。

【關(guān)鍵詞】海綿城市規(guī)劃設(shè)計(jì);多目標(biāo)優(yōu)化;減排設(shè)施

【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.24.

在城市化建設(shè)進(jìn)程不斷深入的過程中，城市中不透水地面所占比例不斷上升，并且下墊面的抗?jié)B透能力也在不斷降低，自然系統(tǒng)所擁有的水資源調(diào)蓄水平也在不斷減弱。面對這種情況，為了進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)對城市雨水調(diào)劑的掌控，針對源頭減排措施的相關(guān)研究變得越來越多。本文主要以海綿城市的多目標(biāo)優(yōu)化和綜合評價(jià)為核心，整理出有效規(guī)劃內(nèi)容，提出海綿城市現(xiàn)代化減排建設(shè)辦法。

1、多目標(biāo)優(yōu)化研究分析

1.1多目標(biāo)優(yōu)化與綜合評價(jià)結(jié)果

使用NSGAHI算法能夠?qū)Χ嗄繕?biāo)優(yōu)化進(jìn)行處理，最終可得出包含共200組不同形式的城市減排設(shè)施的城市建設(shè)辦法，其中任一最優(yōu)解中均包含大量相關(guān)信息，主要有6種源頭減排設(shè)施，經(jīng)過對多目標(biāo)優(yōu)化最終結(jié)果的分析可知，新型設(shè)計(jì)辦法中，實(shí)際雨水徑流不斷降低與城市綜合污染物實(shí)際去除效率不斷變高會(huì)隨著城市起始位置的減排建設(shè)總體成本變化而發(fā)生變化。

使用層次分析法分別對整理出的200組起始位置設(shè)定的現(xiàn)代化減排設(shè)施建設(shè)計(jì)方法加以分析和評價(jià)，然后判斷出源頭減排設(shè)施的總體建設(shè)成本以及年綜合徑流系數(shù)分別為0.637與0.258，然后再按照指標(biāo)權(quán)重系數(shù)和對應(yīng)的方案進(jìn)行歸一化處理并得出最終結(jié)果，針對總評價(jià)目標(biāo)做出綜合評價(jià)，準(zhǔn)確計(jì)算出最終的綜合評分指數(shù)標(biāo)準(zhǔn)，然后可得到城市綜合建設(shè)的整體成本[1]。按照不同研究區(qū)域的土地實(shí)際利用規(guī)劃情況，綜合海綿城市當(dāng)下階段的規(guī)劃目標(biāo)與建設(shè)指標(biāo)，針對規(guī)劃新區(qū)與城市舊改造區(qū)進(jìn)行科學(xué)的海綿城市設(shè)計(jì)，保證源頭減排設(shè)施能夠得到最優(yōu)使用，并為其分配到各不通的排水分區(qū)中，保證各子匯水區(qū)的實(shí)際應(yīng)用效果，在此之后可以得出最終設(shè)計(jì)方案。

1.2雨水流量控制分析

參照2020年間實(shí)際降雨情況展開分析，模擬出海綿建設(shè)設(shè)施和非海綿建設(shè)城市中的兩種情景對比，總結(jié)下降雨徑流出現(xiàn)的變化，整理海綿城市源頭位置減排建設(shè)在使用前后受到的影響，此間城市與非海綿建設(shè)城市之間的區(qū)別十分明顯。

再從長時(shí)間降雨的角度進(jìn)行分析，新型海綿設(shè)施應(yīng)用能夠在每場不同規(guī)模的降雨中都均起到關(guān)鍵性的控制作用，真正做到全年總徑流總量的不斷減少。

1.3雨水峰值期間的實(shí)際流量分析

按照暴雨強(qiáng)度公式，將重現(xiàn)期進(jìn)行設(shè)定，時(shí)間分別為1年周期、5年周期、10年周期和50年周期，將上述四場暴雨事件進(jìn)行分析和模擬，整理出模型并計(jì)算結(jié)果，最終得出上述這四種短時(shí)暴雨事件條件下的研究區(qū)范圍內(nèi)降雨總徑流量曲線圖（圖1），具體情況如圖1所示。在暴雨強(qiáng)度不斷增大的過程中，區(qū)峰見得流量會(huì)出現(xiàn)大幅增加的情況，與其他類型的非海綿建設(shè)相對比，海綿城市建設(shè)工作本身具有特殊性，既可以對徑流峰值加以控制，同時(shí)還能夠?qū)Ψ逯盗髁科鸬疥P(guān)鍵性的削減作用，此間的徑流變化會(huì)隨降雨強(qiáng)度發(fā)生變化。當(dāng)處于1年周期、5年周期、10年周期或者50年周期的特殊降雨背景下，已經(jīng)規(guī)劃完畢的研究區(qū)所在地的徑流峰值出現(xiàn)了明顯的變化，實(shí)際削減率也正式達(dá)到了46.6%、44.9%、44.1%以及41.2%的預(yù)期標(biāo)準(zhǔn)。

在歷經(jīng)四場暴雨后，最終經(jīng)過計(jì)算后得出，新型海綿城市減排效果統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)十分明顯，并且城市雨水排放口未知的雨水徑流量出現(xiàn)了較大變化[2]。將源頭減排設(shè)施的主要建設(shè)區(qū)設(shè)定為排放口，此間的雨水溢流量結(jié)果統(tǒng)計(jì)分析十分明顯，并且在暴雨強(qiáng)度相對較低時(shí)，此間的起始位置減排設(shè)施可以更好的發(fā)揮出自身的“滲”、“滯”、“蓄”作用，同時(shí)還能夠?qū)Ρ┯陱搅髁孔龀鲇行鳒p，大幅延后城市降水徑流峰值的出現(xiàn)頻率;在此之后的暴雨強(qiáng)度也會(huì)逐漸加大，并且起始位置的減排設(shè)施還可以對短時(shí)暴雨起到有效的控制作用，實(shí)際徑流峰值所對應(yīng)的削減能力同樣會(huì)由此變得衰弱，此間徑流峰值延后的總體時(shí)間同樣會(huì)逐漸縮短。

2、綜合評價(jià)視域下的發(fā)展對策

（1）綜合雨水徑流量、海綿城市源頭減排設(shè)施建設(shè)成本以及污染物控制數(shù)據(jù)指標(biāo)，正式提出一種基于雨水綜合徑流系數(shù)以及污染物最終控制效率的NSGAHI多目標(biāo)優(yōu)化辦法，然后使用綜合評價(jià)方法進(jìn)行判斷，真正做到有效控制條件背景下的新時(shí)期海綿城市設(shè)計(jì)發(fā)展目標(biāo)[3]。

（2）將A地域設(shè)為案例目標(biāo)，結(jié)合最終優(yōu)化分析方式，正式提出一種針對發(fā)展現(xiàn)狀與未來規(guī)劃建設(shè)的新時(shí)期海綿城市起始位置減排設(shè)施辦法。

（3）海綿城市正式建設(shè)完成后，研究區(qū)所在位置的全年雨水下滲量出現(xiàn)顯著增加、并且蒸發(fā)量也有小幅增加、實(shí)際徑流量則大幅削減，雨水年徑流總量總體控制率正式達(dá)到70.1%，可以滿足研究區(qū)針對海綿城市建設(shè)提出的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。

（4）海綿城市建設(shè)，不僅可以削減徑流峰值期間的徑流總量，同時(shí)還可以在暴雨場景下更好的完成建設(shè)期間的目標(biāo)任務(wù)。實(shí)驗(yàn)區(qū)域范圍內(nèi)的流峰值實(shí)際被削減率的平均值也要超出40%，并且此間的峰值流量也會(huì)被削減，實(shí)際效果則會(huì)隨降雨強(qiáng)度的變大而減小。

（5）現(xiàn)代海綿城市建設(shè)工作，能夠?qū)τ晁廴締栴}起到良好的處理效果，布設(shè)起始位置減排設(shè)施后，實(shí)驗(yàn)區(qū)域的目標(biāo)位置需要面對的各類型雨水徑流污染總量也會(huì)得到明顯的削減作用，此中又以Ss削減效果為最佳，總體削減量421.2t，削減率45.9%。在上述內(nèi)容外，布設(shè)起始位置減排設(shè)施的區(qū)域，實(shí)際徑流污染物能夠得到更高標(biāo)準(zhǔn)的削減，實(shí)際削減率可以控制在70%左右。

參考文獻(xiàn)：

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[2]王俊嶺，鐘敬康，張海艷，等.城市道路與綠化體系低影響開發(fā)方案多目標(biāo)優(yōu)化研究——以北京市某組團(tuán)7號路為例[J].數(shù)學(xué)的實(shí)踐與認(rèn)識(shí)，2020，056（018）：9-19.

[3]方咸根，陶若凌，尹航，等.基于多目標(biāo)優(yōu)化的雨水管網(wǎng)耐受度分析[J].科技通報(bào)，2020，259（003）：94-99.