基于GIS的城镇雨水利用研究-论文.pdf

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1、科技创新与应用I2014年第30期科技创新基于GIS的城镇雨水利用研究杨国红申亚青陈新年李亚娇(西安科技大学建筑与土木工程学院，陕西西安710054)摘要：随着城镇化速率的加快和经济的高速发展，随着社会的快速发展和城镇人口的增长，城镇面积急剧扩张，城镇洪涝灾害、干旱缺水、水环境恶化问题日益严重，缓解水危机刻不容缓。雨水利用是解决水危机的重要途径。本研究运用GIS技术对石板滩镇的雨水利用潜力进行了分析研究，并结合各汇水面的特点制定了合理的雨水利用方案。关键词：雨水利用；GIS；雨水收集潜力水是生命之源，维系着社会和经济的发展。但是随着经济的快速

2、发城镇建设用地，包括居民区、商业区、学校、医院、企事业单位等；1V类，生展和城市化进程的加快，城镇开始出现降雨量增多，降雨强度增大，加态用地，包括花园、绿化带、公园、植物园等；V类，水域，包括河流、人工大了城市排水系统的压力，城镇内涝问题日益凸显。与此同时，随着城湖等；Ⅵ类，道路，包括公路、城镇街道、广场等；Ⅶ类，远景规划，目前多镇人口的增长、生活水平的提高和水环境污染问题的加剧，许多城市面为裸露地面；Ⅷ类，其他用地，包括荒地和农田等。临着水资源短缺的问题。对雨水进行收集利用是解决这些问题最直接、把石板滩镇的规划图转换为GIS的数据格式，各类

3、型土地利用分最有效的途径。雨水中的污染物质主要是大颗粒的无机污染物日，易于净布图如图1所示。利用GIS软件的空间分析功能得到各土地利用类型化处理。同时，雨水作为自然水体循环的重要参与者，其资源化利用可的汇水面面积，结果见表2。以加强雨水的土壤人渗能力，提升地下水水位，还可以提高城市排洪系统的可靠性，减少城市洪涝灾害的发生。因此，雨水的资源化利用对城镇的可持续发展具有非常重要的意义。目前，雨水的收集利用已成为全球研究的热点问题。Erwin晰究了来自屋面、庭院和交通流量较少的道路雨水，结果表明这类雨水的污染较轻，只需简单的好氧生物处理和紫外消毒就

4、可使用。Handi等分析了赞比亚的雨水水质，结果表明雨水水质较好，不经处理或经简单处理后便可使用。Enediv~．@]fi：了巴西东南部195个城镇的雨水收集潜力，结果表明雨水收集利用平均可节约41％的市政用水量。雨水利用工程是多途径、多层次的系统工程，与当地多种地理信息因素密切相关，例如降雨量、下垫面睛况、土地利用状况等。必须全面的考虑相关因素，才能做出合理的规划。其中最重要的因素是城市雨水降雨量及其可利用量，图1石板滩镇各类汇水面分布图研究雨水的利用潜力是开展城市雨水资源化利用的基础。本研究以成表2各类型汇水面面积都市石板滩镇为研究对象，

5、以GIS(GeographicalInformationSystem)为汇水面类型IIIIIIⅣVⅥⅦⅧ分析平台充分发挥GIS的空间数据的分析和处理功能，对多个因素进面积／lⅡIl0．980．491230．890．270470．180．77行全面分析，对该区域雨水利用潜力进行计算，并结合各汇水面特点制比例／％l8．709．3523471＆985．158973．4413．93定合理的雨水利用方案。1城镇雨水收集利用潜力估算1．4降雨径流系数1．1研究区概况与数据来源文章所估算的雨水利用潜力是指降雨所产生的径流量。根据(健筑成都市位于我国西南部，

6、由平原和部分台地构成。成都市属于亚热与小区雨水利用工程技术规范}(GB50400-2006)~中规定本研究采用的带湿润季风气候，气候温和，四季分明，无霜期长，雨量充沛、日照较少。各种汇水面的降雨径流系数见表3。石板滩镇位于成都市新都区的东部中心，是成都市市级重点镇，属于工表3各汇水面降雨径流系数业型城镇。用地规模5．23平方公里，人口4万人。本研究所需的降雨资汇水面类型IIIIIIⅣVⅥⅦⅧ料从成都市气象局网站得到，土地利用规划图从《成都市新都区区域总体规划》(2007—2020)中得到。降雨径流系数0．80．80．7O．151．00．90．

7、30．21．2降雨量特征分析1_5石板滩镇雨水利用潜力估算根据《建筑与小区雨水利用工程技术规范}(GB50400-2006)~的要大气降水是各种形式水资源总的补给来源，因此降雨总量指一个求，降雨量应该根据近10年以上降雨量资料确定，本研究对成都市流域或封闭区域内水资源量的最大值，可用以下公式(1)计算得出：1971—2000年逐月降雨量资料进行统计分析，其结果见表1。Wo=HxAxl(1)从表1可以看出，成都市降雨主要集中在夏秋季节，5至9月份降式(1)中，w。为降雨总量(m，)，H为年平均降水量(mm1’A为汇水面雨量大，占全年降雨总量的8

8、3．90／0，并且以7,8月份最多，占全年降雨量积m)。的49％。而冬季降雨稀少，整个季节仅占全年降雨量的467％。由此可由于自然条件和技术经济水平的限制，一个封闭