城市建筑土壤积蓄雨水能力研究

1、城市建筑土壤积蓄雨水能力研究的三个实际工程为例，印证小区的绿地状况:案例一，位于成都市金牛区金牛乡金牛村的成都颐园项目，规划建设净用地面积7357326m2，项目总容积率约0719，约2279%，总规划建造面积约为882749m2，绿地率3021%。案例二，成都正基一期项目，地上建造面积5877939m2，建造层数为1418层，建造高度为543787m，绿地率352%。案例三，位于成都市双流县的成都新鸿洋公司星空花园，规划建设净用地约566671m2。绿地率35%。对以上设计的典型建造小区举行分析后，发觉绿地率通常在30%35%左右。建造小区既然有一定比例的绿地，但它们有没有蓄存雨水的能力呢?

2、为此做进一步的研讨分析。2小区绿地土壤现状分析成都地区建造小区内绿地土壤主要用于小区内花卉、草坪、地被、灌木、乔木等植物的种植。其绿地土壤多采纳自然土，主要为酸性紫色土，母质为石灰性紫色砂页岩，全剖面呈均一的紫色或紫红色，结构较为松散，总孔隙度在40%左右。建造小区绿地按照植被类型不同，对土壤厚度要求是不一样的。对本文案例三个小区的调查结果如表1所示。按照表1结果，建造小区土壤厚度通常在0210m之间。小区中土壤的含水率随时节是变幻的，而且变幻很大。调查结果显示，成都建造小区内，降雨间隙期内的土壤含水率通常在15%20%左右。另外，有一个问题值得引起重视，就是在建造小区内覆土层中，实际的下层回

3、填土并没有按设计要求举行回填，回填土中含有大量的。因此，小区内绿地回填土的孔隙率和含水率还值得作进一步的探讨和讨论。3降雨入渗过程中土壤含水率变幻状况的理论分析降雨入渗是降雨渗入土体形成土壤水的基本水文过程。降雨经植被层的截流损失后降临入土壤表面，在土壤界面发生水分的分配和转化，部分水分通过土壤孔隙入渗，部分水分在土壤表面蒸发，其余水分将沿坡面流淌汇合形成地表径流。对于一次降雨过程来说，降雨期间地表水汽含量近于饱和，土壤表面蒸发量可以忽视不计，而地表径流是在降雨强度超出土壤下渗容量时产生的，故土壤积蓄雨水的能力打算了降雨雨量的分配。通常状况下，土壤含水率沿深度方向变幻。1943年，贝德曼(be

4、dman)和科尔曼(colman)在考察均质土层下渗过程中土壤水分剖面变幻状况时发觉，不同的土壤，尽管它们在下渗过程中，土壤水分剖面的详细变幻不彻低相同，但都可以划分为四个有显然区分的水分带(图1)。最上层为饱和带，这一带厚度不大，普通不到15cm，而且随着降水时光的增长，这一厚度变幻缓慢。饱和带以下为水分传递带，这是一个土壤含水量沿深度分布比较匀称、厚度较大的非饱和土层，其厚度随供水时光的增长不断增强。土壤含水量介于田间持水量和饱和含水量之间，约为饱和含水量的60%80%。水分传递带以下为潮湿带，它是衔接水分传递带和潮湿锋的水分带。在这一带中，土壤含水量沿深度快速减小，并且在下渗过程中不断下

5、移。这一带的平均厚度也大体保持不变。潮湿带与下渗水尚未涉及到的土壤的交界面称为潮湿锋。在潮湿锋处，土壤含水量梯度很大，因此在该处将有很大的土壤水分作用力来驱使潮湿锋继续下移。潮湿锋是一个土壤间的接触面，故又称为潮湿锋面或下渗锋面。降雨入渗的过程就是土壤中含水率动态变幻的过程。4不同厚度、不同初始含水率的土壤积蓄雨水能力理论测算结果因为气候条件的影响，土壤中的含水量是不一样的。那么，初始含水量不同的土壤，其蓄水情况又是如何的呢?依据周春华等讨论的理论模型，对深度在060180m，初始含水率在12%24%范围内的土壤积蓄能力举行了理论计算，结果如表2所示。从表2可以看出，土壤积蓄雨水的能力与土壤厚

6、度成正比，土壤厚度越大，其积蓄雨水的能力越强;土壤积蓄雨水的能力与土壤初始含水率成反比，土壤初始含水率越高，其积蓄雨水的能力越弱。以覆土厚度120m为例，在初始含水率为15%时，其土壤积水量可达1778mm;而在初始含水率为21%时，其土壤积水量则削减到1067mm。5不同重临期暴雨过程累计入渗量的理论计算结果以草地植被为例，参照刘目兴等建立的计算模型，按成都市降雨雨型对不同重临期暴雨过程的累计入渗量举行理论计算，结果如表3所示。按照以上数据的分析，可以得出以下结论:(1)随初始含水率的增大，累计入渗量增大。这主要是因为初始含水率由土壤结构打算，初始含水率越大，土壤的孔隙度和孔隙率越大，入渗速

7、度越大。(2)暴雨重临期增大，累计入渗量也增大，但增幅变小。这主要是因为土壤积蓄雨水的能力受降雨强度影响，随暴雨强度的增大，土壤积蓄能力受限。按照以上结果，可见当时始含水率为15%的草地，在3a重临期的成都暴雨雨型下，可以入渗量23386mm的雨水量。6建造小区土壤厚度变幻的经济性分析因为用地紧急，建造小区地上部分主要用于居住建造、道路，通过地下车库的建设来满足车位要求，并在地下室顶板覆土层实施景观、绿化。在这样的条件下，设计建造小区土壤厚度时，应结合地下室顶板结构条件举行经济性分析。以标准柱网为例(8m×8m，柱截面600mm×600mm)，顶板板厚180mm，主梁截面4

8、00mm×800mm、450mm×900mm，次梁采纳井字梁250mm×600mm、250mm×700mm;顶板上覆土厚度分离取06m、09m、12m、15m;活荷载考虑景观取8kn/m2(因消防车道分部范围有限，不具代表性，本次讨论未作考虑)。按照pkpm计算结果，对不同覆土厚度的混凝土、钢筋用量统计见表4。由表4可知，土壤厚度从09m增强到12m时，钢筋增量为8%;而土壤厚度从12m增强到15m时，钢筋增量为13%。土壤厚度变大，经济性变差。地下室顶板覆土厚度控制在0912m的厚度较为合适。7结论城市建造小区内土壤具有一定的积蓄雨水能力。通过以上的探讨，可以认为在城市建造小区内，土壤厚度越大，其蓄水能力越强。但是，城市建造小区因为受工程建设特定性质的约束，土壤厚度是有一定的限制的。经