一种地下水补充能力评价方法
【专利摘要】本发明提供一种地下水补充能力评价方法，包括以下步骤：1)测量待评价设施在暴雨后的最大积水深度L；2)测量该设施的基底物的稳定渗透速率K；对于不透水基底物，其K＝0；对于土壤类基底物，采用取土环刀取样测试稳定渗透速率；3)补充能力评价：待评价设施的径流下渗能力系数d＝L×K；其中，当d＝0时，地下水补充能力差；当0＜d≤10时，地下水补充能力弱；当10＜d≤20时，地下水补充能力中等；当d>20时，地下水补充能力强。该地下水补充能力评价方法，用于海绵城市设计过程中地下水补充能力快速评估，以实现环保可持续发展的海绵城市的设计或方便及时实施补救措施。
【专利说明】
一种地下水补充能力评价方法
技术领域
[0001] 本发明涉及价值工程技术领域，具体涉及一种地下水补充能力评价方法。
【背景技术】
[0002] 2014年由住房城乡建设部颁布的海绵城市建设技术指南，对低影响开发雨水系统 构建提出了基本原则。其对技术措施的实施有很大指导意义，但对其造价因素影响的了解 还很不够，对技术措施的评价还仅停留在功能方面。而低影响开发雨水系统是海绵城市建 议技术中的核心。
[0003] 从任长能等撰写的《价值工程理论在工程设计中的应用》了解到，价值工程理论已 经广泛应用于工程设计领域，但对于个别专门领域的具体应用时，具体的功能和造价的确 定都存在着很大的差异，在近来新兴的"海绵城市建设"方面还存在很大空白。
[0004]海绵城市设施对于地下水的补充能力主要由设施所在地的地下水位高度、土壤渗 透性、地表水位所决定。其中地下水位高度与项目场地有关，不在试验考虑范围之内。地表 水位决定于项目的峰值流量削减需求，对于干式设施通常取〇. 1-0.2m。而对于湿式设施则 视设计水深而定，通常为〇. 5-1.5m。所以在最高地下水位高度情况下的土壤的渗透性则成 为评价地下不补充能力的重要指标。
【发明内容】
[0005] 为克服现有技术的缺陷，本发明的目的在于提供一种用于快速评估地下水补充能 力评价方法。
[0006] 为实现上述目的，本发明所采用的技术方案如下：
[0007] -种地下水补充能力评价方法，包括以下步骤：
[0008] 1)测量待评价设施在暴雨后的最大积水深度L，单位为cm;
[0009] 2)设施的底部设有基底物;测量该基底物的稳定渗透速率K，单位mm/min;
[0010] 基底物包括不透水类基底物和土壤类基底物，对于不透水基底物，其K = 0mm/min; 对于土壤类基底物，采用取土环刀取样测试稳定渗透速率；
[00?1 ] 3)补充能力评价:待评价设施的径流下渗能力系数d = L X K;
[0012] 其中，当d = 0时，地下水补充能力差，评价等级为0级；当0<cK 10时，地下水补充 能力弱，评价等级为1;当10<d< 20时，地下水补充能力中等，评价等级为2;当d>20时，地下 水补充能力强，评价等级为3。
[0013] 作为优选，步骤1)中，所述的最大积水深度L为年最大降水量后能达到的最大积水 深度。
[0014] 作为优选，步骤2)中，对于土壤类基底物，其稳定渗透速率K的测量方法如下：
[0015] a)取土环刀的制作：制作一横截面为S cm2的取土环刀，所述取土环刀内壁设有刻 度，所述取土环刀内设置一盖板，所述取土环刀内设有一用于密封连接盖板与取土环刀内 壁的密封圈，且所述盖板可沿取土环刀内壁移动；
[0016] b)使用步骤a)的取土环刀取厚为1 cm的基底物置于水槽，使水面与取土环刀刀口 齐平浸渍至基底物湿度饱和；
[0017] c)室温下，将步骤b)的盛有基底物的取土环刀取出，除去盖板，将取土环刀置于漏 斗上，漏斗下方设置容器；
[0018] d)向步骤c)的取土环刀上加水至水层厚度为h cm;
[0019] e)自漏斗下滴下第一滴水时开始计时，至间隔1 min内的Qn mL7K量相等；
[0020]稳定渗透速率K的计算公式为：
[0022] 作为优选，所述步骤b)中，若基底物为砂土质，则浸渍4h_6h。
[0023] 作为优选，所述步骤b)中，若基底物为壤土质，则浸渍8_12h。
[0024] 作为优选，所述步骤b)中，若基底物为粘土质，则浸渍24h。
[0025] 作为优选，所述步骤d)中，所述取土环刀的高为H，且所述H-(l+h) 2 0.1。
[0026] 作为优选，步骤e)后还包括一步骤f)重复测定4次，取算术平均值，小数点后保留 两位。
[0027] 作为优选，所述步骤3)后，还包括一步骤:计算总项目地下水补充能力系数
[0029]其中，4为单项设施的地下水补充能力系数；
[0030] So为项目总面积;Sn为单项设施面积，即Sn= Σ So。
[0031 ]相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：
[0032] 1)本发明提供了一种地下水补充能力评价方法，用于海绵城市设计过程中地下水 补充能力快速评估，以实现环保可持续发展的海绵城市的设计；
[0033] 2)该地下水补充能力评价方法给出了简单易行的地下水补充能力的评价方法，可 于项目建设前或项目建成后对整个项目地下水补充能力的综合评价，以量化的方式，方便 及时实施补救措施。
[0034]下面结合具体的实施方式对本发明作进一步详细说明。
【具体实施方式】 [0035] 实施例1:
[0036] 一种地下水补充能力评价方法，包括以下步骤：
[0037] 1)测量待评价设施在暴雨后的最大积水深度L，单位为cm;
[0038] 2)设施的底部设有基底物;测量该基底物的稳定渗透速率K，单位mm/min;
[0039] 基底物包括不透水类基底物和土壤类基底物，对于不透水基底物，其K = 0mm/min; 对于土壤类基底物，采用取土环刀取样测试稳定渗透速率；
[0040] 3)补充能力评价:待评价设施的径流下渗能力系数d = LXK;
[0041 ] 其中，当d = 0时，地下水补充能力差，评价等级为0级；当0<cK 10时，地下水补充 能力弱，评价等级为1;当10<d< 20时，地下水补充能力中等，评价等级为2;当d>20时，地下 水补充能力强，评价等级为3。
[0042]本实施例1中，所述的最大积水深度为年最大降水量后待评价设施能达到的最大 积水深度。
[0043]本实施例1中，对于土壤类基底物，其稳定渗透速率K的测量方法如下：
[0044] a)取土环刀的制作：制作一横截面为S cm2的取土环刀，所述取土环刀内壁设有刻 度，所述取土环刀内设置一盖板，所述取土环刀内设有一用于密封连接盖板与取土环刀内 壁的密封圈，且所述盖板可沿取土环刀内壁移动；
[0045] b)使用步骤a)的取土环刀取厚为1 cm的基底物置于水槽，使水面与取土环刀刀口 齐平浸渍至基底物湿度饱和；
[0046] c)室温下，将步骤b)的盛有基底物的取土环刀取出，除去盖板，将取土环刀置于漏 斗上，漏斗下方设置容器；
[0047] d)向步骤c)的取土环刀上加水至水层厚度为h cm;
[0048] e)自漏斗下滴下第一滴水时开始计时，至间隔1 min内的Qn mL水量相等；
[0049] 稳定渗透速率K的计算公式为：
[0051 ]本实施例1中，稳定渗透速率K采用平行四次测量取算术平均值。
[0052]本实施例1中，砂土质基底物浸渍4h-6h;壤土质基底物浸渍8-12h;粘土质基底物 浸渍24h。
[0053] 本实施例1中，所述取土环刀H cm，要保证水面的高度要比取土环刀至少低1mm，即 H-(l+h) >0.1；
[0054] 项目具有若干待评价设施，其试验结果及功能评价如表1所示，
[0055]表1单项设施的测量结果及功能评价
[0057] 如表1所示，混凝土或水泥基质的设施，其具备较好的储水能力，但是因其基底物 不透水，所以，其地下水的补充能力差。而下沉式绿地以及草沟、渠、井等设施的地下水补给 能力较强。
[0058] 以本中心在某地的建设项目的单项设施的面积和总面积数据，评价项目的地下水 补充能力。考虑单项设施对总项目的地下水补充能力贡献，总项目的地下水补充能力评价 结果如表2所示，
[0059]表2总项目的地下水补充能力评价结果表
[0062] 即该项目的综合的地下水补充能力强，其地下水的补充系统符合海绵城市的可持 续发展原则。
[0063] 上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围， 本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所 要求保护的范围。
【主权项】
1. 一种地下水补充能力评价方法，其特征在于，包括以下步骤： 1) 测量待评价设施在暴雨后的最大积水深度L，单位为cm; 2) 设施的底部设有基底物;测量该基底物的稳定渗透速率K，单位mm/min; 基底物包括不透水类基底物和土壤类基底物，对于不透水基底物，其K = Omm/min;对于 土壤类基底物，采用取土环刀取样测试稳定渗透速率； 3) 补充能力评价:待评价设施的径流下渗能力系数d = L X K; 其中，当d = 0时，地下水补充能力差，评价等级为0级；当0<cK 10时，地下水补充能力 弱，评价等级为1;当10<cK 20时，地下水补充能力中等，评价等级为2;当d>20时，地下水补 充能力强，评价等级为3。2. 如权利要求1所述的评价方法，其特征在于，步骤1)中，所述的最大积水深度L为年最 大降水量后能达到的最大积水深度。3. 如权利要求1所述的评价方法，其特征在于，步骤2)中，对于土壤类基底物，其稳定渗 透速率K的测量方法如下： a) 取土环刀的制作：制作一横截面为S cm2的取土环刀，所述取土环刀内壁设有刻度，所 述取土环刀内设置一盖板，所述取土环刀内设有一用于密封连接盖板与取土环刀内壁的密 封圈，且所述盖板可沿取土环刀内壁移动； b) 使用步骤a)的取土环刀取厚为lcm的基底物置于水槽，使水面与取土环刀刀口齐平 浸渍至基底物湿度饱和； c) 室温下，将步骤b)的盛有基底物的取土环刀取出，除去盖板，将取土环刀置于漏斗 上，漏斗下方设置容器； d) 向步骤c)的取土环刀上加水至水层厚度为h cm; e) 自漏斗下滴下第一滴水时开始计时，至间隔1 min内的Qn mL水量相等； 稳定渗透速率K的计算公式为：4. 如权利要求3所述的评价方法，其特征在于，所述步骤b)中，若基底物为砂土质，则浸 渍4h_6h。5. 如权利要求3所述的评价方法，其特征在于，所述步骤b)中，若基底物为壤土质，则浸 渍8-12h。6. 如权利要求3所述的评价方法，其特征在于，所述步骤b)中，若基底物为粘土质，则浸 渍 24h。7. 如权利要求3所述的评价方法，其特征在于，所述步骤d)中，所述取土环刀的高为H， 且所述H-(l+h) 2 0.1。8. 如权利要求3所述的评价方法，其特征在于，步骤e)后还包括一步骤f)重复测定4次， 取算术平均值，小数点后保留两位。9. 如权利要求3所述的评价方法，其特征在于，所述步骤3)后，还包括一步骤:计算总项 目地下水补充能力系数其中，4为单项设施的地下水补充能力系数； So为项目总面积;Sn为单项设施面积，即Sn= Σ So。
【文档编号】G01D21/00GK105865510SQ201610190718
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年3月29日
【发明人】杨石泉, 周凤雯, 甘美娜, 袁喆, 李仕和, 林模乾, 肖仲海
【申请人】棕榈设计有限公司