[发明专利]一种公园绿地渗蓄系统及其优化方法在审

专利信息
申请号: 202110466992.7 申请日: 2021-04-28
公开(公告)号: CN113420950A 公开(公告)日: 2021-09-21
发明(设计)人: 顾倩俪;康爱红;吴宇浩;张梦云;周航;沈城 申请(专利权)人: 扬州大学
主分类号: G06Q10/06 分类号: G06Q10/06;G06Q50/26;G06F30/20
代理公司: 南京理工大学专利中心 32203 代理人: 唐代盛
地址: 225009 *** 国省代码: 江苏;32
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摘要:
搜索关键词: 一种 公园 绿地 系统 及其 优化 方法
【权利要求书】:

1.一种公园绿地渗蓄系统的优化方法,其特征在于,包括如下步骤:

步骤1:公园实地调研与数据收集;

步骤2:设置公园绿地渗蓄系统组合;

步骤3:制定优化模型中的目标函数;

步骤4:确定优化模型中的约束条件;

步骤5:求解优化模型。

2.根据权利要求1所述的一种公园绿地渗蓄系统的优化方法,其特征在于,步骤1中,收集数据包括:确定公园内房屋、道路、绿地、停车场不同下垫面用地面积;收集公园所在地降雨情况、公园内径流系数、径流污染情况、管网布局。

3.根据权利要求1所述的一种公园绿地渗蓄系统的优化方法,其特征在于,步骤2中,包括:将公园内屋顶设置为绿色屋顶,对雨水进行截污、回收利用;在公园道路采用透水铺装,促进雨水下渗;采用增渗材料对公园绿地土壤进行增渗处理;将公园绿地改为下凹式绿地,加强雨水汇集能力;在公园停车场采用植草透水砖;设置蓄水利用设施,将收集的雨水作为景观用水、公厕用水或回灌地下。

4.根据权利要求1所述的一种公园绿地渗蓄系统的优化方法,其特征在于,步骤3中,包括:选取径流总量控制函数、径流污染控制函数、经济性函数作为优化模型中的目标函数:

(1)径流总量控制函数是指在公园内以各渗蓄系统面积为变量,在降雨量下,计算在设置不同面积的渗蓄系统前后的径流控制总量;其计算公式如下:

Q=Q设置前-Q设置后=∑Ai·βi·q-(∑(Ai-Xi)·βi·q+∑Ai·βi·q·(1-ηi))

其中,Q—径流总量,m3/s;Ai—不同下垫面的面积,m2;βi—不同下垫面的径流系数;q—暴雨强度,m3/(s/m2);Xi—设置渗蓄系统的不同下垫面面积;ηi—各渗蓄系统的径流削减率;

(2)径流污染控制函数是指在设置渗蓄系统后,公园内径流中污染物含量的削减情况;其计算公式如下:

W=∑Ai·βi·q·ωi

其中,W—径流污染物去除量,m3/s;ωi—各渗蓄系统污染物削减率,%;

(3)经济性函数是指设置渗蓄系统所需的成本,其计算公式如下:

V=∑γi·Xi

其中,γi—各渗蓄系统的单位成本,元/m2

5.根据权利要求1所述的一种公园绿地渗蓄系统的优化方法,其特征在于,步骤4中,根据《海绵城市建设指南》,将公园所在地区径流总量控制目标、径流污染物削减率目标以及渗蓄系统建设面积作为模型中的约束条件。

6.根据权利要求1所述的一种公园绿地渗蓄系统的优化方法,其特征在于,步骤5中,采用多目标规划作为此优化模型的求解方法,使用Matlab软件中的linprog函数进行求解,使公园绿地渗蓄系统达到最优。

7.根据权利要求3所述的一种公园绿地渗蓄系统的优化方法,其特征在于,以土壤体积为1,增渗材料为土壤增渗材料采用10%-25%的谷壳。

8.一种公园绿地渗蓄系统,其特征在于,该系统具体包括:

收集模块,用于的公园实地调研与数据的收集;

统筹模块,用于公园绿地渗蓄系统组合的设置;

目标模块,用于优化模型中的目标函数的制定;

约束模块,用于优化模型中的约束条件的确定;

求解模块,用于优化模型的求解。

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