基于LID的黄土地区景观水体修复策略探析_曹胜昔.pdf

72Industrial Construction Vol.53，No.2，2023工业建筑2023 年第 53 卷第 2 期基于 LID 的黄土地区景观水体修复策略探析曹胜昔1张涛1张玉坤2张兴1(1北方工程设计研究院有限公司，石家庄050000;2天津大学建筑学院，天津300072)摘要:随着城市化进程加速，各种生态环境问题开始出现，其中水环境问题近年来尤为突出，基于此背景下 LID(Low Impact Development)成为了风景园林行业研究的热点问题。我国是世界上黄土分布最广泛的国家，所以黄土地区景观成为了我国景观不可或缺的一部分。黄土地质因其易产生突变性、非连续性和不可逆性，加大了对洪峰流量、径流污染与雨水调控的控制难度。针对上述特殊性挑战，根据场地环境通过 GIS 等一系列分析，选取融合环境的 LID 措施，此外针对黄土这一特殊地质条件，进行因地制宜的人工改造，打造特色北方山水意境的生态绿色景观，并基于 GIS 与 MIKE 的数据模型对项目的 LID 方案进行雨洪评价分析。经过改造设计，场地内洪峰控制、径流污染、雨水调蓄等能力皆达到设计预期，证实了黄土条件下科学地融入LID 技术是可行的。关键词:湿陷性黄土景观;LID;景观修复策略DOI:10.13204/jgyjzG21070907Analysis of Landscape Water estoration Strategy in Loess Area Based on LIDCAO Shengxi1ZHANG Tao1ZHANG Yukun2ZHANG Xing1(1Norendar International Ltd，Shijiazhuang 050000，China;2School of Architecture，Tianjin University，Tianjin 300072，China)Abstract:With the acceleration of urbanization，a variety of ecological and environmental problems began to appear，especially in recent years Under this background，LID(low impact development)has become a hot issue inlandscape architecture industryChina is the most widely distributed loess country in the world，so the loess landscapehas become an indispensable part of the landscape in ChinaLoess geology is prone to mutation，discontinuity andirreversibility，which makes it difficult to control flood peak discharge，runoff pollution and rainwater regulationAiming at the above special challenges，according to the site environment，through a series of analysis such as GIS，this paper selected LID measures to integrate the environment In addition，aiming at the special geological conditionof loess，artificial transformation was carried out according to local conditions to create ecological green landscape withunique northern landscape artistic conception Based on the data model of GIS and MIKE，the rain flood of LIDscheme of the project was evaluated and analyzed After the transformation，the flood peak control，runoff pollutionand rainwater regulation and storage capacity in the design site could meet the design expectations，which proved thatit was feasible to integrate the scientific LID technology into the loess conditionKeywords:collapsible loess landscape;LID;landscape restoration strategy第一作者:曹胜昔，女，1970 年出生，硕士研究生，正高级工程师。电子信箱:18903116777 163com收稿日期:202107091项目概况随着城市化进程的不断加快，土地的高强度开发对原有城市下垫面产生巨大影响，耕地、林地、湿地、自然水体等自然环境不断被硬化的地面所取代，显著改变城市原有的自然生态水文，造成地表径流峰值增加、汇流时间缩短、径流总量增大、污染物负荷加剧等情况出现，进而引发出一系列水安全、水生态、水环境、水资源以及水文化等方面的问题12。每逢雨季，许多城市便出现严重的内涝现象3。在国家日益加大生态环境保护和治理力度的背景下，低影响开发(LID)的理念一经提出便得到了景观行业内及社会的广泛认同，并逐步在建筑设计及景观设计领域得到实践45。LID 模式的大力推进表明我国城市生态的修复和治理开始从“西医”转向“中医+西医”，从“头痛医头、脚痛医脚”开始转向“系统调理”，其本质在于基于 LID 的黄土地区景观水体修复策略探析 曹胜昔，等73对城市中整个生态系统的治理。由于低影响开发模式在我国的研究与实践还处于刚刚兴起的阶段，其各种技术措施具有很强的地域性，特别是在黄土地区的 LID 建设还存在许多难题。在当代强调空间韧性的构建6 与自然做工的景观修复7 背景下，如何科学地融入 LID 措施还缺乏相关建设经验。本文以翠屏山迎宾馆项目为例，探讨在黄土地区进行 LID 景观水体修复的策略，选取一些适用的LID 设施并在原有基础上进行优化，分析了在黄土复杂地质环境的条件下，基于“LID”的设计思想，如何充分利用多种生态工程措施，打造出“水做青罗带，山如翠玉屏”这一北方山水意境特色的生态绿色景观，并基于 GIS 与暴雨洪水管理模型(SWMM)的数据模型对项目的 LID 方案进行雨洪评价分析。1.1相关概念释义LID 是基于自然生态理念，采用分散的、小规模的源头控制机制和设计技术实现雨洪控制与利用的一种雨水管理方法，其目的是使开发建设区域尽量接近于开发前的自然水文循环状态，实现开发建设区域与自然环境的共生。采用措施维持场地开发前的水文特征，以此来确保场地开发前后的水文特征不变，其中包括径流总量、峰值流量、峰现时间等89。从水文循环角度，要维持径流总量不变，就要采取渗透、储存等方式，实现开发后一定量的径流量不外排;要维持峰值流量不变，就要采取渗透、储存、调节等措施削减峰值、延缓峰值时间。黄土土质较均匀、结构疏松、孔隙发达。带有湿陷性的黄土钙盐含量高、垂直节理发育及遇水强度骤减，容易造成水土流失，生态安全隐患较大10。黄土湿陷具有突变性、非连续性和不可逆性，尤其会给山地景观建设工程带来极大的安全隐患。因此在黄土地区开发的景观项目中，保证健康的水文机制尤为重要。1.2国内外 LID 理论及实施案例LID 首次由美国乔治圣马里兰州王子郡提出，经过近十年的发展，美国国家环境保护署和低影响开发中心联合发布了低影响开发文献综述。其中对 LID 的定义为:对场地径流进行源头管理，通过分散、小规模的雨水管理，尽量维持或恢复场地建设前的自然生态环境，并且控制暴雨所产生的径流和污染问题。Beecham 认为有效的 LID 模拟软件有助于 LID 理念更好的推广和使用11。Elliott 和Trowsdale 通过分析，归纳总结了四十多种模拟城市雨水管理效果软件的优劣12。2004 年我国在深圳首先建立了低影响开发雨水综合示范区，并编制了详细的规划，探索出了合适的 LID 模式以及对应的政策保障13。北京奥林匹克公园通过下沉式花园、透水铺装、超标准的溢流雨水口、收集调蓄池、人工湿地和“龙形”水系等 LID措施的设置来实现雨洪管理14。上海世博园中的屋面雨水收集利用系统、透水性路面以及调蓄设施等进行雨洪的控制利用15。2014 年 10 月，住房和城乡建设部印发了海绵城市建设技术指南(低影响开发雨水系统构建)，在全国开始推行低影响开发，各地市也开始编制适宜当地的技术指南。此后20152017 年，全国分批次共确定了 80 多个试点城市，低影响开发理念已经被广泛接受。关于湿陷性黄土地区低影响开发研究，张进丽认为需要采取相应措施消除黄土湿陷性，合理布置 LID 措施，多种措施共同作用，提升雨洪调控效果，为减轻城市内涝，减缓水资源短缺提供有效途径16。马越等的研究详细介绍了湿陷性黄土地区雨水渗蓄风险防控的具体工程措施，认为应针对不同的 LID 措施，不同厚度的湿陷性场地，分级分类制定防控措施17。目前我国在大部分地区已有相关的 LID 理论体系及成功的实践案例，但湿陷性黄土地区因其复杂的地质环境，相关的建筑和景观的规划设计存在一定的特殊性，因此将 LID 应用在湿陷性黄土地区景观修复的实际工程项目并不多见，具体修复策略与实践方法也有待考量。1.3项目概况与问题挑战河北省原政府接待中心位于石家庄市城区中心，场地空间有限且开展外事接待及高端政务活动对周边市民日常生活影响较大。因此 2008 年河北省政府决定在市郊翠屏山脚下，利用部分已有的停工建设区域，重新规划建设以开展国家、省部级政务接待为主，日常用作高级商务、休闲度假功能的园林式接待中心，命名为翠屏山迎宾馆，规划占地面积55 hm2。项目选址位于翠屏山北麓与平原的过渡地带，在地貌单元上属太行山前低山斜坡地带，斜坡坡度为 1042，起伏较大。北坡由于湿陷性的地质与人工耕种、开发建设，导致 1/3 面积的土地基层受损严重，形成裸露的土质山体，造成北坡下部冲刷严重，沟渠常年干涸、丘壑纵横18。场地原有植被较少，以稀树灌丛为主，种类不够丰富，没有形成稳固的植被根系群落也是土壤流失的重要原因之一。经勘察地基土层主要由冲洪积碎石土、强风化片麻岩构成，冲洪积碎石土层不均匀，夹粉质黏土薄层，经74工业建筑2023 年第 53 卷第 2 期现场观察该层具大孔及虫孔，并具有级轻微湿陷性。如不处理，则无法直接作为设施基层。2分析研究与规划设计目标2.1设计思路首先识别并保护原有的生态斑块，新规划的建设区域尽量避开斑块，必要的移栽也尽可能选用周边地块的树种。以周边未损坏区域植被群落为蓝本，采用人工干预手段恢复场地植被群落，参照日照分析结果与北坡地势相结合，分层构建植被群落，加快形成多种固土根系。在 LID 综合利用方面，总体可根据地块雨水径流量合理划分雨水控制单元。针对不同的雨水控制单元制定不同的雨水峰值控制手段，使该区域尽量接近于自然水文循环。设计完成后可以运用 Arc GIS 软件构建 SWMM模型地理数据库，建立研究区域的 SWMM 模型，并用该模型对研究区域进行 LID 设施修复前后的效果分析，对方案合理性进行验证，并针对不足的地方进行相应的修改。2.2设计目标经初步调研分析，确立以人工修复退化受损的生境为目标，控制洪峰流量、降低径流污染、提升雨水调蓄能力。采用多种生态修复策略，从 LID 理念的雨水控制入手在湿陷性黄土这种特殊地质上进行景观修复与建设。由景观、规划、林草、岩土、水利、交通、建筑、结构多专业工程师共同组成研究团队，在初步确定雨水控制方案的基础上，由景观设计牵头，统筹协调其他专业工作，与规划建筑专业共同确定单体建筑选址及规模，尽可能实现人工结构与自然结构的平衡。坚持“生态优先”原则，依据生物的多样性、生态性、景观性、适地适树等原则进行植物景观规划设计，突出区域景观特色，重塑原生态的山林景致。3LID 下的主要设计措施3.1雨水控制利用体系“理水”中国传统园林的雨水控制与利用，无论是在自然真山真水的园林中，还是在山水场景下的小尺度人工环境中，一直以来都是中国传统园林最重要的内容之一，“理”字的原意更多地指向园林内部水体的梳理与联通19。其营造的基础是顺应整体的场地环境与空间格局，体现出互相适应的关系20，在黄土地区“理水”更为重要。LID 模式下的“理水”是在保证原场地生态环境下通过工程与生态措施相结合的方式，实现水资源的合理导流、存蓄与利用，是主动式的互相适应关系。依托 Arc GIS软件构建 SWMM 模型地理数据库，对场地水文现状进行分析，结合湿陷性黄土土地条件，因势利导分区分片划分雨水控制单元，由刚性的防御排水转为弹性的吸纳适应。该地湿陷性黄土类型为非自重湿陷性黄土，黄土层厚度小于 5 m，地基湿陷性等级为级，属轻度湿陷性。该项目建筑均为 7 层以下的丙类建筑。GB 500252018 湿陷性黄土地区建筑标准21 中规定，LID 设施与建筑之间满足安全防护距离时，可不用采取措施。根据表 1 可知，该场地条件下安全防护距离为 4 m。整个园区内 LID 设施按与建筑之间距离是否满足安全防护距离划分为:LID 设施、湿陷性特殊处理。表 1排水明沟、雨水明沟和水池等与建筑之间的防护距离21 Table 1Safety protection distance among different types ofbuildings and drainage ditch，water ditch，water tank21 m建筑类别不同地基湿陷等级下的防护距离甲891112乙567891012丙456789丁5673.1.1LID 设施项目依托翠屏山自然山势，因地制宜选择 LID设施，掇山理水。由于原有山体部分破坏，形成了大量陡坎和裸露的土地，使山体冲刷愈加严重。为此对原有山体进行修复，改变陡峭的形态，形成延展舒缓的山体坡地，并且增补植物，防止水土流失。较平坦地面以微地形设计为主，促进雨水在场地内的自然微循环，加强场地对雨水的蓄渗和滞留。1)设置植被缓冲带(图 1)。利用本土地表植被在降雨初期对雨水进行截留，降低了雨洪流量，结合原有冲沟位置，辅助以半工程措施修筑的排洪渠道，降低黄土湿陷的风险。在山体陡缓交接处设置截洪沟，有效确保了地块内的雨洪安全，在非雨季还可作为游览步道，观赏山间景色。建筑物周边特别是南侧在一定范围内设置缓冲带，坡度控制在 12之内，植被以草甸、稀树为主，坡地比较局促处辅以渗透塘滞留调蓄。在降低径流系数的同时还需满足特殊的安防警卫需求。2)设置植被浅沟(图 2)。在坡地、道路、围墙等位置设转输型植被浅沟。该类型的浅沟结构简单，维护成本较低，可以有效地疏导汇水区域内的雨水基于 LID 的黄土地区景观水体修复策略探析 曹胜昔，等75图 1植被缓冲带Fig1Vegetation buffer zone径流。利用植被浅沟与道路边沟共同组成露天的排水支脉，更高效率地组织排水。图 2植被浅沟Fig2Shallow gully with vegetation3)设置渗透塘(图 3)。在泄洪渠道断面预留植被生长空间，必要时对植被加以修整，以缓冲高峰流速、减轻对下游及出口的冲刷，在多雨季节可以大大降低下游及出口发生土质流失的风险。并在泄洪渠道末端配置渗透塘，进一步截留泥沙后作为景观补水加以利用。图 3渗透塘Fig3Infiltration pond4)设置生态挡墙(图 4)。在陡坡设置生态挡墙，不但能利用植物视觉效果美化墙体，还能通过植物根系固实土壤，降低湿陷性风险，同时保证雨水可以透过墙体与土壤进行自由交换，通过水体不断的循环交流，使水体达到自身净化的目的。5)设置透水植草砖(图 5)。在广场部分区域以及人行道路设置透水植草砖，既能保证雨水在地面渗透，同时还能防止水冲刷土壤，降低湿陷性风险并进行储水保持草皮湿度。图 4生态挡墙Fig4Ecological retaining wall图 5透水植草砖Fig5Permeable grass planting brick6)设置透水地面(图 6)。在场地地基经夯实消除黄土湿陷性后，透水地面的雨水下渗性能会受到一定的不利影响，但仍可以作为一种有效的排水措施，即利用铺装本身的多孔隙特性，一方面将存蓄在其内部的雨水通过收集系统回收利用;另一方面其强大的渗透力可帮助消纳周边非透水铺装产生的径流，起到截污减排的作用。图 6透水地面Fig6Permeable ground3.1.2湿陷性特殊处理大多数 LID 设施中均有很高的雨水下渗要求，但下渗的雨水若进入黄土层后，极易引起黄土层湿陷，从而导致 LID 设施及周边建筑物损坏。因此，大部分 LID 设施在黄土地质上建设时，通常会在自然下垫面的基础上进行简单的人工改造，使下渗雨水无法进入湿陷性黄土层或者进入已经人工消除湿陷性的黄土层，从而避免黄土湿陷导致的危害。同时，76工业建筑2023 年第 53 卷第 2 期湿陷性黄土具有较大的土壤空隙及良好的下渗性能，在控制入渗量的条件下，用其作为 LID 措施中的下渗土壤将增加雨水的下渗效果22。综上分析，黄土的湿陷性对于 LID 建设是具有一定困难及风险性的，但如果通过人工的方式适当地调整黄土的湿陷性，不仅可以消除其建设危害，而且还可以利用其高渗透的性能来提高 LID 设施效果。项目场地在安全距离外的 LID 设施地基采用强夯做法，直接在地面上通过重锤重力进行反复冲击，夯实场地原有湿陷性黄土;在大面积无大重量载重需要的场地如车行道路，路基采用冲击压实，即直接在场地上进行冲击碾压来消除黄土湿陷性;对于需要种植大量植物的场地则采用强度较弱的 10 t 质量的压路机分层碾压压实，压实系数取 0.8 0.9 之间，避免黄土因压实度过高而影响将来的植物成长。同时，利用植物根系对土壤的固结效果来消除部分黄土湿陷性。3.2景观水体与生态自净景观水体最重要的作用是充分发挥其生态功能，例如改善局部微气候、维持物种多样性等，设计的核心和关键在于水自然净化、水资源涵养、水文化塑造等方面，将水体的生态功能放在突出位置。城市双修和海绵城市是生态文明建设的重要载体，强化雨水的资源属性是转变资源利用方式，以集约效率取代粗放管理的体现。本次设计中雨水并未采取“物化+活性污泥”的传统人工集中处理方式，而是通过“源头控制+过程削减+生态处理”的跌水曝气人工强化自然处理，在充分利用现有地势特点的基础上，塑造和发挥各种“海绵体”的综合生态效果。场地内天然冲刷形成数条较大沟壑，最大冲沟深达 8 m，对此特殊地形的处理也成为此次研究的一个关键。设计充分利用现有沟壑，尊重原有的生态水系廊道，在确保工程安全性的前提下，加以适度修整。潺潺水流层层跌落、飞瀑流泉，荡起阵阵水雾，充分起到曝气充氧的作用，有利于好氧微生物快速繁殖，为水生植被尤其是沉水植被生长提供充足的氧气，从而构建多样化的生物繁衍生息环境，对污染物进行吸收、吸附、沉淀，有效降解水体有机质，防止水体发黑发臭(图 7)。在驳岸护坡材料方面，选择本土天然块石、网状石笼和粗木桩驳岸等自然形式。岸边植鸢尾、菖蒲、芦苇等水生植物，在水体和岸边构建起完整的水陆联通生态系统。草皮根系相连，能防止土壤湿陷，起到很好的稳定作用，并减弱水流冲力，保证水体堤岸稳定。在构建稳定、丰富的生态环境和空间形态的图 7跌水结构Fig7Falling-water structure同时，起到强化形式美感的作用(图 8)。a建筑物前的自然形式;b人工水系。图 8驳岸护坡Fig8evetment in natural form4设计策略的模拟验证与优化在初步设定 LID 模式下的修复策略后，运用GIS、MIKE 等分析软件在场地模型上分别对研究所在区域的 50 a 一遇、100 a 一遇的雨洪情况及平时的径流污染与雨水调蓄情况进行分析，验证设计策略的有效性，并根据分析结果优化设计方案。数据选用当地林业部门地形测绘图、GoogleEarth 分辨率为 30 m 的遥感影像，分别用 GIS 和MIKE 软件进行数据处理。4.1洪峰流量模拟使用 GIS 对数据进行处理，生成地区 dem 数据，再分别提取坡度、坡向、水系，运用 GIS 进行可视化分析评价23。年径流污染控制通过 ArcGIS 和MIKE 软件的处理，模型模拟单次降雨过程，模拟时长设置为 1 d，每 60 s 输出一次成果;干湿边界设定原则上采用默认值，考虑到研究区内坡度较大，湿边界判定为 0.01 m 可以客观模拟淹没情况。利用填洼后地形栅格文件 Fill 和山体阴影文件 HillShade，50 a 和 100 a 一遇标准截洪沟修建前后淹没水深文件 Inundation，将文件进行叠加处理后，对 Inundation结合山体阴影文件进行二次优化处理(即部分区域网格跨越局部高地的区域进行删除)，形成 50 a、100 a标准工程前后研究区淹没成果图(图 9)。4.2径流污染控制年径流污染控制率即年径流污染物总削减率，是低影响开发规划建设的重要控制目标，一般可采用悬浮物浓度总量去除率作为径流污染物控制指基于 LID 的黄土地区景观水体修复策略探析 曹胜昔，等77a50 a 一遇;b100 a 一遇。图 9洪水淹没Fig9Flood inundation map标24。本次设计低影响开发设施面积与径流污染控制率如表 2所示。表 2LID 设施面积与径流污染控制率Table 2LID facility area and runoff pollutioncontrol ratios单项设施面积/m2径流污染控制率(以 SS计)/%取值/%加权平均值透水砖铺装200809085170下凹式绿地1 00060600简易型生物滞留设施20070140复杂型生物滞留设施300709585255蓄水池2080908016植被缓冲带170 000507565110 500小计171 720111 681其他面积88 88001054 444合计260 600116 125转输型植被浅沟2 200359030湿塘11 900508050SS 为混合液中活性污泥浓度。4.3雨水调蓄容积根据 石家庄市海绵城市设计导则(简称导则)，新建项目年径流总量控制率不低于 75%，对应21.8 mm 降雨量。经计算，设计后的雨水径流总量为2 155.85 m3，核心景观水体面积 11 900 m2，对应水位0.18 m 的变化幅度。设计水面落差 0.5 m，实际调蓄容积 5 950 m3，可有效满足导则 中对调蓄容积的要求(表 3)。经 Arcgis 和 MIKE 软件进行多次模拟分析发现，场地模型设计策略产生的效果良好，场地内洪峰控制、径流污染、雨水调蓄等能力皆达到相关标准。4.4建设后效果评估翠屏山项目建成近 10 年来，未发生过地面沉降、塌陷，水土流失，设施损毁等状况，偶有因落叶等清洁问题产生的设施堵塞情况，清理后即可恢复正常使用。项目园区内生态环境逐步恢复，建设前该地沟壑纵生，遍布的陡坎与裸露山体冲刷严重，水土流失严重，植物种类较少(图 10)。建成后该地流水潺潺，绿荫遍地，形成了“道由白云尽，春与青溪长”的北方山水意境(图 11)。表 3LID 设施面积与雨量径流系数Table 3LID facility area and rainfall runoff coefficients序号下垫面类型面积/m2雨量径流系数加权平均值/m21 硬屋面、未铺石子的平屋面、沥青屋面29 5000.9026 5502 混凝土或沥青路面及广场25 0000.8521 2503 大块石等铺砌路面及广场15 7000.558 6354 级配碎石路面及广场8 0000.352 8005 干砌砖石或碎石路面及广场6 非铺砌土路面7 绿地183 1000.1527 4658 核心水面11 9001.0011 9009 透水铺装1 5000.3045010 合计274 70099 050图 10改造前场地状况Fig10The site before reconstructiona状况 1;b状况 2。图 11改造后场地Fig11The site after reconstruction5项目的实际验证经软件分析模拟设计策略的科学性与有效性后，相关措施在翠屏山项目中得到实际应用。自2009 开始建设历时 6 年，设计过程中注重景观、岩土、水利、规划、建筑等多专业融合，注重施工后的生态修复，从修复山水格局、沟河形态、保留原区域景观基质入手，最大程度上保护湿陷性黄土地原有生态格局，并几经修改完善。结合原场地自然坡度，经过人工改造，形成以建筑基底为局部高点逐渐向四周下落的点状台地格局，结合路网、沟塘改善了原场地中坡度不连贯导致的雨洪问题，在 GIS 模拟中，设计策略有较好的改善及成果，形成良好的雨水疏通路线(图 12、图 13)。翠屏山项目经历了石家庄2015 年“719”水灾，再次验证了设计策略以及软件雨洪分析的科学性与有效性。建成以来，场地内的生态环境逐年提升，解决了原来存在的水土流失问题，依靠自然做功，生物多样性逐年提高(图 14、图 15)，先后接待多位国家级78工业建筑2023 年第 53 卷第 2 期a改造前;b改造后。图 12改造前、后场地坡度Fig12Site slope before and after reconstructiona改造前;b改造后。图 13改造前、后的场地水文mmFig13Site hydrology before and after reconstruction政要，评价良好。十余年间随着城市的扩容，本项目之外的北坡区域已陆续建设高密度的居住区。正是由于本项目对山体水土植被进行保护、修复，演化为城市绿肺，在暴雨季时期成为了服务于城市的韧性空间。a2008 年;b2015 年;c2019 年。图 14场地卫星图Fig14Satellite map of the site图 15项目建成现状Fig15Project completion status6结束语却顾所来径，苍苍横翠微。从古典的苏州园林到今日国家大力倡导的低影响开发，设计师所面临的空间环境、需要解决问题的复杂程度都已远非当年可比，“虽为人做，宛自天成”，也许就是对自然、对每一个生命的敬畏与尊重。本文着眼于在黄土地区这种特殊环境条件下的景观水体修复与建设，探讨了在自然形态和演变规律研究的基础上，如何在因地制宜地采取 LID 设计策略，同时利用自然做功与人工措施，最大程度上在保护场地肌理的同时，对景观水体进行修复与建设。经验证，场地中低影响开发设施对径流污染的平均去除率达到 80.60%，年径流污染总量去除率达到60.45%。场地绿化率由原 46%提升至 76%。设计策略较好地完成了设计目标，可为相关研究以及项目提供参考。参考文献 1何常清基于低影响开发的雨洪管理模式思考 J江苏城市规划，2014(8):4243，48 2王峤，臧鑫宇，曾坚高密度中心城区暴雨防灾规划体系及策略研究 J 风景园林，2018，25(6):2429 3任韶华 现代城市内涝频发下的防涝体系及防涝设施规划研究 D 西安:西安建筑科技大学，2015 4景天奕 海绵城市目标下的居住区低影响开发系统模型设计D 南京:南京大学，2016 5CAMPISANO A，CATANIA F V，MODICA C Evaluating theSWMM LID editor rain barrel option for the estimation of retentionpotential of rainwater harvesting systems J Urba Waber Journal，2017，14(8):876881 6王敏，侯晓晖，汪洁琼基于传统生态智慧的江南水网空间韧性机制及实践启示J 风景园林，2018，25(6):5257 7黄剑，张杰龙让自然做功的河道生态修复:以呼和浩特大黑河城区段景观概念规划为例 J 风景园林，2018，25(10):8691 8张益章 基于低影响开发的景观规划设计D北京:清华大学，2015 9魏翔燕 基于低影响开发的雨水景观设计 D 北京:北京林业大学，2016 10 景天奕 海绵城市目标下的居住区低影响开发系统模型设计D 南京:南京大学，2016 11 BEECHAM S Water sensitive urban design and the role ofcompute modelling C/InternationalConferenceonUrbanHydrology for the 21st Century Kuala Lumpur:2002:2145 12 ELLIOTT A H，TOWSDALE S A A review of models for lowimpact urban stormwater drainageJ Environmental Modellingand Software，2005，22(3):394405 13 胡爱兵，任心欣，俞绍武，等深圳市创建低影响开发雨水综合利用示范区 J中国给水排水，2010，26(20):6972 14 郑克白，范珑，张成，等北京奥林匹克公园中心区雨水排放系统设计J给水排水，2008(8):8592(下转第 41 页)结构监测数据的尖点异常识别方法 吴奎41判或漏判，基于图 6 构造一段含有尖点异常的监测数据，改变滑动窗口容量，分别计算各点判别值，如图 10 所示。可以得出，当窗口样本容量数量小于 5时，误判数量很高，随后数量急剧下降，当容量大于15时，判别准确率达到 100%。但是当样本数量大于 60后，会对本应是跳点异常的数据误判成正常数据。a监测数据;b误判数量。图 10窗口容量与异常误判数量的关系Fig10elation between window capacity and abnormaldata judgement选取 10 条轴力监测数据，分析窗口容量和误判数量的关系，如图 11 所示。可以得出，对于结构施工过程监测静态数据，当样本窗口容量为 20 40时，判断跳点型异常数据的效果最佳。图 11窗口容量对异常判别的影响Fig11The impact of window capacity to abnormal data judgement4结论本文通过引入滑动平均滤波器，构建了双窗口滑动滤波器进行结构监测数据的跳值异常识别。并以杭州西站健康监测实际工程为例进行验证，得到结论如下:1)在平稳监测数据序列中，双窗口滑动滤波器可以有效筛除尖点异常数据，可以满足长期健康监测的要求。2)在施工监测数据序列中，双窗口滑动滤波器可以有效避免对施工阶跃数据的误判，有效地筛除尖点异常数据，可以满足实际施工过程监测的应用要求。3)对于结构静态监测数据，使用双窗口滑动滤波器的窗口样本容量建议不低于 15 且不高于 60，避免对正常数据的误判以及对阶跃数据的漏判，通常情况下可按照实际监测条件进行调整，推荐值取2040。参考文献 1LUO Y，YE Z，GUO X，et al Data missing mechanism andmissing data real-time processing methods in the constructionmonitoring ofsteelstructures J AdvancesinStructuralEngineering，2015，18(4):585601 2许德旺 基于桥梁监测数据的结构性能三层次评估方法D南京:东南大学，2016 3罗永峰，叶智武，郭小农 钢结构施工过程监测数据缺失机理与处理方法 J 同济大学学报(自然科学版)，2014，42(6):823829 4罗永峰，叶智武，王磊 大型复杂钢结构施工过程监测系统研究现状J 施工技术，2015，44(2):6874 5沙定国 误差分析与测量不确定度评定M 北京:中国计量出版社，2003:6876 6梁晋文，陈林才，何贡 误差理论与数据处理M北京:中国计量出版社，1989:6668 7刘建，刘文金 应用格罗布斯准则判定测量结果中的粗大误差J 设计与研究，2006(2):2021 8张世箕 测量误差及数据处理M 北京:科学出版社，1979:4246 9王鑫，吴先球，蒋珍美，等 用 Origin 剔除线性拟合中实验数据的异常值J 山西师范大学学报(自然科学版)，2003，17(1):4549 10 雷洪 粗差判别方法的比较与讨论J 石油仪器，1997，11(1):5464(上接第 78 页)15 张辰，邹伟国世博园区雨水收集利用技术J 建设科技，2010(11):3436 16 张进丽 基于海绵城市的黄土地区低影响开发雨水系统研究D兰州:兰州交通大学，2020 17 马越，胡志平，姬国强，等湿陷性黄土地区海绵城市建设雨水渗蓄风险防控若干问题探讨 J 给水排水，2020，56(9):7077，92 18 曹胜昔，李国欣，张兴，等道由白云尽春与青溪长:翠屏山迎宾馆设计浅析 J城市环境设计，2014(5):234235 19 成实结合雨洪管理的城市设计探析J 中国园林，2016，32(11):5557 20 张晋可持续水设计视角下对于中国古典园林理水的几点思考 J 中国园林，2016，32(8):117122 21 中华人民共和国住房和城乡建设部湿陷性黄土地区建筑标准:GB 500252018S北京:中国建筑工业出版社，2018 22 李杰 基于 SWMM 的湿陷性黄土地区海绵城市建设研究D西安:长安大学，2018 23 曹胜昔，张涛，薛蕊，等 基于地理信息系统的崇礼冬奥风景道景观规划研究 J 工业建筑，2021，51(10):6467 24 黄黛诗，王宁，吴连丰，等海绵城市理念下既有工业厂区建设方案研究J 给水排水，2019，55(11):6366，73