(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210455816.8 (22)申请日 2022.04.28 (71)申请人 厦门市城市规划设计 研究院有限公 司 地址 361012 福建省厦门市思明区体 育路 95-17号 (72)发明人 王开春　王连接　张李翔　吴连丰　 关天胜　 (74)专利代理 机构 泉州田南联创专利代理事务 所(普通合伙) 35258 专利代理师 庄俊佳 (51)Int.Cl. G06F 30/13(2020.01) G06T 17/05(2011.01) G06Q 10/06(2012.01) (54)发明名称 一种基于三维地质系统的海绵城市适宜性 评价系统 (57)摘要 本发明公开的是一种基于三维地质系统的 海绵城市适宜性评价系统， 评价系统包括城市三 维地质系统的构建、 海绵城市适宜性的评价以及 对海绵城市建设地质适宜性分区。 本发明通过分 析地质环 境条件对海绵城市建设的影 响， 研究城 市海绵设施与地质环境条件之间的相互关系， 建 立海绵城市建设的地质适宜性评判指标体系， 并 基于地质环 境条件划定海绵城市适宜建设区、 控 制建设区和不宜建设区， 为海绵城市建设提供依 据， 指导海绵城市 建设及项目的审批 。 权利要求书3页 说明书7页 附图1页 CN 114707226 A 2022.07.05 CN 114707226 A 1.一种基于三维地质系统的海绵城市适宜性评价系统， 其特征在于： 所述评价系统包 括城市三维地质系统的构建、 海绵城市适宜性的评价以及对海绵城市建设地质适宜性分 区， 所述城市三维地质系统的构建包括以下 具体步骤： (1)工程勘察钻孔数据： 收集地质钻孔数据， 每个钻孔数据需包含土壤类型、 土壤渗透 性系数、 土壤厚度、 地下 水埋深、 地下 水水质、 地下 水富水性和地质灾害易发性的相关数据； (2)ARCGIS数据录入： 采用ARCGIS软件， 将工程勘察 地质钻孔数据进行整理录入； (3)三维地质系统构建： 根据地质工程勘察钻孔数据进行整理， 涵盖了城市的建设用 地， 通过分析海绵城市相关的地下 水、 土壤、 坡度的相关因子， 构建形成三维地质系统； (4)工程地质参数平面数据生成： 根据构建的城市三维地质系统， 生成城市工程地质参 数平面布置图； 所述海绵城市适宜性的评价包括以下 具体步骤： (1)地质评价指标的确定： 根据生成的城市工程地质参数平面布置图数据， 确定城市的 地形坡度、 浅层土壤类型、 浅层土壤渗透性系数、 浅层土壤厚度、 地下水埋深、 地下水水质 、 地下水富水性和地质灾害易发性的评价指标； (2)对确定的地质评价指标分值及权重进行量化： 由上述评价指标的权重， 采用综合评 分法对评价区域进行评分， 并根据评分结果决定 评价区域的海绵城市 建设适宜建 设类型； (3)海绵城市地质多因子适宜性评价： 在对海绵城市建设地质影响因素分析的基础上， 建立了适宜海绵城市建设地质适宜性评价指标体系， 确定了海绵城市建设地质适宜性的评 价指标权重， 然后采用综合评分法对影响海绵城市建设的各地质影响因素进行了评分， 并 利用ARCGIS对两者进行了加权 叠加， 最终 实现了海绵城市 建设地质适宜性评价； 对海绵城市建设地质适宜性分区： 结合各区的总体评分、 分布范围、 区域性质， 给出了 适宜海绵城市建设的LID设施类型并将海绵城市建设地质适宜性分为适宜建设区、 较适宜 建设区、 一般建 设区和限制建 设区， 指导城市海绵城市 建设及项目的审批 。 2.根据权利要求1所述的一种基于三维地质系统的海绵城市适宜性评价系统， 其特征 在于： 所述 地质评价指标的具体确定包括： 地形坡度： 坡度越缓， 水流越缓慢， 越容易形成积水， 海绵城市建设适宜性越高， 分值越 高； 坡度越低， 水流越容 易汇聚， 排水难度越大， 海绵城市 建设适宜性越高， 分值越高： 浅层土壤类型： 将土壤类型划分为岩层、 砂层、 粘土层、 填土层及残积土五种类型， 其中 砂层渗透性能好， 渗透系数较高， 适合雨水入渗， 海绵城市建设适宜性高； 填土层由于是人 工换填， 土壤渗透性系数一般在1 ×10‑6m/s， 基本满足海绵城市建设要求， 海绵城市建设适 宜性评价满足要求； 残积土由于属于原 生土壤， 土壤渗透性系数变化较大， 故海绵城市建设 适宜性评价一般； 粘土层由于渗透系数较小， 雨水入渗较困难， 不利于海绵设施的布置， 故 海绵城市 建设适宜性评价较低； 浅层土壤渗透性系数： 将土壤渗透较强的区域作为海绵城市建设适宜区， 土壤强渗透 区岩性多为粉砂、 粉土， 土壤渗透性系数大于1 ×10‑5m/s(约1.0m/d )， 适宜雨水入渗和储 存， 可构建低影响开发雨水系统； 而弱渗透区岩性多为粘性土或者残积土， 入渗系数小于 0.1m/d， 雨水难以下渗， 应控制海绵城市 建设， 海绵城市 建设适宜性较低； 浅层土壤厚度： 渗透性能较好的土壤， 厚度越厚越有利于雨水入渗， 海绵城市建设适宜权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 114707226 A 2性越高； 渗透性能较差的土壤， 厚度越厚越不利于雨水入渗， 海绵城市 建设适宜性越低； 地下水埋深： 地下水埋深低于1m的区域， 不符合海绵城市建设； 而地下水位高于1m的区 域， 符合海绵城市 建设； 地下水水质： 在地下水水质较好的区域， 可以较少入渗类型海绵设施的布置， 而在地下 水水质较差的区域， 特别是咸水区域， 可增 加入渗类型海绵设施的布置； 地下水富水性： 对于地下水资源较丰富的区域， 可以较少入渗类型海绵设施的布置， 而 对于地下 水资源较为贫乏的区域， 可增 加入渗类型海绵设施的布置； 地质灾害易发性： 将地质灾害易发区划分海绵城市 建设的限制建 设区域。 3.根据权利要求1所述的一种基于三维地质系统的海绵城市适宜性评价系统， 其特征 在于： 所述对确定的地质评价指标分值及权重进 行量化中各地质评价指标分值包括以下具 体评分方式： (1)地表、 含水层、 含水层的渗透系数分级以中国地质调查局 《水文地质手册(第二版)》 为基础， 由大到小依次分为高渗透性、 中等 渗透性、 低渗透性和极低渗透性； (2)地形坡度分级以 《水土保持综合治理规划通则》 (GB/T15772—1995)为基础， 由大到 小依次分为平地、 微坡、 缓坡、 陡坡； (3)地形坡度<2 °为I级， 其评分为100； 地形坡度2～5 °为II级， 其评分为80； 地形坡度5 ～15°为III级， 其评分为6 0； 地形坡度>15 °为IV级， 其评分为3 0； (4)浅层渗透系数>1m/d为I级， 其评分为100； 浅层渗透系数0.1～1m/d为II级， 其评分 为80； 浅层渗透系数0.01～ 0.1m/d为III级， 其评分为60； 浅层渗透系数<0.01m/d为IV级， 其 评分为30； (5)浅层土壤厚度>15m为I级， 其评分为100； 浅层土壤厚度10～15m为II级， 其评分为 80； 浅层土壤厚度5～10m为 III级， 其评分为6 0； 浅层土壤厚度< 5m为IV级， 其评分为3 0； (6)浅层土壤类型为砂土， 则为I级， 其评分为100； 浅层土壤类型为填土， 则为II级， 其 评分为80； 浅层土壤类型为残积 土， 则为III级， 其评 分为60； 浅层土壤类型为岩层、 黏土， 则 为IV级， 其评分为 40； (7)地下水埋深>5m为I级， 其评分为100； 地下水埋深>2m为II级， 其评分为80； 地下水埋 深>1m为III级， 其评分为6 0； 地下水埋深<1m为 IV级， 其评分为3 0； (8)地下水水质极差、 咸水为I级， 其评分为100； 地下水水质较差为II级， 其评分为85； 地下水水质良好、 较好 为III级， 其评分为70； 地下 水水质I类质量优良为 IV级， 其评分为6 0； (9)地下水富水性咸水、 极度贫乏为I级， 其评分为100； 地下水富水性贫乏为II级， 其评 分为85； 地下 水富水性中等 为III级， 其评分为70； 地下 水富水性高为 IV级， 其评分为3 0。 4.根据权利要求1所述的一种基于三维地质系统的海绵城市适宜性评价系统， 其特征 在于： 所述 适宜建设区、 较适宜建 设区、 一般建 设区和限制建 设区具体分区如下： 适宜建设区： 地表渗透性能较好； 含水层厚度中等， 粘土层厚度较薄， 渗透性能较好； 含 水层厚度较薄， 渗透性能中等； 较适宜建设区： 地表渗透性能较好； 含水层厚度较厚粘土层厚度较薄， 渗透性能中等； 含水层厚度较薄， 渗透性能中等； 一般建设区： 地表渗透性能较好； 含水层厚度中等， 渗透性能较厚， 粘土层厚度中等； 含 水层厚度中等， 渗透性能中等；权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 114707226 A 3