具有导渗导排管的透水混凝土铺装对径流削减试验研究

具有导渗导排管的透水混凝土铺装是在传统透水混凝土铺装基础上的一种新型的透水铺装形式。对具有导渗导排管的透水混凝土铺装的径流控制作用进行了试验。结果表明,当降雨重现期为1年时,具有导渗导排管的透水混凝土道路比普通道路、常规透水混凝土道路径流产生时刻分别晚55 min、43 min,峰现时刻时间分别晚80 min、30 min,洪峰流量削减率分别高70%、10%;随着降雨重现期的延长,产流时间和峰现时间呈现缩短趋势。具有导渗导排管的透水混凝土比常规透水路面对延迟产流时间和峰现时刻、削减洪峰水量具有更好的作用,可以为该创新型低影响开发技术的国内应用设计提供参考。     

新型渗井-透水网格措施的径流调控效果研究

为更加合理地对雨水资源进行管理和调控,低影响开发(LID)措施日益成为我国许多城市"海绵化"的必然选择。透水网格被认为是一种有着良好雨洪管控效用的LID措施,然而大多情况下施工过程不尽规范,土基多采用渗透性不良的土质,这使得径流调控及渗流效益难以充分发挥,故拟以透水网格砖孔布设渗井来改善该现状。采用试验与SWMM仿真相结合的方法,研究了在6场重现期降雨作用下新型渗井-透水网格措施较透水网格在径流调控方面的改善效果,以及100年重现期降雨条件下两种措施的入渗规律。结果表明,在不同降雨场次下,新型措施较透水网格雨量径流系数降低了9.94%~51.09%,洪峰流量削减率提高了2.91%~30.42%;滞峰时间延迟效果不显著,在3 min以内;在100年重现期降雨下湿润锋迁移速率提高了73.47%。     

地表径流污染物在透水铺装系统中的迁移规律

针对北京市雨水径流特性,选取3种典型的透水铺装系统即水泥透水砖、砂基透水砖和页岩透水砖,以面层破损实验和柱实验方式研究透水铺装系统对常规径流污染物（COD、NH₄⁺-N、TN、TP）的去除效能和机制,探讨不同降雨重现期和透水铺装各床层的影响。结果表明,破损的面层材料经雨水浸泡后可能会出现污染物溶出现象,加剧径流污染。3种透水铺装系统出水中的径流污染物浓度变化趋势基本一致,随着运行时间的延长,大部分污染物的浓度先急剧降低随后出现不同程度的升高。水泥砖和砂基砖透水铺装系统对污染物的去除效能较为接近,均优于页岩砖透水铺装系统。3种透水铺装系统面层、基层下部以及底基层对COD和NH₄⁺-N的去除效果较好;系统各床层对TN的去除效果均较差,甚至出现TN析出的现象,但对TP的去除效果均较好。当降雨重现期增加时,透水铺装系统对污染物的去除效果变差。     

渗排型透水铺装下渗出流控制效能场地试验研究

实地搭建了5种面层结构不同的渗排型透水铺装,监测了每种透水铺装在2个雨前干期和7个降雨重现期下模拟降雨的下渗出流,并从有效滞留量的角度分析和量化了透水铺装面层结构、雨前干期、降雨重现期对透水铺装下渗出流控制效能的影响。与透水铺装范围内的降雨相比,在降雨强度为18.0～241.8 mm/h、雨前干燥期为0～2 d条件下,渗透率≥0.57 mm/s的透水铺装的下渗出流体积削减率、峰值削减率、峰值延时的范围分别为22%～100%、41%～100%、6～44 min。在5种透水铺装中,透水混凝土铺装的下渗出流控制效能最佳。下渗出流控制效能与降雨重现期呈负相关,而与雨前干期呈正相关,下渗出流控制效能随降雨重现期的增加先明显降低而后趋于稳定。     

北方寒地透水人行道系统研究

目前国内透水铺装体系并不完善,尤其是在东北寒冷地区,研究资料更加缺乏。因此通过总结国内外相关文献资料,再根据长春市的降雨情况、气候情况、土的冻深和承载力要求,对5种不同形式的透水人行道铺装(硅砂透水砖、陶瓷透水砖、砂基复合透水砖、普通混凝土透水砖、结构缝隙透水砖)进行了寒冷地区铺装试验。通过对各类透水砖的强度、抗冻性等指标的试验及对比,其结果显示:结构缝隙透水砖的强度、耐磨性、抗滑性及抗冻性指标均符合要求,且相比较其他透水砖强度大、可控制指标范围广、适应性强、可应用性广泛。     

改性基层透水混凝土铺装路面对污染物的去除试验研究

通过使用人工模拟降雨装置和透水混凝土铺装路面,试验研究了透水混凝土铺装改性基层路面对径流污染物的削减情况。结果表明:在不同重现期下基层通过掺入膨润土并以沸石作为骨料后对COD、TP、TN、Cu、Zn、Pb的去除率分别为76.7%~86%、72.2%~84.1%、6%~7%、79%~82%、84%~85.5%、91%~93.8%,且随着重现期的增加,净化效果均减弱。在5年重现期下,改性基层透水混凝土铺装对径流污染物COD、TP、TN、Cu、Zn、Pb的削减效率较普通透水混凝土铺装分别提高了10%、9.5%、6%、13%、16.5%、20.6%。据分析,膨润土和沸石通过吸附作用、阳离子交换等官能团置换反应提升了对径流污染物的削减效果,为该种改性基层透水混凝土铺装路面的应用提供了理论依据。     

不同基质深度下绿色屋顶产流分析

为了优化绿色屋顶基质结构,结合长江中下游地区的水文、气象等条件,在芝加哥设计雨型下,通过人工模拟降雨的方式研究了重现期1~5年,降雨历时30~120 min的条件下不同基质深度对绿色屋顶滞蓄能力的影响,并从产流过程、径流峰值削减率、径流总量削减率方面进行了分析。研究结果表明:在不同设计降雨强度下,随着基质深度的增加,产流时间、延峰时间和径流削减能力呈增加趋势,同时随着降雨重现期的增大,绿色屋顶各项指标呈减小趋势。综合来看,基质深度为25 cm的绿色屋顶性价比较高。     

路面再生骨料透水砖的性能研究

研究利用回收的路面废弃砂基透水砖,经过破碎、筛分等方式处理,得到粗、细再生骨料。通过配合比设计,研究不同水胶比、砂配比率和再生细骨料掺量对再生透水砖的劈裂抗拉强度、透水系数和抗冻性性能的影响。试验结果表明,水胶比为0.32时,再生透水砖的劈裂抗拉强度、透水性能和抗冻性能最好;砂配比率和再生细骨料掺量在一定范围内,均可以提高再生透水砖性能,为开发再利用废弃砂基透水砖提供相应的处理思路和参考。     

不同砂率对混凝土透水砖性能的试验研究

为探究混凝土透水砖中掺入中砂对其性能的影响,对中砂掺量为0、10%、20%、30%且水胶比分别为0.26、0.28、0.30的混凝土透水砖进行了强度试验,并分别对试件进行透水性能试验,得到混凝土透水砖强度和透水性能与砂率掺量和水胶比间的关系。结果表明:高砂率会使透水性能降低,抗压强度提高;低水胶比能使抗压强度提高;综合考虑强度和透水性能,10%砂率和0.28的水胶比为最优配合比。     

再生材料透水砖透水性能和抗冻性能研究

再生材料透水砖是由再生砖骨料透水混凝土制备而成,为分析不同因素对透水砖性能的影响,运用控制变量法,研究了水胶比、目标孔隙率、砂率、再生砖骨料掺量对透水砖透水性能和抗冻性能的影响。结果表明:水胶比0.30～0.32,目标孔隙率22%～24%,砂率30%～35%,再生砖骨料掺量1104.93 kg/m3为透水性能最优配合比范围,当水胶比达到0.32时,透水系数达到最大值2.36cm/s;水胶比0.34,目标孔隙率20%～22%,砂率35%,再生砖骨料掺量1074.93 kg/m3为抗冻性能最优配合比范围。     

重矿渣-砂基复合透水路面砖的研究及制造

重矿渣-砂基复合透水路面砖是水泥基与环氧树脂体系的复合产物,在传统水泥透水砖的基础上,采用改性环氧树脂胶作为胶粘剂,天然彩砂为骨料制备面层。通过正交实验得出了影响其性能的因素的主次顺序,得出最优配合比为:胶砂比1∶30,成型压力25kN,骨料粒径40～80目,改性环氧树脂胶黏度为80mPa·s。所制得的透水砖劈裂抗拉强度f_(ts)为4.2MPa,透水系数为1.9×10~(-2) cm/s,磨坑长度10mm,抗冻融性合格。既实现了工业废渣的资源化利用,又在一定程度上解决了传统透水路面砖易堵塞难恢复,服役时间短的弊端。同时给出了工业化生产砂基复合透水路面砖的工艺参数。     

基于SWMM的低影响开发城市道路雨洪控制模拟研究——以萍乡市武功山大道为例

低影响开发设施作为能够有效消减、利用和延缓城市道路雨水径流以及控制径流污染的分散性单元,正逐渐应用于道路排水系统建设中。该文以海绵城市试点——江西省萍乡市武功山大道为研究对象,运用雨洪管理模型(SWMM)模拟不同重现期(一年一遇、三年一遇、五年一遇以及十年一遇)3小时降雨下生物滞留设施、透水铺装等单一低影响开发设施以及低影响开发组合模式对于道路雨水径流削减效果。结果表明,采用LID雨水系统的城市道路在不同重现期下对径流总量的削减率为34.5%、28.2%、26.1%、24.3%,径流峰值削减率分别为37.4%、27.3%、23.5%、19.5%。同时,对于单项LID设施而言,生物滞留设施在径流总量以及峰值削减上均优于渗透铺装,具有良好的雨洪调控效果。     

基于 PCSWMM 模型的广州典型社区海绵化改造水文效应研究

随着城市化进程加快和海绵城市建设的不断推进，低影响开发（LID）措施在城市建设中备受重视。为评估LID措施效果，构建研究区域PCSWMM模型，模拟分析重现期分别为0.5、1、2、5、10和20年的设计降雨情形下LID 设施的水文效应，结果表明下凹式绿地、绿色屋顶和透水铺装等LID措施的不同组合方案对径流量和污染物均有不同程度的削减能力，且削减效果随着降雨重现期增大而减少，同时设置下凹式绿地、绿色屋顶和透水铺装的组合能达到最佳削减效果，对径流量、BOD5、CODCr、TSS、NH3-N、TN和TP的最大削减率分别为64.77%、56.93%、57.44%、51.20%、51.91%、55.29%和71.37%。     

基于SWMM的城市道路LID设施雨水调控效果研究——以武汉市工业路为例

该文分析了城市道路径流规律和适用的LID设施,以武汉市工业路为例构建SWMM模型,探讨不同降雨强度下的生态滞留设施、植草沟、透水路面以及组合模式下的城市道路LID设施雨水调控效果。结果表明:(1)各等级城市道路应采用不同的雨水调控策略,LID设施对城市道路雨水调控作用显著,可有效减少径流量、降低峰值流量、推迟雨峰时间;(2)采用LID组合设施模式的城市道路,在0.5年一遇到10年一遇降雨下,LID设施对城市道路雨水径流量的削减率为34.8%～44.2%,对峰值流量的削减率为66.0%～83.6%,雨峰时间稳定推迟15min。(3)各类LID设施的径流削减量和峰值削减量随着降雨强度增大而提高,削减率呈总体下降趋势。LID设施一般对中小雨情(二年一遇及以下)的城市道路雨水控制作用更明显。城市道路景观设计时应更重视透水铺装材料的应用,降低道路绿地的雨水调控负荷。     

道路LID改造对城市雨洪控制效果研究

以湖北省武汉市某道路为研究对象,对下凹式绿地、透水砖和透水路面3种低影响开发(LID)措施单独布设及其组合布设,得出3种改造方案,并运用暴雨洪水管理模型(SWMM)模拟连续降雨和不同重现期(2、10、100年)设计下海绵城市道路出口的径流过程和污染物(SS、COD、TN、TP)削减过程,分析了道路LID改造方案对城市雨...     

透水混凝土路面堵塞对径流水质控制影响试验研究

透水混凝土铺装对雨水径流水质控制有显著效果,但随着使用时间的延长,铺装系统中的路面堵塞会越来越严重,水质处理能力也随之下降。试验表明,在一年重现期下,没有堵塞的透水混凝土路面对SS、COD、TN、TP、Cu的去除率分别是47%、40%、37%、43%、43%。当透水混凝土路面的堵塞率达到70%时,SS、COD、TN、TP、Cu的去除率分别下降到33%、27%、33%、34%、37%。随着透水混凝土路面的堵塞率的不断增大,其对径流中常见污染物的控制作用持续减弱。结果揭示了堵塞对径流水质控制的作用及变化,为透水混凝土铺装在海绵城市的建设过程中的应用及维护对策提供了技术支撑。     

多孔吸湿地板用于南方高湿地区的可行性研究

本文以烧结的陶瓷透水砖,混凝土透水砖以及砂基透水砖为研究对象,选取五种不同材料的试样,分别进行了整体浸泡实验,单面浸泡实验,蒸发强度实验以及恒温恒湿下的吸湿实验,测定了多孔地板随时间的蒸发特性曲线,含湿量随时间的变化曲线,吸湿特性曲线,结果表明陶土材料烧结的陶瓷多孔地板保水性最好.测得混凝土透水砖蒸发强度为0.066 g/(cm2·h),约为其它试件的6倍,陶瓷透水砖A最大的饱和质量含水率为14.78％,约为混凝土试件的3.5倍,最大吸湿速率为2.99 kg/(m2·s0.5),为混凝土试件的2.9倍,多孔吸湿地板的蒸发强度与吸湿速率呈负相关关系.     

道路生物滞留带削减雨水径流的实测效果研究

通过对深圳市某道路生物滞留设施进行雨水径流监测试验,研究生物滞留设施对道路雨水径流的削减效果及影响因素。结果表明,当降雨总量为3.3~76.7 mm、平均雨强为0.03~0.67 mm/min时,生物滞留设施对道路雨水径流的场次径流总量控制率为50.5%~100%,峰值流量削减率为53.4%~100%,滞峰时间可以达到2 min以上。生物滞留设施对场次降雨量小且平均降雨强度小的道路径流削减效果较好。     

玉溪海绵城市透水砖堵塞恢复方法研究

针对云南玉溪海绵城市建设中透水铺装的情况,采用人工配制的SS溶液模拟降雨径流,探究不同的清洗方式对透水砖堵塞的恢复效果及对透水砖养护的影响,以延长透水砖的使用年限。12次堵塞/清洗实验结果表明,混合了柠檬酸钠的高压水清洗效果最佳,其次是普通高压水清洗、常压水清洗及使用毛刷清洗,透水系数分别维持在初始值的50%、36%、15%、0. 78%,毛刷刷洗几乎无效果。在湿润状态下清洗透水砖比干后再清洗效果更明显,透水系数分别维持在初始值的52%和36%。通过对清洗周期的分析,表明短期内频繁的清洗对透水性能的恢复有良好效果,但在长期使用中区别不大。     

改良型下凹绿地对小区雨水径流的调蓄净化效能

在传统绿地的基础上,设计了一种改良型下凹绿地,并在深圳市光明新区某绿色建筑小区进行了中试研究。以服务面积比(装置与径流下垫面之比)为控制变量,研究不同重现期下装置对小区雨水径流的水质净化和水量调蓄效果,确定最优服务面积比为1∶2。当重现期≤1年时,出水SS、COD浓度分别为7.64~9.25、15.64~31.98 mg/L,基本满足《建筑与小区雨水利用工程技术规范》(GB 50400—2006)中处理后雨水用于观赏性水体、绿化、冲厕的指标要求,无溢流;当重现期为2年时,出水SS、COD浓度分别为15.18、45.89 mg/L,不能达标。当重现期为2年或3年时,无溢流;当重现期为5年时,产生溢流,产流时间为29 min,延缓峰现时间为14 min。