西北干旱半干旱地区雨水花园截留效果研究

通过实验考察了西北干旱半干旱地区雨水花园在不同重现期、不同下垫面类型进水下对雨水径流中污染物的去除效果,同时考察了雨水花园对雨水径流量的调蓄效果。实验结果表明,在西北干旱半干旱地区雨水花园对雨水径流中的污染物具有很好的去除效果,对COD的去除率可达95%以上,对浊度的去除率可达87.7%以上,对氨氮的去除率可达90%以上,对总磷的去除率可达25%以上;当雨水花园的蓄水层为200 mm,降雨历时为2 h,重现期为3年时,只在1 h55 min时发生溢流。该研究结果对西北干旱半干旱地区进行海绵城市建设具有一定的指导意义。     

住宅小区雨水花园的设计与计算——以南昌市某项目为例

雨水花园可有效地控制径流污染、削减径流流量和峰值流量,是低影响开发技术体系中的重要措施。文中以南昌市某住宅小区雨水花园为例,从雨量径流系数、设计控制雨量、雨水花园面积等方面探讨其设计要点,通过计算住宅小区屋面雨水收集处理后满足绿化用水、景观水体补水及部分道路浇洒用水;设计的雨水花园可有效削减城市雨洪径流;雨水处理系统及调蓄系统水量大于设计雨水设施规模,年径流总量控制率达到70%以上,符合《绿色建筑评价标准》(GB/T 50378-2014)场地生态设计要求,可为类似地区工程设计提供参考。     

典型植草沟对武汉雨水径流污染的控制效果研究

在武汉市四新区建设植草沟中试系统,并考察了其对雨水径流污染的削减效果。结果表明,相较于表面径流,植草沟对下渗径流中的污染物去除效果更好、更稳定,抗污染负荷冲击能力更强。对于下渗径流,沿程进水方式和集中进水方式污染物去除效果基本一致;但对于表面径流,沿程进水方式下NH3-N、TN、TP去除效果更好,集中进水方式下TSS去除效果更好。总体而言,植草沟可以有效去除雨水径流中的NH3-N、TN、TP和TSS,但对COD去除效果有限,甚至可能导致径流中COD增高。     

南京地区雨水花园径流去污结构效应研究

通过人工模拟实验,分析瓜子片、沸石、砾石、改良营养土等不同填料,不同填料层厚度(20、40、60cm)的雨水花园对径流中氨氮、有机物(COD)、总磷(TP)的去污能效,得出适用于南京地区雨水花园建设的结构参数,并通过真实降雨去污实验,进一步明确不同结构参数的雨水花园的去污效应,为雨水花园在城市建设中的实地应用提供理论依据。研究结果表明,去除氨氮效率最高的填料是瓜子片,其厚度为20cm时最佳;去除COD效率最高的填料是沸石,厚度对去污率影响较小;去除TP效率最高的填料是瓜子片,其厚度为60cm时最佳。综合氨氮、COD、TP的去污率,最佳的雨水花园结构推荐采用瓜子片或沸石作为填料层填料,厚度在40cm左右最佳。     

适应于苏南地区的雨水花园结构的探讨

通过中试实验模拟了雨水花园结构A(25cm的土+100cm的中粗砂+30cm的砾石)、B(55cm的土+65cm的瓜子片+15cm的中粗砂+30cm的砾石)C(40cm的土+85cm的中粗砂+30cm的砾石)和D(40cm的土+85cm的石英砂+30cm的砾石)对有机物(COD_(Cr))、悬浮物(SS)、总氮(TN)、和总磷(TP)的去除效果以及渗透性能,提出适应于苏南地区的雨水花园的组成结构,为苏南地区海绵城市的构建提供理论依据和技术支撑。结果表明雨水花园B渗透速率最小,A最大。不同的雨水花园结构对SS的去除率影响不明显,雨水花园C对CODCr、TN和TP的去除效果最好,并且各雨水花园在2h内对各种污染物的处理效果都比较稳定。同时雨水花园对CODCr和TP去除效果受污染物浓度影响较大,而对TN和SS的去除效果基本不受影响。最佳的雨水花园结构推荐采用C这种雨水花园结构。     

典型低影响开发工程措施的应用效果研究

选择雨水花园、植草沟、渗透路面和组合低影响开发技术四种典型的低影响开发(LID)工程措施为研究对象,采用峰值出水量、洪峰延迟时间、径流峰值削减量和单位汇水面积削减量为评价指标,分析了各典型LID工程措施对地表径流的削减效果和调蓄作用。结果表明,几种典型LID工程措施均具有一定的雨水削减和调蓄作用,且单位工程面积的径流削减量依次为:雨水花园植草沟组合低影响开发技术渗透路面。此外,各工程措施在不同的降雨量下表现出不同的出水流量。当降雨量24.3 mm时,雨水花园、植草沟和组合低影响开发技术均无出水流量;其中,雨水花园在降雨量为37.2 mm时仍无出水流量,该工程措施在较高降雨量下对径流峰值的削减效果较显著;相比较而言,植草沟和组合低影响开发技术对洪峰的延迟时间均保持在10 min以上,好于雨水花园的洪峰延迟时间。     

生物质炭改良生物滞留系统去除氮素的试验研究

雨水生物滞留系统是路面雨水径流净化的主要技术措施之一。利用土柱模拟试验,通过向人工配制的砂壤土中添加不同含量的生物质炭(0、2%、4%、6%),并模拟路面雨水径流淋滤,分析去除氮素污染物的效果及影响因素。结果表明,生物质炭的添加量达到2%以上时,可显著增大对路面降雨径流中TN、NH_4~+-N和NO_3~--N的削减率。生物质炭添加量对TN的去除效果影响不大,但是对NH_4~+-N的去除效果明显优于NO_3~--N。同时发现,路面雨水径流污染负荷、落干期、植物均会不同程度影响生物滞留系统对氮素污染物的去除效果。     

市政道路雨水自流过滤净化技术实施效果分析

我国城市道路排水存在地表径流污染严重的问题,危害水体安全。道路雨水自流过滤净化设施建筑面积小且易于维护,是城市雨水非点源污染控制的一项可行手段。在实验室内进行模拟雨水自流过滤小试试验,对花园土悬浊液中悬浮颗粒物(SS)的去除率高达90%以上。另外,在上海市临港新城某桥下建立雨水自流过滤净化井示范工程,对周边道路雨水径流进行过滤处理后排河。现场试验证实,该雨水自流过滤净化井能够有效去除SS,并对CODCr、NH3-N、TP和TN等污染物有部分净化效果。     

蓄水绿化屋面对雨水径流中污染物的去除效果

屋面作为城区不透水区域的主要组成部分,是造成城市面源污染的重要因素之一。为此,根据屋面雨水径流的特点设计了蓄水绿化屋面系统,并通过比较屋面雨水和城市蓄水绿化屋面处理后出水的水质情况,分析了其对污染物的去除效果。结果显示,城市蓄水绿化屋面对屋面雨水径流中的SS、COD、TN、TP有明显的去除效果,去除率分别可达(80%~90%)、(50%~70%)、(50%~70%)、(40%~70%)。雨水径流经过城市蓄水绿化屋面处理后,其水质可达到《城市污水再生利用城市杂用水水质》(GB/T 18920—2002)的要求。该研究为城市屋面雨水资源化利用工程的实施提供了一定的理论依据。     

生态绿地控制初期雨水径流污染的研究

研究了生态绿地对初期雨水径流污染物的控制效果。生态绿地通过滤层过滤、植物吸收和生物降解的多重作用,实现了对SS、TN和TP的高效去除,而过滤介质和植物根系的缓冲作用,使得对CODMn保持了比较稳定的去除效果。生态绿地通过对初期高污染的雨水径流进行收集及后期洁净雨水的溢流实现了对雨水径流污染物的高效控制,对每场降雨中CODMn、TP、TN和SS的平均控制量分别为41.0、0.697、24.5和239mg/m2。生态绿地收集的雨水通过毛细作用到达表层土壤,提高了土壤的含水率,供给植物生长需求,对降雨量的利用率可达20%。生态绿地在有效控制雨水径流污染物的同时,还实现了对雨水的高效利用,可广泛应用于雨水径流面源污染的控制。