簡(jiǎn)單屋頂綠化基質(zhì)降雨蓄滯特性研究.pdf

1、短時(shí)強(qiáng)降雨會(huì)在下墊面產(chǎn)生大量徑流，并快速匯集到城市排水系統(tǒng)，當(dāng)排水負(fù)荷遠(yuǎn)超城市排水能力，就會(huì)在城市低洼處產(chǎn)生內(nèi)澇。近年來越來越多的城市內(nèi)澇災(zāi)害見諸報(bào)刊網(wǎng)絡(luò)，特別是2012年7月21日，北京遭受特大暴雨襲擊，城市內(nèi)澇嚴(yán)重，造成79人遇難，經(jīng)濟(jì)損失達(dá)116.4億元。經(jīng)國內(nèi)外諸多學(xué)者研究，屋頂綠化能有效地減少屋面徑流，延緩屋面開始產(chǎn)生徑流時(shí)間，因而推廣屋頂綠化對(duì)緩解城市內(nèi)澇有積極作用。簡(jiǎn)單屋頂綠化基質(zhì)材料經(jīng)在屋頂環(huán)境下長時(shí)間使用，基質(zhì)層成分及

2、其物理化學(xué)性質(zhì)會(huì)發(fā)生變化。本文研究了簡(jiǎn)單屋頂綠化常用基質(zhì)材料陶粒、草炭和保水劑的保水性能，開展了簡(jiǎn)單屋頂綠化室內(nèi)模型和室外試驗(yàn)池模擬短時(shí)強(qiáng)降雨試驗(yàn)，分析了簡(jiǎn)單屋頂綠化產(chǎn)流的一般過程和簡(jiǎn)單屋頂綠化基質(zhì)的蓄滯特性及其演化規(guī)律，擬合了簡(jiǎn)單屋頂綠化開始產(chǎn)流時(shí)間計(jì)算公式，計(jì)算了試驗(yàn)池開始產(chǎn)流時(shí)間并進(jìn)行了誤差分析。主要研究內(nèi)容及結(jié)論如下：
　　1）對(duì)簡(jiǎn)單屋頂綠化常用基質(zhì)材料陶粒、草炭和保水劑的保水性能進(jìn)行研究，結(jié)果表明三種基質(zhì)材料都具有良好的

3、蓄水性能和持水性能，陶粒和草炭的耐久性能良好，而保水劑的的耐久性能較差；將三種基質(zhì)材料混合能夠優(yōu)化基質(zhì)顆粒級(jí)配，能增強(qiáng)基質(zhì)的保水性能。
　　2）設(shè)計(jì)并建立了模擬降雨系統(tǒng)和數(shù)據(jù)自動(dòng)采集系統(tǒng)，進(jìn)行了37次簡(jiǎn)單屋頂綠化室內(nèi)模擬短時(shí)強(qiáng)降雨試驗(yàn)，分析了簡(jiǎn)單屋頂綠化的產(chǎn)流過程、基質(zhì)蓄滯特性及其演化過程。結(jié)果顯示簡(jiǎn)單屋頂綠化降雨產(chǎn)流分四個(gè)階段：降雨吸收階段、產(chǎn)流上升階段、平穩(wěn)產(chǎn)流階段和殘余產(chǎn)流階段；簡(jiǎn)單屋頂綠化的蓄滯特性體現(xiàn)在儲(chǔ)蓄降雨、延緩開始

4、產(chǎn)流、延長徑流時(shí)間、推遲波峰和削弱波峰四個(gè)方面；伴隨降雨次數(shù)增多，簡(jiǎn)單屋頂綠化基質(zhì)蓄滯特性明顯下降。
　　3）通過2個(gè)室外簡(jiǎn)單屋頂綠化試驗(yàn)池人工降雨試驗(yàn)，對(duì)比研究了2個(gè)不同使用周期試驗(yàn)池基質(zhì)蓄滯特性及其演化規(guī)律。結(jié)果表明室外試驗(yàn)區(qū)產(chǎn)流過程與室內(nèi)相似；但經(jīng)過一年使用后，室外綠化基質(zhì)蓄滯特性逐漸劣化，儲(chǔ)蓄降雨與削峰能力降低，延緩開始產(chǎn)流能力增強(qiáng)。
　　4）研究了基質(zhì)厚度、基質(zhì)初始含水率和降雨強(qiáng)度對(duì)蓄滯特性的影響，擬合了產(chǎn)流時(shí)間計(jì)