山地城市雨水生物滯留系統(tǒng)的濾料層構(gòu)建及特性分析.pdf

1、作為我國海綿城市建設(shè)優(yōu)先選用的技術(shù)措施，雨水生物滯留系統(tǒng)因具有徑流削峰與污染控制雙重功能而廣泛用于廣場、街邊與道路綠化帶等場所，但常因雨水徑流中懸浮顆粒(total suspended solids，TSS)的沉積作用而發(fā)生堵塞，最終影響預(yù)期功能目標(biāo)，而這對于短時(shí)形成暴雨或強(qiáng)降雨并表現(xiàn)出顯著地表沖刷特性的山地城市將更為顯著。由于堵塞與濾料層構(gòu)造密切相關(guān)，合理的設(shè)計(jì)不僅能延遲堵塞的發(fā)生，還可能提高系統(tǒng)的除污性能。因此，基于重慶市降雨特性，

2、針對山地城市道路雨水徑流特征，開展雨水生物滯留系統(tǒng)濾料層構(gòu)造研究，以期開發(fā)一種結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、耐堵塞性強(qiáng)并具有良好除污性能的濾料層構(gòu)造。采用不同組配的粉煤灰（平均粒徑43μm）和細(xì)沙（粒徑≤0.5mm）構(gòu)建種植填料層，并通過不同配比（3％、5％、7％、9％和11％）下水力特性與除污性能的研究，綜合分析后確定理想配比值，并在此基礎(chǔ)上分別采用沸石、火山巖和椰絲構(gòu)建厚度為120mm的覆蓋層，研究確定最佳覆蓋層構(gòu)造，最后考察不同年徑流總量控制率下新型

3、濾料層的抗沖擊能力。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴在清水試驗(yàn)階段，各配比組的滲透系數(shù)均出現(xiàn)不同程度下降后趨于穩(wěn)定的變化規(guī)律;在徑流模擬試驗(yàn)階段，各試驗(yàn)組的滲透系數(shù)在運(yùn)行期內(nèi)均未出現(xiàn)明顯下降，除3％組外均滿足技術(shù)規(guī)范所建議的100～300mm/h。相對于其它配比值，由7％粉煤灰和93％細(xì)沙組配而成的種植填料層的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性最強(qiáng)，除污性能也較佳，對TSS、COD、TN、NO3-N和TP去除率的中位數(shù)分別可達(dá)99.8％、68.6％、76.1

4、％、71.4％和81.8％，為理想的種植填料層構(gòu)造。⑵沸石（粒徑3～6mm）和椰絲覆蓋層組的滲透系數(shù)在試驗(yàn)期內(nèi)持續(xù)下降，而火山巖（粒徑3～6mm）覆蓋層組的水力性能較為穩(wěn)定，處理6次場次降雨后濾料層的滲透系數(shù)便穩(wěn)定在72±9.9mm/h。采用火山巖作為覆蓋層時(shí)，濾料層的耐堵塞性最強(qiáng)，除污性能較優(yōu)，對TSS、COD、TN、NO3-N和TP的中位數(shù)去除率分別達(dá)99.8％、72.6％、87.1％、89％和98.1％，為最佳覆蓋層構(gòu)造。試驗(yàn)結(jié)果

5、表明，理想的濾料層構(gòu)造為7％粉煤灰+93％細(xì)沙作為種植填料層，并在表層增加厚度為120mm的火山巖作為覆蓋層。⑶不同年徑流總量控制率下，新型濾料層的水力特性變化趨勢大致相同。初始階段（前2次場次降雨）徑流控制率越高滲透性能下降越快，而此后則正好相反。但總體而言，濾料層的水力特性在較短時(shí)間（5次場次降雨）內(nèi)便可逐漸趨于穩(wěn)定，且不同徑流總量控制率下滲透系數(shù)的差異性并不顯著。同時(shí)，徑流量變化對新型濾料層除污性能的影響有限，尤其是對TSS、TP