（市政工程专业论文）雨水生物滞留技术实验与应用研究.pdf

项目资助 国家“十一五力科技支撑计划课题“农村住宅污染物处置与排放标 准研究( 2 0 0 8 b a j 0 8 8 1 3 0 4 ) 水体污染控制与治理科技重大专项课题“廊坊市非常规水源城市景 观水系利用技术集成与综合示范( 2 0 0 8 z x 0 7 3 1 4 0 0 7 ) ” 北京建筑工程学院硕士学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所 取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体己经发表 或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方 式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。 学位论文作者签字： 奶乙 日期0o ，年7 月咱 北京建筑工程学院硕士学位论文使用授权书 本人同意将所著硕士学位论文本讽矿抄叩啤镅拄幸发确鸽勘稠嘲无 ， j fj 著作权中的数字化制品复制权、信息网络传播权和汇编权授权北京建筑工程学院研究生 处行使。上述授权的范围包括：北京建筑工程学院自己使用或委托他人使用。 本人保证为该论文作者，依法享有著作权，并愿承担因著作权问题引起的责任。 北京建筑工程学院须依照我国著作权法的有关规定，充分尊重本人享有的著作权权 利( 包括获酬权) 。 本授权有效期5 年。 ，。，论文作者( 签章) ：d ) d ，年月自 作者联系方式：遘斩主一妙已砥以- 多。 地址：邮编：，op 口￥驴 电话： 一 传真： 手机： i 岁i 9 7 肇， 电子信箱：们l ，譬￥lo i fy 6 m 一 摘要 摘要 随着人为活动的影响和城市化的快速发展，原有的水文循环遭到破坏，城市绿地被 屋面、道路等不透水面( i m p e r v i o u sc o v e r ，i c ) 所取代，雨水引发的问题己逐步凸现 出来，主要表现在径流污染、洪涝灾害、雨水资源流失和生态环境破坏等。低影响开发 ( l o wi m p a c td e v e l o p m e n t ，l i d ) 运用源头分散式水文功能性景观等综合管理措施 ( i m p s ) 实现了城市的雨洪控制利用，在我国具有广泛的应用前景。生物滞留设施作 为i m p s 中典型、有效的雨水处置设施成为国内外学者研究的重点。 本文主要阐述了生物滞留设施的分类、净化机理、适用范围、建设和维护检验指标 等基本理论，在国外研究的方法和内容的基础上，进行了生物滞留技术基于水质净化的 改良实验研究，针对体积和洪峰削减目标提出了生物滞留设施的控制效果和费用效果 评价方法，并通过案例对滞留带应用于道路进行了研究。主要研究内容和结论如下： ( 1 ) 生物滞留设施实际应用时要充分对设施进行环境和安全风险评价，防止渗透造成 地下水污染以及浸泡导致构筑物基础的破坏。对生物滞留设施的适用性进行了分析，在 总结雨水生物滞留设施基本理论与发展应用的基础上，针对其设计提出了改进建议。 ( 2 ) 实验分析表明：炉渣的吸附性能最好，其次是砂土和沸石，陶粒的吸附性能最差。 土壤、填料对n i - h + - n 的物理吸附作用明显，n h 4 + - n 的去除率可达至u 8 0 ，水力停留时 间对n h 4 + - n 的去除影响很小。在上层的有氧区，n i - h + - n 由于微生物的硝化作用和填料 的吸附作用被迅速去除，有氧区t n 的去除正是由于n i - 1 4 + - n 的高去除率，在淹没区，其 浓度基本不变，淹没缺氧区t n 浓度的降低则是由于反硝化作用带来的n 0 3 - n 浓度的降 低。实验后期t n 、n 0 3 - - n 及n h 4 + - n 的去除率分别达至0 5 0 、6 0 和9 0 。当种植土和填 料层高度为5 5 0 m m 时，t p 和n h 4 + - n 的平均去除率可分别达至u 8 0 和7 0 ，随着高度继续 增加，去除率增加缓慢，因此实际应用时可选择不小于5 5 0 m m 的填料高度，若增加淹没 区可增力f 1 2 5 0 3 0 0 m m 的填料高度，即淹没区高度为5 0 0 。5 5 0 r a m ( 砾石排水层高度 2 5 0 m m ) 。淹水区3 5 0 r a m 有碳源( b 1 ) 装置对t n 、n 0 3 - n 及n i - h + - n 的去除率分别为5 5 、 6 2 和9 8 ，比无淹水区无碳源( a 2 ) 装置三种污染物的去除率3 0 、2 2 、6 5 分别 高出2 5 、4 0 和3 3 ，碳源以及淹没区的效果仍需长期的实验监测。 ( 3 ) 对生物滞留设施及其预处理设施植被浅沟、沉淀池的适用性、参数设计、规模计 算进行了阐述。根据径流在场地内实际的处置过程和各措施的滞留机理，对雨水设施进 行了分类，并提出了基于年径流外排总量削减目标的场地规划设计与评价方法。设施年 收集水量与场地原径流系数、场地面积和设施设计规模( 设计降雨量) 有关，年径流外 排率即年径流系数的变化只和场地原径流系数和设计降雨量有关。当重现期和设施规模 ( 设施蓄满出流时间) 一定时，峰流量削减率只与场地开发后的汇流时间t c 有关，t c 捅要 越短，峰流量削减率越高，因此设施应就近产流点进行分散式的雨水处置；当t c 和设施 规模一定时，降雨重现期越大，峰流量削减率越小；当重现期和t c 一定，设施蓄满出流 时间与t c 相当时，峰流量削减率增加的较快，因此设施的规模应具有滞纳峰值的能力。 ( 4 ) 暴雨强度曲线上耐刻对应的暴雨强度为降雨历时t 内的最大平均降雨强度，而不是 f 时刻的瞬时降雨强度。通过积分暴雨强度公式计算出的滞峰时间( 蓄满出流时间) & 是偏小的。利用有限差分法得到生物滞留设施的进、出流过程线，从而得到滞峰时间和 峰流量削减率。 关键词：雨水生物滞留技术；实验研究；应用；l i d ；建设维护 a b s t r a c t a b s t r a c t w i t ht h ei m p a c to fh u m a na c t i v i t i e sa n dt h er a p i dd e v e l o p m e n to fu r b a n i z a t i o n , t h e n a t u r a lh y d r o l o g i c a lc y c l ei sd e s t r o y e d u r b a ng r e e ns p a c ei sr e p l a c e db yi m p e r v i o u sc o v e r s u c h 弱r o o f s ，r o a d se ta 1 t h ep r o b l e m sc a u s e db ys t o r m w a t e rh a v eg r a d u a l l yb e c o m e p r o m i n e n t ，i n c l u d i n gr u n o f fp o l l u t i o n ，f l o o d s ，l o s so fr a i n w a t e rr e s o u r c e sa n d t h ee c o l o g i c a l e n v i r o n m e n td e s t r u c t i o na n ds oo n t a k i n ga d v a n t a g e so fi n t e g r a t e dm a n a g e m e n tp r a c t i c e s ( i m p s ) s u c ha sd i s t r i b u t e dh y d r o l o g i c a lf u n c t i o nl a n d s c a p ea ts o u r c et oa c h i e v i n gt h ec o n t r o l o fu r b a ns t o r m w a t e rm a n a g e m e n ta n du t i l i z a t i o n , l i di sas u s t a i n a b l eu r b a ns t o r m w a t e r m a n a g e m e n ts y s t e m ，a n di th a sb r o a da p p l i c a t i o np r o s p e c t si nc h i n a a st y p i c a la n de f f e c t i v e r a i n w a t e rd i s p o s a lf a c i l i t i e si nn l ei s b i o r e t e n t i o nf a c i l i t i e sh a v eb e e nt a k i n gm o r ea n d m o r ea t t e n t i o nb yd o m e s t i ca n df o r e i g ns c h o l a r s t h ep a p e rm a i n l ye l a b o r a t e dt h eb i o r e t e n t i o n sc l a s s i f i c a t i o n , p u r i f i c a t i o nm e c h a n i s m ， a p p l i c a t i o ns c o p e c o n s t r u c t i o na n dm a i n t e n a n c ei n s p e c t i o ni n d e x i no r d e rt oe v a l u a t et h e o p t i m a ld e s i g no fb i o r e t e n t i o n , ab i o r e t e n t i o na d v a n c e de x p e r i m e n ts t u d yw a sc o n d u c e d b a s e do nt h er e s e a r c hm e t h o d sa n dc o n t e n t sb yf o r e i g nc o u n t r i e s ，p r o p o s e dt h ed e s i g n m e t h o d sa n dt h ec o s t e f f e c t i v e n e s sa s s e s s m e n tm e t h o da i m e da tt h ev o l u m ec o n t r o la n df l o o d p e a k , t h e n , a p p l i e di ti nt h eu r b a nr o a da sac a s es t u d yi nb e i j i n ga r e a t h em a i n c o n t e n t sa n d c o n c l u s i o n sa r e 嬲f o l l o w s ： ( 1 ) 1 1 1 ee n v i r o n m e n t a la n ds a f e t yr i s ka s s e s s m e n ts h o u l db eg i v e nb e f o r et h ea p p l i c a t i o no f b i o r e t e n t i o nf a c i l i t i e st op r e v e n tt h eg r o u n d w a t e rp o l l u t i o nb yi n f i l t r a t i o na n dt h es t r u c t u r e s b a s i sd a m a g eb yi m m e r s i o n 1 1 1 ea p p l i c a t i o no fb i o r e t e n t i o nw a sa n a l y z e d ，a n dt h ei m p r o v i n g a d v i s e sa i m e dt ot h ee x i s t e n td e s i g np r o b l e m sw e r ep r o v i d e db a s e do nt h eb i o r e t e n t i o n s b a s i ct h e o r ya n da p p l i c a t i o nd e v e l o p m e n t ( 2 ) 1 1 1 ee x p e r i m e n t a la n a l y s i si n d i c a t e d ：t h ea d s o r p t i o np r o p e r t yo fs l a gi st h eb e s ta n d c e r a m i ci st h ew o r s t , f o l l o w e db ys a n d yl o a ma n dz e o l i t e t h eo u t p u tc o n c e n t r a t i o no f n h 4 十二na r ee f f e c t i v e l yr e d u c e db yt h ep h y s i c a la d s o r p t i o no fs o i la n df i l t e rm e d i a , t h e r ei sa n o v e r a l la v e r a g er e m o v a lo f8 0 o fn h 4 + n ，h y d r a u l i cr e t e n t i o nt i m eh a sl i t t l ee f f e c to nt h e r e m o v a lo fn i 4 + j n t h et nc o n c e n t r a t i o np r o f i l es h o w e dh i g h e rr e d u c t i o na tt h eu p p e r a e r o b i cl a y e r , w h e r en h 4 + - nc o n c e n t r a t i o na r ee f f e c t i v e l yr e d u c e dd u et on i t r i f i c a t i o na n d p h y s i c a la d s o r p t i o n , a tt h eb o t t o mo ft h ea n a e r o b i cl a y e rt h en i - h - nr e d u c t i o ns l o w e dd o w n a n dd e m o n s t r a t e da 咖a d ym o d e r a t er e d u c t i o nw h e nn 0 3 。nr e m o v a ld o m i n a t e dc a u s e db y t h ed e n i t r i f i c a t i o n i nt h el a t e rp e r i o do ft h et r i a l 。t n ，n 0 3 。- na n dn h 4 + 二nr e m o v a lv a l u e r e a c h e d5 0 ，6 0 a n d9 0 w h e nt h eh e i g h to fp l a n t i n gs o i la n df i l t e rm e d i al a y e ri s5 5 0 m m ， t h ea v e r a g er e m o v a lo f8 0 a n d7 0 o ft pa n dn h 4 + - n w i t ht h ei n c r e a s eo ft h eh e i g h t c o n t i n u e d t h er e m o v a lr a t ei n c r e a s e ds l o w l y s oi ts h o u l dh en o tl e a s tt h a n5 5 0 m mi nt h e a c t u a la p p l i c a t i o n a na d d i t i o n a l2 5 0 3 0 0 m mh e i g h to ft h ef i l l e rm e d i aw h e nas u b m e r g e d a n o x i cz o n eo f5 0 0 - 5 5 0 m ma d d e d ( t h eh e i g h to ft h eg r a v e ld r a i n a g el a y e r2 5 0 r a m ) t h e h a b s t r a c t r e m o v a lo f5 5 ，6 2 a n d9 8 o ft n ，n 0 3 - na n dn h 4 + - nf o rd e v i c e ( b1 ) w i t ha s u b m e r g e da n o x i cz o n eo f3 5 0 m ma n dc a r b o ns o u r c ea n d3 0 ，2 2 a n d6 5 f o rd e v i c e ( a 2 ) w i t h o u ts u b m e r g e da n o x i cz o n ea n dc a r b o ns o u r c e i n d i c a t e dah i g h e rm o r et h a n2 5 4 0 a n d3 3 a n dt h ee f f e c to fc a r b o na n ds u b m e r g e da n o x i cz o n es t i l ln e e dal o n g - t e r m e x p e r i m e n t a lm o n i t o r i n g ( 3 ) t h ea p p l i c a t i o ns c o p e s i z i n ga n dd e s i g nm e t h o do ft h eb i o r e t e n t i o na n di t sp r e t r e a t m e n t m e a s u r e si n c l u d ev e g e t a t e ds w a l ea n ds e d i m e n tb a s i n sw e r ee l a b o r a t e d b a s e do nt h ea c t u a l d i s p o s a lp r o c e s so ft h er u n o f fa n dt h er e t e n l ：i o nm e c h a n i s mo ft h em e a s u r e s ，t h ec l a s s i f i c a t ：i o n o ff a c i l i t i e sw a sc o n d u c e d ，t h em e t h o d sf o rt h es i t ep l a n n i n ga n dd e s i g na n de v a l u a t i o nb a s e d o nt h ea n n u a lt o t a lr u n o f fe m i s s i o nr e d u c t i o nt a r g e t sw a sp r o p o s e d t h ey e a r l yc o l l e c t i v e q u a n t i t yo ft h ef a c i l i t yh a v es o m ec o n n e c t i o nw i t hr u n o f rc o e f f i c i e n t a r e aa n ds c a l eo ft h e c a t c h m e n t s t h ey e a r l yr u n o f rv o l u m er e d u c t i o nr a t eh a sc o n n e c t i o nw i t ht h er u n o f f c o e f f i c i e n ta n ds c a l e ( d e s i g np r e c i p i t a t i o n ) t h ec e r t a i nr e t u r np e r i o dpa n ds c a l e ，t h ep e a k f l o wr e d u c t i o nr a t eh a so n l yc o n f l u e n c ew i t ht h ec o n c e n t r a t i o nt i m eo ft h es i t e ，t h es h o r t e r c o n c e n t r a t i o nt i m et h eh i g h e rt h ep e a kf l o wr e d u c t i o nr a t e ；t h ec e r t a i nc o n c e n t r a t i o nt i m ea n d d e s i g ns c a l e ，t h eh i g h e rd e s i g nr e t u mp e r i o dt h el o w e rp e a kf l o wr e d u c t i o nr a t e ；t h ec e r t a i n r e t u r np e r i o dpa n dt c ，w h e nt h et i m eo ff a c i l i t yf i l l sa n df l o wo u ti sc o n s i d e r a b l ew i t ht c ， t h ep c ：a kf l o wr e d u c t i o nr a t ei n c r e a s e sr a p i d l y ( 4 ) t h es t o r mi n t e n s i t yr a i n f a l l d u r a t i o ntc o r r e s p o n d i n gt h em a x i m u ma v e r a g er a i n f a l l i n t e n s i t yo nt h es t o r mi n t e n s i t yt i m ec u r v e r a t h e rt h a nt h ei n s t a n t a n e o u sr a i n f a l li n t e n s i t ya t t i m et t h eh y s t e r e s i sp e a kt i m et xo b t a i n e db yt h ei n t e g r a lo ft h es t o r mi n t e n s i t yf o r m u l ai s s m a l l e r b yt h ei n f l o wa n do u t f l o wp r o c e s sl i n e so ft h eb i o r e t e n t i o nf a c i l i t i e so b t a i n e du s i n g t h ef i n i t ed i f f e r e n c em e t h o d , t h eh y s t e r e s i sp e a kt i m ea n dp e a kf l o wr e d u c t i o nr a t ew a s o b t a i n e d k e y w o r d s ：r a i n w a t e rb i o r e t e n t i o n , e x p e r i m e n t a ls t u d y ，a p p l i c a t i o n ，l o wi m p a c td e v e l o p m e n t ， c o n s t r u c t i o na n dm a i n t a n c e i 目录 量鲁曼鲁置曼曼曼曼曼曼曼皇ii ,i 詈 目录 北京建筑工程学院硕士学位论文原创性声明 北京建筑工程学院硕士学位论文使用授权书 摘| 墓。i a b s t r a c t 。i i 第一章绪论1 1 1 问题的提出l 1 2 研究的主要内容及目的2 第二章生物滞留技术的基本原理4 2 1 t - k 物滞留技术的分类4 2 2 生物滞留技术的适用性4 2 2 1 雨水花园5 2 2 2 滞留带5 2 2 3 滞留花坛6 2 2 4 树池7 2 3 生物滞留设施的设计与构造7 2 4 生物滞留设施污染物净化机理及其影响因素1 0 2 4 1 生物滞留设施污染物净化机理1 0 2 4 2 影响生物滞留设施污染物去除能力的因素1 2 2 5 本章小结1 4 第三章生物滞留技术基于水质净化的改良实验1 5 3 1 实验目的与方法1 5 3 2 实验设计15 3 2 1 实验装置的设计1 6 3 2 2 填料的物理性质与设置17 3 2 3 植物选择2 0 3 2 4 人工模拟路面径流雨水配制方法2 l 3 2 5 实验及分析方法2 1 3 3 实验结果分析2 1 3 3 。l 填料的污染物去除能力比较( a 组实验) 2 l 3 3 2 淹水区和碳源对污染物净化效果的影响( 主要对n 的去除) 2 6 3 4 本章小结2 9 第四章生物滞留系统的设计与评价3 1 4 1 生物滞留设施的预处理设施设计3 l 4 1 1 植被浅沟3l 4 1 2 沉淀池3 5 目录 4 2 生物滞留设施的设计3 8 4 2 1 生物滞留设施表面积确定3 8 4 2 2 进水口设计3 9 4 2 3 出水口设计4l 4 2 4 溢流设计4 2 4 2 5 校核4 2 4 3 生物滞留设施的效果评价4 3 4 3 1 径流体积削减4 3 4 3 2 峰流量削减4 8 4 4 生物滞留设施的费用效果评价5 3 4 5 本章小结。5 5 第五章生物滞留设施的应用5 7 5 1 生物滞留技术与l i d 5 7 5 1 1l i d 的原理5 7 5 1 2l i d 综合管理措施5 8 5 1 3 低影响城市雨水生态系统设计方法5 9 5 1 4 生物滞留设施的综合效益6 0 5 1 5 生物滞留设施的场地规划与设计6 1 5 2 生物滞留技术的功能改良。6 l 5 3 道路滞留带的应用及效果评价6 2 5 3 1 道路径流生态处置技术6 2 5 3 2 道路滞留带的应用6 5 5 3 3 道路滞留带的效果评价6 7 5 3 4 道路积水深度和时间分析6 7 5 4 本章小结。71 第六章生物滞留设施的建设与维护7 2 6 1 生物滞留设施的建设与维护7 2 6 1 1s 4 ：物滞留设施的设计评价指标7 2 6 1 2 s - l z 物滞留设施的建设检验指标7 2 6 1 3 t - 1 ：物滞留设施的维护检验指标7 3 6 2 生物滞留设施的植物选择7 4 6 3 本章小结7 5 第七章结论、创新点与建议。7 6 7 1 结论7 6 7 2 创新点。7 8 7 3 建议7 8 参考文献8 0 致谢8 ；l 第1 章绪论 第一章绪论 1 1 问题的提出 随着人为活动的影响和城市化的快速发展，原有的水文循环遭到破坏，城市绿地被 屋面、道路等不透水面( i m p e r v i o u sc o v e r ，i c ) 所取代，雨水引发的问题已逐步凸现 出来，主要表现在径流污染、洪涝灾害、雨水资源流失和生态环境破坏等。 2 0 1 0 年北京市区规划面积1 0 4 2 k r n 2 ，建筑屋面、道路和绿地面积率分别为4 4 6 2 0 2 和3 5 2 ，根据北京市多年平均降雨量5 8 5 m m 和径流雨水污染物平均浓度的最低 值保守估算，北京市区平均径流排放量3 5 亿m 3 ，c o d 排放总量约5 5 万吨年，单位面积 负荷5 7 7 4 惫影1 0 4 - a 。2 0 0 9 年城八区污水处理率己达至t j 9 4 ，径流雨水c o d 排放总量己 超过雨、污、废三者c o d 排放总量的l 3 甚至更高，既使污水处理率达到很高的水平， 由于雨水径流污染的严重性，整治后的河湖水质依然难以满足其功能要求【l 】 2 1 。北京 1 9 9 9 年全市地下水位下降了2 m 。伴随着地下水漏斗的出现，地面沉降也随之出现，引 发了一系列环境问题【2 1 。 由于不透水面积扩大，降雨径流系数不断增加，同时城区旧排水系统结构老化，排 水能力不到应排水雨水量的5 0 ，在遭遇暴雨时会出现雨水横流。市区现有雨水管道的 控制面仅2 3 4 o n 2 ，占建成区面积的1 2 左右。据北京市防汛指挥部统计，2 0 0 6 年至今全 市共发现积滞水点段11 2 处，防汛工作严峻【4 】o 在暴雨管理领域，国外尤其是美国、德国、英国、日本、新西兰、澳大利亚等国家 一直处于领先地位，有比较完善的暴雨管理体系。近年来兴起的低影响开发( l o wi m p a c t d e v e l o p m e n t ，l i d ) 暴雨管理方法，运用源头分散式水文功能性景观等综合管理措施 ( i n t e g r a t e dm a n a g e m e n tp r a c t i c e s ，i m p s ) 实现了城市的雨洪控制利用，与传统的暴雨 管理系统相比具有很高的环境效益和社会效益，是一种可持续的城市暴雨管理体系，在 我国具有广泛的应用前景。 ， 雨水作为非传统水源，可在一定程度上缓解水资源缺乏的压力。生物滞留设施作为 典型的l i d 综合管理措施是一种典型的原位径流雨水控制( 径流污染控制、峰流量控制、 径流体积控制) 措施，其良好的水质净化功能尤为突出，从而保证了其广泛的适用性。 根据利用目标的不同，生物滞留设施分为渗透型和非渗透型，即分别实现回补地下水和 收集回用的目的，这都需要较为苛刻的水质指标。但由于生物滞留设施应用的特殊性， 各地区气候特征、水文、地质条件的差异以及降雨的随机性等导致生物滞留设施难以保 证其水质净化效果的稳定性。 城市径流污染物中的氮、磷、金属是造成受纳水体污染如富营养化等的主要物质， 部分污染物远超出部分国家水质控制标准，如表1 1 所示，降雨造成的冲击负荷污染严 第1 章绪论 重影响j ，城市水环境的健康。 表1 - l 北京城区汇水面初期及后期径流部分污染物浓度( r a g l ) t a b l e l - ld e p a r t m e n to f b e i j i n gu r b a nr u n o f f w a t e re a r l ya n dl a t ep a r t so f p o l l u t a n tc o n c e n t r a t i o n ( r n g l ) 项目c o ds st nt p 油毡屋 初期径流3 5 0 - 2 8 0 04 0 0 - 2 4 0 07 9 3 9 23 2 8 - 4 1 平均径流 1 6 4 - 6 5 66 8 - 2 7 27 8 1 4 7o 7 5 - 0 9 4 面雨水 平均值 3 2 81 3 69 8 0 9 4 径流雨 瓦屋面 初期径流1 0 0 8 0 04 0 0 - 2 4 0 0 平均径流6 1 5 - 2 4 66 8 2 7 2 水水质雨水 平均值1 2 31 3 6 路面雨 初期径流 6 1 0 3 6 6 09 6 7 5 8 0 26 5 - 6 52 8 11 2 平均径流 2 9 1 11 6 43 6 7 一1 4 6 85 6 - 2 2 4o 8 7 3 4 8 水 平均值 5 8 27 3 4l1 21 7 4 地表水i 类 半渗透型：底部设有穿孔收集管，但是收集管的位置在砾石排水层的中间( 有一定 深度的内部贮存区) ，处置的径流一部分渗入地下，一部分被收集，适合有一定渗 透能力的区域； 非渗透型：设施底部可设置防渗膜或底土渗透能力很小，穿孔管设在砾石层底部， 处置的径流全部进入穿孔管中，适合离建筑物近或地下水位低的区域。 ( 3 ) 根据设施外观、大小、建造位置和适用范围可分为雨水花园、滞留带、滞留花坛 和树池四种【4 】。 2 2 生物滞留技术的适用性 生物滞留设施具有灵活性强、不受场地限制、规模小等特点，适用于城市不同的区 域，如新建或改建高密度建筑区、住宅区和偏远郊区等，收集建筑屋面、停车场、广场 及道路等不透水区域的径流。同时它还是一个小生态系统，可以美化、净化环境，减轻 热岛效应，因此，被专家及工程师们广泛使用，被居民们广泛接受【4 】。 实际应用时要充分对设施进行环境和安全风险评价，防止渗透造成地下水污染以及 4 第2 章生物滞留技术的基本原理 浸泡破坏构筑物基础。生物滞留设施不适合应用在地下水位较高( 小于2 m ) 的地区。 为更好的指导生物滞留设施的选择和应用，本研究按照雨水花园、滞留带、滞留花 坛和树池的生物滞留系统分类方法进行分析和讨论。 2 2 1 雨水花园 外表与普通花园类似，长宽比一般为1 ：l 3 ：1 ，可根据场地和景观要求设计成不同形 状。尤其适用于我国低密度公寓或别墅区以及农村庭院式居住区，也可建造在场地宽阔 的公园、学校及住宅区、道路周边等，渗透性和半渗透性雨水花园若建造在建筑物旁， 应选在离建筑物3 m 以外的区域，当雨水花园位于建筑物上游时，距离建筑物不应小于 锄【4 】，否则要做好防渗。典型雨水花园内部结构示意见图2 1 1 ，图2 1 为国外道路旁雨水 花园实景图。 图2 1 道路旁雨水花园实景图 f i g 2 - 1a r a i ng a r d e nr e a lm a pn e x tt ot h er o a d 2 2 2 滞留带 滞留带一般呈长条形，长宽比大于3 ：1 ，外表类似一般的绿化隔离带，主要用于处置 路面径流。可替代停车场、道路及高速公路中间的绿化隔离带，达到净化、输送道路径 流和营造景观的多重目的。图2 2 为滞留带应用于道路实景图，图2 3 为滞留带应用于停 车场实景图。 图2 - 2 滞留带应用于道路实景图 f i g 2 - 2ab i o - s w a l er e a lm a pn e x tt ot h er o a d 滞留带应用时需注意以下两点： 图2 3 滞留带应用于停车场实景图 f i g 2 3a b i o - s w a l er e a lm a pn e x tt ot h ep a r kl o t 夺滞留带不适合做成渗透或半渗透型设施，设施在有土质不良的地基路段靠近道路两 侧部分及底部要做好防渗，防止渗漏雨水侵蚀路基造成道路坍塌，溢流和穿孔收集 管的水可进入道路排水系统。 第2 章生物滞留技术的基本原理 令滞留带设置在城市主干道、高速路等有大型车通过的路段时，为保证行车安全以及 道路承受荷载能力，滞留带与道路路牙石之间要有缓坡过渡，且满足一定的结构受 力要求( 边坡s 1 ：1 ) ，也可做挡墙来解决受力问题【4 】，如图2 - 4 所示。 图2 4 滞留带应用于道路时防止破坏道路结构( 缓坡过渡、挡墙) f i g 2 _ 4ab i o - s w a l en e x tt ot h er o a dt op r e v e n td e s t r u c t i n gt h er o a d ss t r u c t u r e ( t r a n s i t i o nr a m p r e t a i n i n g w a l l ) 滞留带可沿道路纵向分段设置，每段设置溢流口，也可两段之间设置连通管，在下 游设置溢流口；为保证足够的水力停留时间净化径流雨水，道路纵坡不应大于4 ，当 道路纵坡超过4 时可在滞留带内设置台坎以增加雨水的滞留量。滞留带可以和植被浅 沟串联布置，植被浅沟作为预处理设施，其纵向坡度应在1 - 4 ，当大于4 咄寸，可设 置台坎防止冲刷【4 1 ，如图2 5 所示。 图2 5 滞留带浅沟内的堤岸做法 f i g 2 一se m b a n k r n e nw i t h i nb i o - s w a l e | v e g e t a t e ds w a l e 2 2 3 滞留花坛 滞留花坛( 如高位花坛等) 一般高于地面，为半地下式，周边有混凝土矮墙围挡， 也可以是一个预制的混凝土单元，主要用于收集屋面雨水，适用于住宅区、工业区及商 业区等建筑物周边。一般应建在离建