深圳绿色屋顶雨水滞留效应变化及其影响因素

绿色屋顶可滞留雨水削减径流,已被广泛应用于城市雨水管理.绿色屋顶雨水滞留效应会随降雨场次及月份降雨条件的变化而波动.基于中国深圳市洋竹草、太阳花、卧地延命草和佛甲草4种不同植被绿色屋顶18个月共58场降雨的连续水文监测和植物覆盖度监测,分析了绿色屋顶雨水滞留效应的波动规律及其影响因素,结果表明,绿色屋顶对场次降雨的雨水滞留量为0.4~37 mm,雨水滞留率为2%~100%;绿色屋顶月雨水滞留量为13~148 mm,月雨水滞留率为29%~70%;绿色屋顶全年总雨水滞留量为610~660 mm,雨水滞留率为44%~49%.雨水滞留率和雨水滞留量与降雨量分别呈显著负相关和正相关,二者都与雨前日间干旱时间呈显著正相关;此外月均太阳辐射和植被类型及其覆盖度变化也对月份间雨水滞留效应有较大影响.不同植物由于其滞水能力、蒸散发能力和植被生理活性等的不同,在不同月份表现出不同的雨水滞留能力.研究结果可为绿色屋顶的性能评估和推广应用提供科学指导.

上海市常见园林植物冠层及地坪对初期雨水滞留能力研究

以上海市奉贤某苗圃常见园林植物和不同地坪为研究对象,对其雨水的截留能力进行研究。采用模拟降雨喷淋法对30种园林植物冠层和17种不同地坪材料分别进行单位面积滞水能力的测定,进行聚类分析,以筛选出滞水能力较强的植物和地表材料,为规划设计建设海绵城市及防洪防涝设计等提供基础参考数据。希冀可为相关城市林业设计提供基础数据和科学参考。

绿色屋顶的雨水滞留演化规律研究进展

绿色屋顶作为海绵城市建设的重要措施,在雨水滞留、净化、再利用及改善生态环境等方面发挥了显著作用。为进一步研究绿色屋顶的调蓄效果,更好地服务于海绵城市建设与评价,总结现有的研究成果,梳理绿色屋顶的雨水滞留演化规律方面的研究进展。首先从绿色屋顶的雨水滞留影响因素和研究方法等方面展开论述,其次对合理设计和评价绿色屋顶雨水滞留能力方面进行深入探讨,最后给出研究绿色屋顶雨水滞留演化规律存在的问题及其发展展望。

雨水滞留设施结构形态研究现状及龙岗河流域雨水滞留设施结构选择

雨水滞留设施是一种有效的雨水储蓄与净化处置技术,具有蓄滞雨水、削减洪峰流量、减少面源污染、补充地下水等功能。文章详细分析了单个雨水滞留设施和多功能雨水滞留设施的结构组成、功能和适用范围,依据龙岗河流域设置雨水滞留设施的主要目标,确定缓冲池+一级下渗池+二级下渗池+雨水滞留池构成的多功能雨水滞留系统为主要雨水滞留系统结构形式。

南宁市5种雨水滞留渗滤系统绿化植物的抗旱特性及其评价

为了筛选出适合南宁市雨水滞留渗滤系统的抗旱性植物,选取南宁市常用的5种绿化植物(鹅掌柴Schefflera arboricola,紫竹梅Setcreasea purpurea Boom,水鬼蕉Hymenocallis littoralis,麦冬Ophiopogon japonicus,肾蕨Nephrolepis auriculata)进行干旱胁迫试验,研究干旱胁迫15 d对植物的生理指标及叶绿素荧光参数的影响,并利用主成分分析法对植物抗旱性进行综合评价。结果表明,随着干旱胁迫加强,5种植物的丙二醛含量和细胞伤害率呈不同程度上升趋势,叶片含水率和土壤含水率则逐渐下降;随着干旱胁迫加强,5种植物的实际光化学量子产量Y(II)、最大光化学量子产量(F_v/F_m)和光化学猝灭系数(q^P)均呈下降的趋势,非光化学猝灭系数(q^N)逐渐升高。5种植物的抗旱性强弱顺序为鹅掌柴、紫竹梅、水鬼蕉、麦冬和肾蕨。

改良雨水生物滞留系统截留微塑料效果及影响因素探究

选取聚乙烯(PE,疏水)和聚苯乙烯乳胶微球(PS,亲水)两种使用广泛且在水环境中频繁检出的微塑料为代表,对基质为90%砂土+10%给水厂污泥的雨水生物滞留系统在不同水力停留时间、离子强度、pH值和阳离子类型条件下截留微塑料的效果进行了研究。结果表明,当进水中两种微塑料的丰度分别为5.0×10^(4),5.3×10^(4)个/L、HRT为10 min时,微塑料在改良雨水生物滞留系统中开始穿透及完全穿透时间较传统雨水生物滞留系统均明显后移。在改良雨水生物滞留系统中,HRT由10 min提升至30 min后,聚乙烯开始穿透从90 min(9 FVs)后移至360 min(12 FVs),聚苯乙烯乳胶微球开始穿透从40 min(4 FVs)后移至240 min(8 FVs);高离子强度时(50.0 mmol/L)系统对微塑料的截留能力更强;pH及阳离子类型对微塑料的截留效果无明显影响。

铜银负载沸石基质雨水滞留池的除菌性能

针对城市水体的病原微生物污染问题,设计了以铜银负载沸石为基质的雨水滞留池模拟柱,用于去除合流制溢流水中的以大肠菌群为指示菌的病原微生物;通过静态实验考察了制备的载铜和载银沸石的铜、银的流失量和除菌效果,并用模拟柱进行了含不同大肠杆菌浓度的进水及合流制溢流水的除菌实验。结果表明:载铜沸石的Cu2+流失量相对于载银沸石的Ag+流失量更小;在105~107 CFU·L-1的进水大肠杆菌浓度下,2种沸石柱的除菌率均在90%以上;在连续18 d的运行过程中,2种沸石实验柱对大肠杆菌浓度为106 CFU·L-1的合流制溢流水的除菌率也保持在90%以上,且未受到水中的COD、TN、TP的影响。载铜和载银沸石基质滞留池可以有效地降低雨水中的病原微生物风险。

运行时长和淹没高度对雨水生物滞留系统氮素去除的影响

为提高雨水生物滞留系统对氮素的去除率,通过室内土柱(高1000 mm,直径200 mm的有机玻璃柱,出水管向上抬升用以形成不同淹没高度)物理模型试验,研究了雨水生物滞留系统运行时长(6、12、18、24、30d)及不同淹没高度(0、250、500 mm)的氮素去除效果。结果表明,30 d内,系统的渗透性能随运行时长增加而增加,渗透系数从0.44 mm/min增加到了0.98 mm/min;系统填料中的黏粒(<0.002 mm)含量随时长增加向下迁移并富集在填料中部(250 mm);NH_(4)^(+)-N去除率随运行时长增加变化较小,平均去除率为93.60%,NO_(3)^(-)-N和TN去除率随运行时长增加先增加后趋于稳定,最大去除率分别为54.45%和71.01%,COD的去除率随运行时长增加先减小后趋于稳定,变化范围为59.56%~73.85%;淹没区对NH_(4)^(+)-N的去除率影响较小,而对NO_(3)^(-)-N、TN和COD的去除率出现不同程度的增加,TN、NO_(3)^(-)-N和COD的最大去除率对应的淹没高度分别为250、500、250 mm。系统在30 d的运行时长内氮素的去除率较为稳定,并未随运行时长的增加而下降;增设淹没区能提高NO_(3)^(-)-N、TN和COD去除效率。综合考虑雨水生物系统对氮素的去除,推荐最佳淹没高度为250 mm。

雨水生物滞留系统关键设计参数研究进展

低影响开发(LID)雨水系统构建是海绵城市实现雨水控制与利用的有效手段,其中雨水生物滞留系统的设计对城镇区域削减雨水径流量与降低径流污染等具有重要的意义。在综合国内外研究成果的基础上,探讨了雨水生物滞留系统的规模、填料、植物、布局等关键设计要素的选择和确定方法。首先,对雨水生物滞留系统的规模设计方法进行了归纳总结,并阐述了不同种类填料改良的效果以及对雨水生物滞留系统性能的影响;然后,介绍了雨水生物滞留系统常用的优化模型和布局优化研究进展,并对雨水生物滞留设施中的植物应用研究进行了归纳和讨论,指出寒冷地区影响LID设计的关键因素是冻融与融雪剂,湿陷性黄土地区LID设计的要点在于防渗漏及避免土体沉降;最后,提出雨水生物滞留系统设计中存在的问题和未来需要加强研究的重点方向。

海绵城市建设中雨水生物滞留设施施工要点初探

雨水生物滞留设施是海绵城市建设中常用的典型技术之一。以雨水生物滞留设施的施工工序为线,针对海绵城市建设中雨水生物滞留设施的施工要点及其质量控制进行了论述,以期对其施工的全过程质量控制提供参考。

雨水生物滞留系统脱氮的研究综述

介绍了雨水生物滞留系统中氮素的来源、氮素的迁移转化和生物滞留系统脱氮现状,并重点从脱氮的原理,脱氮的影响因素等几个方面论述了植物脱氮国内外主要研究进展和理论成果。针对研究现状提出了改进生物滞留系统的技术措施,为该技术的进一步发展指明方向。

雨水花园在城市绿地中的运用——以海门肇州园景观设计为例

本文主要以海门肇州园景观设计为例,阐述如何在雨水丰沛,地下水位较高,土壤含水量丰沛的地区实施海绵城市。本文提出利用现状场地条件,把雨水加以管理和利用,建造雨水花园,以生态的方式对雨水进行净化,把公共绿地打造成一个节约型绿地。

简单式绿色屋顶雨水径流滞留效果的影响因素

绿色屋顶具有良好的环境、社会和经济效益,其在欧美等发达国家已得到广泛应用,但在国内雨水控制领域受到的关注度较低。为此,采用北方典型城市的设计降雨对绿色屋顶装置进行模拟降雨试验,分析简单式绿色屋顶的排水层材料、种植基质及降雨强度对其雨水径流滞留效果的影响。结果表明:凹凸排水板和陶粒两种排水层材料对绿色屋顶滞留雨水径流的效果无明显优劣;种植基质的初始湿度与绿色屋顶对雨水径流的削减率存在负相关关系;基质种类对绿色屋顶雨水径流滞留能力也有一定影响,与超轻量基质和田园土相比,改良土在雨水径流削减、产流延缓、峰值流量削减和延后等方面的效果更好;绿色屋顶对较低重现期的降雨事件具有更好的雨水径流滞留效果。

海绵城市建设的绿化屋顶技术及其水文与环境效应研究进展

绿化屋顶作为海绵城市建设的重要措施之一,能够有效改善城市内涝、热岛效应、建筑能耗、城市绿化等生态环境问题,是一种可持续的城市低影响开发实践,具有较大的开发潜力。通过系统回顾和综述国内外绿化屋顶最新研究成果和发展趋势,指出了不同气候条件和绿化屋顶类型雨水年滞留率约为50%~90%,并能将室内温度降低约3℃~4℃,为绿化屋顶推广应用提供可靠依据。基于海绵城市建设理念重点从植被选择、基质土壤和排水层建设探讨了绿化屋顶试验研究进展和实用化建设方法,归纳了绿化屋顶对降雨径流量和径流峰值的衰减、径流开始时间和径流峰值时间的延迟作用,指出了绿化屋顶雨水滞留性能主要受气象因素和结构配置影响,并受荷载、成本、维护管理、径流污染和渗漏风险等条件限制。同时,探讨了绿化屋顶雨水滞留过程动态模拟的建模方法和发展方向。最后围绕绿化屋顶潜在效益开发、结构性能综合优化、机理模型研究等方面提出了我国绿化屋顶研究建议和趋势。

农村庭院降雨径流污染特征及生态净化效能

村庄初期雨水径流是农村水环境的污染源之一。以南京高淳区蒋山村农村庭院为研究对象,选取3次降雨事件,分别分析了屋面、庭院地表、道路、菜地4种下垫面径流的污染特征及其随降雨历时的变化规律,考察了下向流雨水滞留池对降雨径流的生态净化效能。结果表明,天然雨水良好,不是主要污染控制对象;4种下垫面径流水质存在一定差异,庭院地表及菜地径流水质较屋面及道路径流水质差,TN、TP和SS为径流主要污染物,且屋面、庭院地表、道路径流初期冲刷效应明显,污染负荷主要集中在降雨发生的前0.5~1.0 h。填充加气块的下向流雨水滞留池耐冲击负荷能力强,可有效去除降雨径流中污染物,在水力负荷为0.18、0.27、0.54 m^(3)/(m^(2)·d)时均有较好的净化效能,沿程监测表明降雨径流污染物主要在上层被去除。

基质改良和结构优化强化雨水生物滞留系统除污

传统生物滞留系统对TSS、重金属和COD有较好的去除效果,但对N、P的去除效果不稳定。为了强化对N、P的去除,尝试用铝污泥和沸石对传统基质填料进行改良以提高系统对氨氮和磷的吸附效果,并在系统底部设置淹没区创造缺氧环境以提高系统对硝态氮的去除效果。模拟滞留柱试验采用15%铝污泥和85%沸石作为填料,对比了在无淹没区和有淹没区条件下对模拟雨水中各种污染物的去除效果。结果表明,在无淹没区条件下,系统对进水TSS负荷的变化有很好的抗冲击能力,当进水TSS为100~400 mg/L时,出水TSS浓度始终在20 mg/L以下。当进水COD为150~250 mg/L、TP为2.5~7 mg/L、NH_4^+-N为3~4 mg/L、NO_3^--N为6~10 mg/L时,系统对COD、TP、NH_4^+-N、NO_3^--N的平均去除率分别为76%、98%、97%、36%。在有淹没区且进水浓度基本相同的条件下,系统对TSS、COD、TP、NH_4^+-N等污染物的去除率较无淹没区时均没有大的变化,但对NO_3^--N的平均去除率则上升为79%。同时,系统对As、Pb、Zn、Cu、Hg、Cd、Cr等重金属也有良好的去除效果。添加铝污泥后提高了滞留系统对磷和重金属的控制能力。

多孔纤维棉在绿色屋顶中的适配性试验研究

为了解多孔纤维棉在绿色屋顶排(蓄)水层的适配性,分别采用塑料凹凸排水板和多孔纤维棉作为绿色屋顶试验装置的排(蓄)水层,通过模拟降雨试验对外排径流量、水质和植物生长进行监测,探究多孔纤维棉与传统排(蓄)水层材料的差异。结果表明:相较于塑料凹凸排水板,2~8 cm厚的多孔纤维棉更适合作为绿色屋顶的排(蓄)水层,在干旱期可维持植物生长,在降雨期可提高雨水滞留效果和对悬浮物的削减效果,减少TP和COD_(Cr)的淋出,但会加剧TN的淋出。

绿色屋顶技术回顾与前景展望

论述了绿色屋顶技术的发展历程,分析了绿色屋顶在实际应用中存在的问题并提出了相应的解决方案,以期为后期工艺应用与技术革新提供理论依据。

屋顶绿化的效益及成本分析

近年来,随着城市化水平的提高以及可持续发展意识的增强,屋顶绿化技术凭借其生态效益及景观价值,已经在欧美国家得到广泛应用,国内已有一些研究,但应用范围比较狭隘。文章通过分析国内外学者的研究,量化了屋顶绿化在节能减排、滞留雨水、去除污染物、延长屋顶寿命、降低噪声和景观价值等方面的功能效果。并在此基础上分析屋顶绿化的成本效益,为国内工程实际应用提供数据基础。

回归自然的雨洪渠道--以武汉西干渠公园景观风光带为例

以西干渠公园景观风光带为例,从区域雨洪管理的角度,运用海绵城市的理念进行设计。整个公园的雨洪体系由植草沟、雨水花园、雨水滞留塘、雨洪通道、景观湖面构成。通过渗、滞、蓄、净、用、排等方法,将雨水与场地有效结合,通过场地的吸纳减轻雨水对城市管道的压力,同时净化雨水水质,使得城市雨水与自然生态完美融合。