海绵城市雨水管理成果

1．生态植草沟对雨水径流的调蓄效能

生态植草沟对降雨径流的渗透能力较强,水力负荷能力远大于4．2×10-5 m3/(m2·s)。理论上1 m2的植草沟1 h可以处理超过0．15 m3的降雨径流,相当于在1年重现期下,可处理超过4倍面积的硬质地面的降雨径流。实验结果表明,种植土厚度为30 cm,滤料层厚度为30 cm的分组Ⅱ植草沟对径流洪峰的延缓效果最佳,平均延缓26．4 min;种植土厚度为20 cm,滤料层厚度为40 cm的分组Ⅰ植草沟对降雨径流的削减率最高,平均削减25．9%的径流量。

同时,与种植土相比,滤料对降雨径流的削减效果较好。分组Ⅰ植草沟中对降雨径流洪峰延缓最佳的结构为20 cm种植土+40 cm砌块砖,对降雨径流削减率最高的结构为20 cm种植土+40 cm砌块砖5分组Ⅱ植草沟中对降雨径流洪峰延缓最佳的结构为30 cm种植土+30 cm砌块砖,对降雨径流削减率最高的结构为30 cm种植土+30 cm碎石;分组Ⅲ植草沟中对降雨径流洪峰延缓和对降雨径流削减率最佳的结构均为40 cm种植土+20 cm碎石。

根据上述结论,在生态植草沟的实践应用中,在降雨径流量较大的区域如停车场、广场、道路等,适合应用的植草沟结构为20 cm种植土+40 cm砌块砖,或20 cm种植土+30 cm砌块砖+10 cm碎石;在降雨径流量较小的区域如绿地和居住小区等,较适合应用的植草沟为30 cm种植土+30 cm碎石,或40 cm种植土+20 cm碎石。

2．生态植草沟对雨水径流的净化效能(www.xing528.com)

根据模拟实验得出的结论,分组Ⅰ的植草沟中对削减TSS和TP去除效果最好的结构是20 cm种植土+40 cm砌块砖;对削减COD最优的结构是20 cm种植土+10 cm砌块砖+30 cm碎石;对削减—N最优的结构是20 cm种植土+10 cm砌块砖+30 cm碎石。综合4种降雨径流主要污染物的削减效应,最佳的植草沟结构是20 cm种植土+30 cm砌块砖+10 cm碎石,此结构的生态植草沟对TSS、COD、—N和TP的削减率分别为89．3%、48．0%、72．3%和85．3%。同样,分组Ⅱ的植草沟最优的结构是30 cm种植土+20 cm砌块砖+10 cm碎石,其对TSS、COD、—N和TP的削减率分别为77．5%、72．5%、79%和90．4%。分组Ⅲ的植草沟中对削减TSS和TP效率最高的结构是40 cm种植土+10 cm砌块砖+10 cm碎石;对削减COD和—N最优的结构是40 cm种植土+20 cm碎石。综合4种降雨径流主要污染物的削减效应,最适宜的植草沟结构是40 cm种植土+10 cm砌块砖+10 cm碎石,此结构的生态植草沟对TSS、COD、—N和TP的削减率分别为56．4%、49．3%、44．4%和49．5%。

根据上述结论,在城市社区中生态植草沟的实践应用中,在降雨径流污染物浓度较高同时无较高景观种植要求的区域适合用分组Ⅰ的生态植草沟,在污染物浓度较高同时要求有一定景观种植要求的区域适合用分组Ⅱ,在污染物浓度低同时需要有种植景观的区域适合用分组Ⅲ。

或者,在径流量较大TSS污染较严重的区域应选取分组Ⅰ的植草沟,即结构为20 cm种植土+40 cm滤料层,选择植被时使用覆盖度较高、根系较密的草坪草等;在径流量较小即汇水面积较小的区域,可以选择分组Ⅱ、Ⅲ的植草沟结构类型,而在选择植被时则可以适当选取宿根花卉和低矮灌木。3组植草沟对COD均有较好的削减效果,种植土厚度变化对COD削减没有显著影响,但种植土本身的成分中不宜含有过多的有机污染物。在—N污染较严重的区域应选取分组Ⅰ和分组Ⅱ的植草沟,即结构为20 cm种植土+40 cm滤料层和30 cm种植土+30 cm滤料层的植草沟,对植被的选择上没有特殊要求。针对TP污染的控制,应选择分组Ⅰ和分组Ⅱ的植草沟,即结构为20 cm种植土+40 cm滤料层和30 cm种植土+30 cm滤料层的植草沟。

此外,在降雨径流污染物浓度较大的区域,如停车场、广场、道路等,适合应用的植草沟结构为20 cm种植土+40 cm砌块砖,20 cm种植土+30 cm砌块砖+10 cm碎石,或者30 cm种植土+20 cm砌块砖+10 cm碎石;在降雨径流污染物浓度较小的区域如绿地、公园和居住小区等,可考虑植草沟结构为40 cm种植土+10 cm砌块砖+10 cm碎石。