崔詠軍 闕振業(yè) 方燕 樊綠葉

摘要：通過(guò)模擬生物滯留池的入流和出流過(guò)程，研究了植物生長(zhǎng)對(duì)生物滯留池主要水文參數(shù)的影響情況。結(jié)果表明，當(dāng)降雨間歇期較長(zhǎng)時(shí)，種植植物的相比不種植物的生物滯留池來(lái)說(shuō)，有淹沒(méi)區(qū)的主要水文參數(shù)均呈現(xiàn)上升趨勢(shì);而無(wú)淹沒(méi)區(qū)的除徑流總量控制率外均呈現(xiàn)下降趨勢(shì)。植物的生長(zhǎng)對(duì)提高生物滯留池水文效應(yīng)具有積極作用。

Abstract： ?The effects of plant growth on the main hydrological parameters of bioretention were studied by simulating the inflow and outflow processes of bioretention. The results showed that when the intermittent period of rainfall was long， the main hydrological parameters of the bioretention with inundation area showed an upward trend for the bioretention with plants compared with the bioretention with no plants， while for the bioretention with no inundation area，all parameters except runoff total control rate showed a downward trend. Plant growth has a positive effect on increasing the hydrological effect of the bioretention.

關(guān)鍵詞：生物滯留池;植物;延遲出流時(shí)間;峰值削減率;徑流總量控制率

Key words： bioretention;plants;outflow delay time;peak runoff reduction rate;total runoff control rate

中圖分類號(hào)：TV213.4 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號(hào)：1006-4311（2019）15-0166-03

0 ?引言

隨著我國(guó)城市化進(jìn)程的不斷加快，城市原有地貌不斷發(fā)生變化，當(dāng)雨季來(lái)臨時(shí)，特別是極端降雨事件來(lái)臨時(shí)，經(jīng)常會(huì)導(dǎo)致城區(qū)部分地區(qū)淹沒(méi)，內(nèi)澇問(wèn)題嚴(yán)重。究其原因，一方面，是由于傳統(tǒng)排水系統(tǒng)能力的不足;另一方面，是城市下墊面透水性和排水模式不斷變化所致;從而導(dǎo)致城市水循環(huán)系統(tǒng)平衡被打破，引發(fā)一系列生態(tài)環(huán)境問(wèn)題。

針對(duì)上述的問(wèn)題，世界各國(guó)相繼提出了各自的雨洪管理措施，如美國(guó)的“最佳管理模式（Best Management Practice， BMPs）”，英國(guó)的“可持續(xù)城市排水系統(tǒng)（Sustainable Urban Drainage System）”，日本的“雨水貯留滲透計(jì)劃”以及澳大利亞的“水敏型城市設(shè)計(jì)（Water Sensitive Urban Design， WSUD）”等。生物滯留池作為一種最常見(jiàn)的雨洪管理措施，能很好地調(diào)控雨水徑流，兼具污染物削減的功效。國(guó)外對(duì)生物滯留池的研究起步較早，研究范圍廣泛、成果豐富，而國(guó)內(nèi)的研究多集中于污染物的去除，對(duì)徑流水文過(guò)程少有研究報(bào)道，且多為模型模擬?？v觀國(guó)內(nèi)外，目前尚缺乏環(huán)境條件對(duì)水文效應(yīng)影響的試驗(yàn)研究報(bào)道。

因此，本研究通過(guò)人工模擬降雨試驗(yàn)來(lái)監(jiān)測(cè)生物滯留池的入流和出流過(guò)程，探討植物生長(zhǎng)對(duì)生物滯留池水文效應(yīng)的影響，旨在為生物滯留系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中的水文效應(yīng)評(píng)估提供理論和數(shù)據(jù)支撐。

1 ?材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料及裝置

1.1.1 池體結(jié)構(gòu)

模擬生物滯留池試驗(yàn)裝置按照《澳大利亞生物滯留池應(yīng)用指南》設(shè)計(jì)建造，池體為圓柱形聚乙烯材桶，直徑為1m，外圍包裹一層黑色海綿，避免光照。其中兩個(gè)帶淹沒(méi)區(qū)的生物滯留桶高為1.3m（以下簡(jiǎn)稱A類生物滯留池），兩個(gè)不帶淹沒(méi)區(qū)的生物滯留試驗(yàn)桶高為1m（以下簡(jiǎn)稱B類生物滯留池）。

生物滯留試驗(yàn)桶頂部設(shè)置直徑為30mm溢流管，管底高出桶內(nèi)填料表面0.2m，作為雨水滯留區(qū);試驗(yàn)桶底部設(shè)置直徑為110mm的穿孔排水管，A類生物滯留桶通過(guò)改變底部排水盲管與外部排水管的連接方式，在滯留池中下部營(yíng)造了一個(gè)長(zhǎng)期淹沒(méi)的厭氧區(qū)域，B類生物滯留試驗(yàn)桶排水盲管在底部直接與外部出水管連接。穿孔排水管外包裹一層土工布用以防止填料泄露或堵塞排水孔。

1.1.2 填料配置

生物滯留試驗(yàn)桶內(nèi)部填料自下而上依次為：

排水層厚度為200mm，A類生物滯留池在過(guò)渡層和排水層之間另設(shè)250mm的淹沒(méi)區(qū)，填充材料為礫石;過(guò)渡層厚度100mm，填充材料為粗砂;過(guò)濾層厚度500mm，填充材料為混合砂（粗砂、中砂和細(xì)砂的比例為5：3：2，另外摻加3%有機(jī)質(zhì)，均為質(zhì)量比）;填料上表面覆蓋一層礫石（厚度忽略不計(jì)），用于減小試驗(yàn)過(guò)程中雨水對(duì)填料表面的沖刷，同時(shí)也能一定程度上降低池內(nèi)填料的水分蒸發(fā)。