上海滨海盐碱地区雨水花园适应性结构设计——以临港海绵城市建设示范区为例

上海临港新城作为我国海绵城市示范点之一,其所在地上海属于典型的滨海盐碱地区,但现有海绵城市建设中关于雨水花园的设计缺乏对地下水位高、土壤盐碱化严重等问题的解决方案。针对以上问题,将雨水花园与工程隔盐技术相结合,通过室内模拟和正交试验方法,研究不同结构雨水花园(包括隔盐层材料、隔盐层位置、填料层厚度)对隔盐效果和雨水渗透过程的影响。结果表明,不同因素对隔盐效果影响大小的顺序为:隔盐层材料填料层厚度隔盐层位置;对雨水渗透影响大小的顺序为:隔盐层材料隔盐层位置填料层厚度。并且根据盐碱地等级分类和水文功能需求,提出适于上海滨海盐碱地区的3种雨水花园结构模式:适用于重度盐碱地区的强隔盐型雨水花园、中度盐碱地区的综合型雨水花园和轻度盐碱地区的渗透型雨水花园。     

沈阳市雨水花园设计的关键参数及影响因子研究

雨水花园可以有效控制径流污染,削减径流流量,是海绵城市建设中最为重要而有效的处理措施。以沈阳市为例,因地制宜,从设施面积、组成构造等方面分析了雨水花园设计中的关键参数和影响因子。关键设计参数为蓄水层高度、种植土层结构、填料组成和深度及砾石层结构,影响因素主要为沈阳市降雨特点、植物品种、土壤渗透系数、雨水花园面积率。以沈阳市某居住小区为例,运用水量平衡分析方法设计雨水花园,根据建筑给水排水设计规范,计算得出小区内屋顶、道路、绿地的雨水径流量及小区所需雨水花园总面积,为雨水花园在东北寒地范围内的推广应用提供重要的数据支撑。     

上海地区不同结构雨水花园对径流的去污效果分析

通过人工模拟实验,分析改良种植土、瓜子片、沸石、砌块砖等不同填料,不同填料层厚度(10、20、30、40、50cm),不同排水层厚度(10、15、20、25、30cm)的雨水花园对径流中有机物(COD)、总氮(TN)、总磷(TP)的去除效能差异,提出适用于上海地区雨水花园的最佳结构参数,为雨水花园在长江三角洲地区的推广和运行提供理论依据和技术支撑。研究结果表明,对COD去除最优的填料是沸石,其厚度为50cm最佳,最优的排水层厚度是30cm;对TN去除最优的填料是瓜子片,其厚度为10cm最佳,最优的排水层厚度是20cm;对TP去除最优的填料是瓜子片,其厚度为50cm最佳,最优的排水层厚度是30cm;综合COD、TN、TP的去除效果,最佳的雨水花园结构组合推荐采用瓜子片或改良种植土作为填料层填料,厚度范围为30~40cm,砾石排水层厚度范围为20~30cm。     

基于雨水利用的高校校园生态景观营造——以沈阳市东北大学(浑南校区)为例

以沈阳市建设"海绵城市"为背景,深入分析高校利用雨水设计生态景观的相关概念和基本方法,解析两者之间的关系。学习国内外杰出的校园生态景观设计案例,结合沈阳市的生态条件,以东北大学(浑南校区)为研究对象,分析沈阳市高校生态景观设计利用雨水的可行性。采用雨水花园、蓄水池等技术手段规划设计建筑馆区的景观,并对现存的蓄水池适用性进行综合评价,以期为其他高校利用雨水资源营造校园景观提供借鉴。     

填料厚度对人工快速渗滤系统运行效果的影响

采用人工快速渗滤模拟柱进行试验,研究了不同填料层厚度对人工快速渗滤系统去除小城镇污水中污染物效果的影响。结果表明:砾石垫层对处理效果无影响,但填料厚度对各种污染物去除率有较大影响,在去除COD时,填料厚度的影响与系统的运行周期长短有关,短周期的影响大于长周期。     

雨水花园建设中植物的选择与应用

介绍了雨水花园中植物的作用,分析了雨水花园建设中植物选择的基本条件及制约雨水花园植物生长的因素,结合工作实践,提出了适宜南京地区雨水花园的植物选择配置,以期为雨水花园的营造提供参考。     

滨海盐碱地区的雨水花园介质土对水文特征的影响——以上海临港新城为例

上海滨海地区海绵城市建设因地理条件所限,遇到地下水位高、土壤盐碱化严重等急需解决的难题。为了推进临港海绵城市试点工程的建设,探索雨水花园的适应性应用,根据上海滨海盐碱地区雨水径流的水文特点,通过人工模拟降雨实验,分析在雨水花园种植层中加入不同介质土(草炭、有机肥、石膏、黄沙、污泥、椰糠、混合土)对降雨径流水文特征(出流洪峰延迟时间、洪峰时刻累积径流削减率、径流总削减率、雨水花园渗透率)的影响,提出适合上海滨海盐碱地区雨水花园的种植土,为雨水花园在滨海盐碱地区的推广提供理论依据和技术支撑。结果表明,对出流洪峰延迟时间最优的介质土是混合土(63 min),对洪峰时刻累积径流削减率最优的介质土是草炭(89%),对径流总削减率最优的介质土是黄沙(76%),对雨水花园渗透率影响最优的介质土是有机肥(9.2E~(-07) m/s)。     

广州地区适合雨水花园应用的植物综合评价

结合已有基础资料对广州地区13处海绵型绿地开展现状调查。采用AHP层次分析法进行综合评价,建立雨水花园植物评价体系。结果表明:耐涝性、污染吸附净化能力、抗旱性、对雨水的截流作用和绿化美化特性5个指标对雨水花园植物选择具有重要影响;74种应用较多的植物可分为4个等级,其中落羽杉、黄金榕、鸢尾等13种为1级,是广州地区雨水花园首选植物;朱蕉、合果芋、龙船花等7种为4级,是建设雨水花园的慎选植物;其余植物根据雨水花园构造分区科学配植。本研究结果可为广州及华南地区雨水花园景观营造提供理论支撑。     

基于大众审美的城市不同场地雨水花园设计要素研究

研究以国内外已建成的雨水花园为案例,以雨水花园空间组织、植物配置和水体形态3大设计要素为内容,采用问卷收集雨水花园审美评分数据和设计要素选择数据,并使用SPSS软件分析调查数据,研究分别在居住区、商业区和公共绿地场地中,风景园林相关专业人士和非风景园林专业人士对雨水花园审美和设计要素偏好及差异性。结果表明,2组人士对以上3种场地雨水花园审美偏好及设计要素选择既存在一致性,又存在差异性。针对分析结果,提出以上3种场地雨水花园设计建议,为雨水花园建设提供一定的理论依据。     

疏浚底泥制作污水处理填料替代MSL 反应器沸石填料的效果

以清淤底泥制作污水处理填料,用于替代多介质土壤滤层系统（MSL）中沸石填料,并对底泥填料用于餐饮废水处理效果进行研究。结果表明,系统运行98 d后,当系统水力负荷为400 L·m-2·d-1时,进水COD、TN、NH4+ N、TP平均浓度分别为965、2847、1849、466 mg·L-1时,常规MSL（沸石填料）和烧结底泥填料MSL系统对污染物的去除效率普遍高于烧结填料生物滤池。底泥填料替代MSL中的沸石填料后,对餐饮污水处理效果没有显著影响,可作为沸石填料的代用品。替代后建设成本可降低181%。     

滴滤塔填料对比试验研究

[目的]提高滴滤塔污染物的去除效率。[方法]考察了沸石、陶环2种新型填料对COD、NH4-N、TN、TP的去除效果。[结果]沸石填料运行稳定,具有更好的污染物去除效果。[结论]采用天然沸石作为填料的滴滤塔具有处理成存低、运行稳定、氨氮去除效率高等特点,在村镇污水处理领域县有较高的推广价值。     

室内中试人工湿地无植物填料床去污性能研究

完成人工湿地填料筛选后，为进一步确定无植物条件下人工湿地填料床去污性能，在柱状填料去污实验结果的基础上进行室内中试实验。中试实验装置包括污水配给箱、无植物填料床（有机玻璃材质，长×宽×高=3 m×1 m×1.5 m）、出水池和电磁流量计等。装置内填充页岩、粗砾石、麦饭石构建无植物填料床，研究无植物条件下湿地填料的COD、TN、TP去除效果。实验结果表明，当水力负荷为400 mm·d-1时，页岩和麦饭石为主填料层的1#COD、TN、TP最高去除率分别为15%、33%和60%，单一页岩为主填料层的2#COD、TN和TP去除率稍高于1#，分别为20%、38%和69%，湿地填料对污染物质去除贡献较小。为确定污染物质去除之间的相关关系，将COD、TN、TP去除率进行相关性分析，发现COD去除与TP去除呈正相关关系，COD去除与TN去除、TN去除与TP去除呈负相关关系。     

室内中试人工湿地无植物填料床去污性能研究

完成人工湿地填料筛选后，为进一步确定无植物条件下人工湿地填料床去污性能，在柱状填料去污实验结果的基础上进行室内中试实验。中试实验装置包括污水配给箱、无植物填料床（有机玻璃材质，长×宽×高=3m×1m×1．5m）、出水池和电磁流量计等。装置内填充页岩、粗砾石、麦饭石构建无植物填料床，研究无植物条件下湿地填料的COD、TN、TP去除效果。实验结果表明，当水力负荷为400mm·d^-1时，页岩和麦饭石为主填料层的1#COD、TN、TP最高去除率分别为15％、33％和60％，单一页岩为主填料层的2#COD、TN和TP去除率稍高于1#，分别为20％、38％和69％，湿地填料对污染物质去除贡献较小。为确定污染物质去除之间的相关关系，将COD、TN、TP去除率进行相关性分析，发现COD去除与TP去除呈正相关关系，COD去除与TN去除、TN去除与TP去除呈负相关关系。     

基于海绵城市视角的生态雨水花园应用研究

雨水花园是一种重要的绿地系统,具有雨水收集与处理、涵养地下水源和改善生态环境等生态功能,同时兼具构造简单、成本低及景观效果佳等优点,在国内建设海绵城市中广泛应用。以深圳前海前湾片区梦海大道的雨水花园工程应用为例,阐述雨水花园从前期地形塑造、土壤改良与构造原理再到植物选择与配置等构建工艺,以期为雨水花园相关技术的设计和建设提供思路。     

人工强化生态缓冲装置对城市初期雨水污染负荷的削减作用

为削减城市初期雨水的污染负荷,设计了以碎石和碎木片为填料主体的人工强化生态缓冲装置,研究了该系统在较短淹水时间(15、30、60 min)内对城市初期雨水水质的改善效果,分析了生态缓冲带对COD、NH3-N、TN、TP等4种污染物的去除过程和机理。结果表明,15 min淹水时间下对COD、NH3-N、TN、TP的平均去除率分别为37.32%、53.36%、19.04%、31.26%;60 min淹水时间的平均去除率分别为63.72%、71.64%、32.83%、49.35%,平均出水浓度为74.00、3.46、12.13、1.46 mg/L,均达到了城镇污水处理厂污染物排放标准(GB18918-2002)的一级或二级标准。     

不同填料垂直流人工湿地系统的净化能力研究

以火山石、沸石、牡蛎壳、陶粒、麦饭石和砖红壤作为人工湿地填料,在水力负荷(0.5～1.5 m/d)的条件下,构建垂直流人工湿地模拟系统,进行单一填料和组合填料的污水净化实验。结果表明,单一填料砖红壤、牡蛎壳、陶粒和麦饭石人工湿地系统对有机物去除能力较好,COD的去除率在40%以上。砖红壤、麦饭石和沸石对总氮的去除率达到39%以上,火山石29%,牡蛎壳和陶粒填料对总氮去除率均低于20%。除砖红壤具有较好去除磷的能力86%外,其余填料系统对磷的去除效率均在30%左右。与单一填料湿地系统相比,9种组合填料系统对主要污染物的去除效率均有所增加,其对COD、TN和TP的去除率分别为54%～82%、40%～91%、47%～84%,且均优于单一填料系统。由此可见,在垂直流人工湿地系统中,通过选择适宜的填料组合,完全可以在相对较高的水力负荷条件下取得较好的处理效果。     

陶粒-海绵铁混合填料BAF深度处理酱油废水研究

[目的]减少酱油废水给环境带来的污染,降低酱油废水深度处理的费用。[方法]采用曝气生物滤池对酱油废水2级好氧处理出水进行深度处理,研究其性能特点和影响因素。[结果]不同气水比对废水COD去除效果的影响要大于对色度、浊度去除的影响;不同水力负荷对COD、色度的去除均有一定影响,色度的去除随水力负荷的增加去除率有所下降,当水力负荷为0.51m3/（m2·h）时对污染物的去除效果最为理想;废水色度和COD去除率与填料层高度的关系为随高度增加而升高,在100cm处对废水色度和COD去除率达到64.4%和58.4%。[结论]曝气生物滤池以陶粒-海绵铁混合填料可以很好地去除酱油废水2级好氧出水中的色度和浊度,进一步降低废水COD,在气水比为2∶1、水力负荷为0.51m3/（m2·h）时对各种污染物的效果最好。     

校园雨水花园景观改造与分析——以北京农学院为例

在低影响开发理念的指导下,以北京农学院为例进行校园雨水花园景观改造,通过雨水花园景观中运用的设计手段和技术设施,将雨水管控设施与景观环境融为一体,解决对校园雨水的内涝困扰,改善校园的水生态和水环境,促进生态校园的建设。同时为我国其他校园雨水花园景观改造提供一些参考与借鉴。     

垂直流湿地对生活污水中磷的去除效果研究

在5个不同的水力负荷条件下,研究了2种填料结构的垂直流湿地对低浓度生活污水中磷的去除效果。结果表明,运行初期人工湿地填料的结构和水力负荷对污水中磷的去除有一定的影响。水力负荷为8.5、10.6、14.1和21.2cm·d-1时,双层填料湿地(1号湿地)对磷的去除效率均可高达97.5%。多层填料湿地(2号湿地)的水力负荷为8.5和10.6cm·d-1时,对磷的去除率可达96.3%;当水力负荷为14.1、21.2和42.4cm·d-1时,人工湿地对TP的去除效率随水力负荷的增大而逐渐降低,分别为92.7%、81.2%和34.5%。磷的静态吸附实验表明,填料对磷的吸附是非常有限的。填料对磷吸附饱和前,垂直流湿地对生活污水中的磷具有良好的去除效果;填料磷吸附饱和后,去除效果较差。     

雨水花园施工技术

雨水花园可以有效地控制径流污染,削减径流流量和峰值流量,在国内具有广阔的发展前景。该文介绍了雨水花园的施工技术,提出了关键参数,旨在为雨水花园的建设提供参考。