南方紅壤區(qū)雨水花園設(shè)計優(yōu)化及應(yīng)用研究.pdf

1、雨水花園是海綿城市中解決徑流帶來的面源污染及水文問題的可靠設(shè)施，但引入我國的時間較短，因地制宜的設(shè)計和應(yīng)用還未充分展開。針對南方紅壤區(qū)降雨量多、土壤滲透性低的地域特點，從填料配比、植物優(yōu)選及IWS（Internal Water Storage）設(shè)置方面對雨水花園進行設(shè)計優(yōu)化，并探討其水質(zhì)凈化效果。結(jié)合工程實際應(yīng)用案例，探討雨水花園的設(shè)計及運行情況，并分析其水質(zhì)凈化及水文調(diào)控效果，為低影響開發(fā)設(shè)施的推廣及海綿城市的建設(shè)提供參考。主要結(jié)論如

2、下：
　?。?）沸石、煤渣、砂子、膨脹蛭石、陶粒和紅壤等雨水花園填料的NH3-N和 P等溫吸附實驗表明，紅壤的NH3-N理論飽和吸附量僅次于膨脹蛭石，為2500mg/kg，沸石的P理論飽和吸附量最高，為2272.73mg/kg，沸石適宜添加在紅壤中以提高其N/P吸附效果及滲透系數(shù)。綜合考量植物生長、徑流滲透及堵塞問題，宜在紅壤中摻入65％以上的砂子或55%以上的沸石，同時搭配10%的堆肥以配置雨水花園填料層。
　?。?）柳葉

3、馬鞭草、菖蒲、鳶尾和美人蕉的水質(zhì)凈化及生長適宜性實驗表明，有植物的裝置對NO3-N和 TN的去除率比無植物的裝置分別高2.20%～46.52%和0.77%～29.34%，各裝置的COD平均去除率為68.84%～77.28%，植物對TSS、NH3-N和TP的去除影響不顯著，其平均去除率分別為97.59%、84.06%和93.36%。綜合植物的生理狀況及污染物去除效果，柳葉馬鞭草和美人蕉較適宜在南方紅壤區(qū)的雨水花園中種植。
　?。?）

4、IWS的設(shè)置使COD、NO3-N和TN的去除率分別增加了6.64%、9.43%和7.68%，但對NH3-N、TSS和TP的去除率影響較小，且植物與IWS對COD、NO3-N和TN的去除有極顯著的交互作用，而對TSS、NH3-N和TP去除的交互作用較小。
　　（4）工程案例中，年徑流總量控制率為85%，設(shè)計降雨量為38.9mm時，以30%砂、10%堆肥和60%紅壤配置填料層，面積為203m2的雨水花園可調(diào)控1533.24m2匯水區(qū)的

5、徑流。監(jiān)測結(jié)果表明，雨水花園對TSS和 NH3-N的去除效果較好，平均EMC（Event Mean Concentration）去除率分別為71.89%和31.73%，因填料不含沸石等材料，且秋冬季節(jié)植物與微生物代謝緩慢，對其它污染物的去除效果較差，NO3-N、COD、TN和TP的平均EMC去除率分別為-38.57%、-9.76%、11.85%和26.16%。SWMM模擬結(jié)果表明，雨水花園的水量調(diào)控效果與重現(xiàn)期成反比，當(dāng)重現(xiàn)期為0.5年