雨水花园对雨水资源的控制利用分析及其实际应用与探讨.pdfVIP

第十届国际绿色建筑与建筑节能大会论文集 雨水花园对雨水资源的控制利用分析及其实际应用探讨4 张敏 (中国建筑科学研究院上海分院，上海200023) 摘要：近几十年来，由于城市的不断发展和扩张，城市不透水材料面积的逐渐增大，致使城市洪 涝干旱年年发生。雨水花园作为一种经济、适用且美观的LID／BMP措施，同时能有效去除雨水径 流中的污染物，从而成为一项最直接及最方便的雨水利用方式。本文在分析了城市初期雨水径流水 质的基础上，详细介绍了雨水花园的功能、分类、构造及设计计算，结合不同应用条件，探讨了雨 水花园在上海市的应用，展望了雨水花园在雨水资源方面的应用前景。 关键词：雨水花园；雨水利用；初期雨水径流；水质；应用条件 0引言 随着人为活动的增多，城市化进程加快，除洪涝灾害外，径流污染水体、生态环境 被破坏、地下水位降低等雨水问题也日益增多。由雨水形成的面源污染日益成为城市水 环境的重要污染源。因此，研究和发展一种高效经济、维护管理简单、美观实用且公众 接受度高的径流生态处置措施尤为重要。近年来，在欧美等国家兴起的雨水花园成为解 决这类问题的有效途径。 雨水花园是以自然生态和美观为主要方式来减少径流峰值、降低环境污染、提高水 质的有效的雨水自然净化与处置技术。雨水花园是生物滞留设施的其中一种形式，也是 城市暴雨最佳管理措施(BMPs)中的一项技术。具体到城市居住区的范围内，由于居 住区绿地与居民的生活密切相关，又是城市绿地的重要组成部分，具有绿化面积大、环 境效益好等特点，这些无疑为雨水花园的建设提供了良好的载体‘11。 1初期雨水径流水质分析 1．1屋面初期径流 屋顶雨水径流污染物主要是来源于降雨对大气污染物的淋洗、雨水径流对屋顶沉积 物质的冲洗、屋顶自身材料析出物资等途径。因此，屋顶雨水水质的主要影响因素包括 屋顶材料、降雨条件和大气环境。通常屋面雨水初期径流水质的上限值一般出现在初春 +本课题受中国建筑科学研究院上海分院青年基金项目资助 1 绿色建筑设计理论、技术和实践 降雨，这是由于屋顶表面污染物质已经过长时问累积而未得到有效降雨冲刷的结果。 根据对城区瓦屋顶和沥青油毡屋顶初期径流的监测资料，沥青油毡屋顶初期径流中 而言，瓦屋顶初期径流中污染物浓度明显低于沥青油毡屋顶，屋顶材料类型及新旧程度 是影响径流水质的根本原因[21。 1．2硬化地面初期径流 城市硬化地面形式主要有机动车道、非机动车道、小区内道路、庭院和广场等，各 种不同形式硬化路面雨水径流水质也不同。由于道路沉积污染物的量比屋顶相对要多， 因此道路径流污染比屋顶径流严重很多，而且道路径流中污染物浓度变化幅度很大，主 要影响因素为道路沉积污染物量、环卫状况、车辆通行量、降雨强度及降雨量等。 1．2．1城市机动车道初期径流水质 根据机动车道路雨水径流采用监测资料，机动车道路雨水径流污染严重，尤其是机 动车道初期径流污染物含量很高，COD、SS、TN指标浓度超过了生活污水的浓度。主 TN浓度约为20—125mg／L[21。 1．2．2居住区内道路初期径流水质 由于居住区内道路车流量相对较小、环卫条件较好等原因，居住区内道路径流污染 相对于市政机动车道路要轻，其径流污染物浓度变化幅度也小于市政机动车道路。居住 度约为200—5000mg／L何TN浓度约为5．15mg／L[21。 1．3绿地径流水质 由于绿地土壤及种植草坪植被对降雨径流污染物的拦截、过滤与吸附等作用，使得 绿地的径流水质要优于其他形式的下垫面，且变化幅度也较小。绿地径流中主要污染物 COD、SS和TN的平均浓度分别为30mg／L、100mg／L和5mg／L[21。 2雨水花园的功能分类 2．1以降低径流污染为目的 该类雨水花园主要目的是控制初期雨水径流污染，净化水质，适用于环境污染较严 重的区域，如停车场、广场、道路的周边。该类雨水花园具有结构复杂，设计难度大， 造价高，维护困难的缺点。但是通过严格的植物选择、土壤配比、生物技术工序可以处 2 第十届国际