【摘要】：城市雨水一方面帶來的洪澇、面源污染等問題,另一方面又是緩解人均水資源不足的有效方法。下凹式綠地作為有效又生態(tài)的城市雨水處理設(shè)施,是建筑小區(qū)改造方案的重中之重。但其效率參差不齊,缺少設(shè)計標(biāo)準(zhǔn),且由于各地域的氣候、土質(zhì)等區(qū)別,很難做到因地制宜。另外,對已完工設(shè)施缺少運(yùn)行維護(hù)方案,導(dǎo)致大量的設(shè)施如植草磚、下凹式綠地等出現(xiàn)堵塞現(xiàn)象,設(shè)施功能下降甚至逐漸喪失。因此,本研究對下凹式綠地設(shè)計、運(yùn)行進(jìn)行系統(tǒng)研究,開發(fā)面向?qū)嶋H工程的下凹式綠地全周期解決方案。首先對小區(qū)現(xiàn)狀進(jìn)行分析,初步確定綠色LID方案及設(shè)施規(guī)模。實驗室模擬下凹式綠地結(jié)構(gòu),收集雨水,分析雨水下滲和凈化效果并對其組成結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化。分析設(shè)施滲水速率的主要影響因素,進(jìn)一步提高其滲水性并為工程提供科學(xué)參數(shù)。最后研究設(shè)施在不同降雨強(qiáng)度和長期運(yùn)行過程中出現(xiàn)的問題、成因及對應(yīng)解決方法,對分區(qū)下凹式綠地維護(hù)方案提出建議。得到以下成果:研究表明利用三層礫石級配、以紅壤土作為填充介質(zhì)并鋪種馬尼拉草的設(shè)施具有更好的滲水、凈化效果。其開始出水時間、積水深度、COD去除率、NH4+-N去除率、PO43--P去除率和SS去除率分別為7.67min、18mm、70.89%、64.26%、59.82%和80.25%。通過SPSS軟件進(jìn)行單因素方差分析,在5%的顯著水平下認(rèn)為設(shè)施介質(zhì)層是其滲水速率的主要影響因素。對介質(zhì)層分別進(jìn)行分層優(yōu)化和混合調(diào)質(zhì)。分層介質(zhì)由于交界面堵塞等原因,整體滲水較差,平均滲水速率分別為12.15ml/min、14.05ml/min和17.96ml/min;且分層介質(zhì)積水也較嚴(yán)重,最大積水深度分別為75.2mm、69.6mm和54.4mm。故其對原有單一介質(zhì)層的滲水能力并未起到優(yōu)化效果。而混合調(diào)質(zhì)土壤中3/7混合運(yùn)行期間滲水速率穩(wěn)定,幾乎未發(fā)生積水現(xiàn)象,優(yōu)于單一介質(zhì)土壤,且其對COD、NH4+-N、PO43--P和SS去除率與單一介質(zhì)無顯著差異。對優(yōu)化的介質(zhì)在不同降雨強(qiáng)度下進(jìn)行實驗,發(fā)現(xiàn)隨著降雨強(qiáng)度增加,3/7混合介質(zhì)運(yùn)行最穩(wěn)定,且不同降雨強(qiáng)度下3/7混合介質(zhì)對COD、NH4+-N和PO43--P去除與紅壤土無顯著差異,對SS的最高去除率達(dá)到94.5%,明顯高于兩種單一介質(zhì)。設(shè)施長時間運(yùn)行混合介質(zhì)比單一介質(zhì)具有更好的抗堵塞性能。對堵塞程度初等的介質(zhì),清理表面沉積物可使介質(zhì)滲水性能恢復(fù)至初始狀態(tài)的95.4%;對堵塞程度中等的介質(zhì),翻耕土壤對其滲水性的恢復(fù)作用明顯;而對于堵塞程度嚴(yán)重的介質(zhì),換土可使設(shè)施滲水性能和積水情況與換土前運(yùn)行初始狀態(tài)接近。設(shè)施運(yùn)行應(yīng)采用主動維護(hù)、被動維護(hù)和整改的組合方案,以實現(xiàn)長期有效運(yùn)行。
【圖文】：

重等一系列問題[29]。美國、英國、澳大利亞、新西蘭等超 40 個問題進(jìn)行了不同規(guī)模的研究。其中技術(shù)水平比較領(lǐng)先、成效較好措施（BMP）、低影響開發(fā)（LID）、澳大利亞的水敏感城市設(shè)計（持續(xù)排水系統(tǒng)（SUDS）、新加坡的活躍、美麗及潔凈的水計劃（A經(jīng)查找文件整理如下。）最佳管理措施（BMPs）和低影響開發(fā)（LID）雨洪管理的理念和技術(shù)研究大致經(jīng)歷了兩個發(fā)展階段。第一階（BestManagementPractices，BMPs）；第二階段是目前廣泛應(yīng)用ow Impact Development，LID）。在 1983 年推出最佳管理措施（BMPs）作為暴雨管理和面源污染包括工程措施和非工程措施[31]。BMPs 因其高效性、經(jīng)濟(jì)性等特口密度較大、環(huán)境負(fù)荷較大的國家和地區(qū)，并產(chǎn)生了較好的效果s 主要為徑流過程控制措施，一般是通過減緩流速，延長停留時間過濾等方法達(dá)到削峰和凈化徑流的目的[33]。非工程性措施有土教育、制定相關(guān)法律法規(guī)等。其制定需要綜合考慮地理位置、氣素，效果較顯著[34]。

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工程碩士學(xué)位論文。LID 是 BMPs 的強(qiáng)化版，相比于 BMPs，LID 更加節(jié)能、生態(tài)、環(huán)保。目前技術(shù)包括雨水花園、生態(tài)樹池、綠色屋頂?shù)�，其都屬于生態(tài)型的雨洪控制施，在美國及其他各國都有廣泛的應(yīng)用，如美國波特蘭街道雨水花園、澳花果社區(qū)、日本東京墨田區(qū)等[40]。（2）澳大利亞水敏感城市設(shè)計（WSUD）水敏感城市設(shè)計（Water Sensitive Urban Design，WSUD）在 1994 年由首次提出，針對城市水資源和水環(huán)境與人口日益增長之間的矛盾的系統(tǒng)案[41]。其核心觀點是將城市設(shè)計與城市水循環(huán)有機(jī)結(jié)合，包括雨水資源收水質(zhì)改善、特色社區(qū)建設(shè)等[42](見圖 1-2)。
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TU985.12;X52

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2629419