綠色建筑小區(qū)道路雨水控制技術(shù)研究.pdf

1、隨著我國城市化進程的加快，城市建設(shè)迅猛發(fā)展，城市中各種不透水面積大量增加，使得城市地表降雨徑流量增加、洪峰流量增加、峰流量提前，雨水徑流給城市生態(tài)環(huán)境帶來嚴(yán)重污染，且造成雨水資源大量流失。20世紀(jì)90年代，美國降雨管理專家開發(fā)了一種模擬自然水文條件原理，基于源頭控制的多點微觀降雨控制策略，即低影響開發(fā)（Low Impact Development,LID）。針對綠色建筑小區(qū)內(nèi)的不透水瀝青道路和混凝土道路降雨徑流的高污染負(fù)荷帶來的環(huán)境污染

2、、末端處理難度加大和高徑流量帶來的城市洪峰提前、洪峰量加大等一系列問題，應(yīng)用低影響開發(fā)（LID）技術(shù)的雨水源區(qū)控污、截流促滲理念，提出在綠色建筑小區(qū)內(nèi)用透水瀝青道路代替不透水瀝青道路和混凝土道路，以及在透水瀝青道路旁設(shè)置折流式持水花園系統(tǒng)以進一步控制外排降雨徑流；通過新技術(shù)的集成應(yīng)用，以期降低綠色建筑小區(qū)內(nèi)道路徑流污染物尤其是顆粒物的遷移能力，減少道路強降雨徑流對周邊下墊面的直接沖刷，從而降低源區(qū)徑流量并削減其源頭污染負(fù)荷。主要開展研究

3、內(nèi)容和得出結(jié)論如下：
　?、僭谏钲谑泄饷餍聟^(qū)綠色建筑小區(qū)開展的道路雨水現(xiàn)狀監(jiān)測結(jié)果表明：不透水瀝青道路和混凝土道路的降雨徑流中的污染物濃度均隨降雨歷時呈現(xiàn)衰減態(tài)勢，且在降雨歷時后期趨于穩(wěn)定。降雨初期污染物濃度最高，且隨降雨歷時衰減最快，而降雨后期徑流污染物濃度變化趨于平緩。不透水瀝青道路的降雨徑流的監(jiān)測指標(biāo)中，pH均呈弱堿性，SS、COD、TP均達(dá)到嚴(yán)重污染等級，TN達(dá)到重污染等級，BOD5、NH3-N屬于輕污染等級；不透水混凝土

4、道路的降雨徑流中，pH均呈弱堿性，監(jiān)測的污染物指標(biāo)均有超標(biāo)，其中COD、TN和TP屬于污染嚴(yán)重等級，SS和BOD5屬于重污染等級，NH3-N屬于污染等級。徑流的可生化性較差。不透水瀝青道路和混凝土道路的降雨徑流中SS與其他污染物指標(biāo)如COD、TP、TN、NH3-N、NO3-N等有較好的相關(guān)性，SS與COD、TP的相關(guān)性系數(shù)在0.8以上，SS作為道路徑流中的主要污染物之一，明顯影響著徑流中其他污染物的含量。不透水瀝青道路的徑流系數(shù)為0.9

5、5。不透水混凝土道路的徑流系數(shù)為0.91。
　　②提出了在綠色建筑小區(qū)內(nèi)用透水瀝青道路代替不透水瀝青道路和混凝土道路，以期達(dá)到控制傳統(tǒng)不透水瀝青道路和混凝土道路的降雨徑流帶來的水環(huán)境污染和削減城市降雨洪峰和徑流量的目的。監(jiān)測結(jié)果表明，透水瀝青道路路表和滲透出水口處的徑流水質(zhì)除了COD和TN達(dá)到污染等級外，監(jiān)測的其余污染物指標(biāo)SS、NH3-N、NO3-N、TP、BOD5均達(dá)標(biāo)。滲透出水口處和路表處徑流均呈弱堿性。該道路類型的雨水徑流

6、可生化性較差。透水瀝青道路的OGFC-13面層主要對SS有較好的去除作用，達(dá)到66.6％。透水瀝青道路的滲透出水口處徑流中，COD、NO3-N與SS有較好的相關(guān)性，相關(guān)性系數(shù)均在0.76以上；路表處徑流中，COD、TN、TP與SS有較好的相關(guān)性，相關(guān)性系數(shù)均在0.85以上。透水瀝青道路的徑流系數(shù)0.83。透水瀝青道路的徑流系數(shù)跟不透水瀝青道路和混凝土道路的徑流系數(shù)（分別為0.95、0.91）相比較低，但是透水瀝青道路無法做到大量削減徑流

7、總量。試驗中透水瀝青道路的洪峰流量削減率為46.7%，洪峰錯峰效果明顯。
　?、坩槍G色建筑小區(qū)內(nèi)透水瀝青道路無法有效削減總降雨徑流量的情況，研發(fā)了設(shè)置于透水瀝青道路旁的折流式持水花園系統(tǒng)，該系統(tǒng)主要用于進一步削減透水瀝青道路的外排徑流量和控制溢流水質(zhì)。試驗中的折流式持水花園系統(tǒng)采用的雨水匯流面積/持水區(qū)面積≈13.6，即1m2的持水區(qū)，可處理面積13.6m2的透水瀝青道路的外排降雨徑流雨水。試驗結(jié)果表明：折流式持水花園系統(tǒng)的持水

8、區(qū)，當(dāng)設(shè)計降雨量取45mm/d，可控制案例地區(qū)內(nèi)90%的年降雨事件，經(jīng)降雨資料統(tǒng)計，相應(yīng)地可控制85.5%的年總降雨量，可知宏觀來講，區(qū)域年降雨徑流系數(shù)為0.145。設(shè)置在透水瀝青道路旁的折流式持水花園對其徑流進一步削減，徑流系數(shù)可降至0.12，即88%的透水瀝青道路降雨徑流被就地消納和下滲，此時已達(dá)到區(qū)域開發(fā)前的降雨徑流狀態(tài)，達(dá)到了低影響開發(fā)技術(shù)中恢復(fù)開發(fā)區(qū)域水文循環(huán)的目的。按照重現(xiàn)期3年的暴雨強度計算，試驗中的持水區(qū)可使洪峰流量削減

9、率達(dá)到近50%，重現(xiàn)期高于3年的降雨，洪峰流量削減率低于50%，隨著降雨重現(xiàn)期的延長，洪峰流量削減效果逐漸降低。持水區(qū)末端溢流口可按照重現(xiàn)期3年的暴雨強度來設(shè)計。在持水區(qū)末端溢流口處的溢流雨水中，污染物含量均有一定程度降低，其中以SS去除率最為明顯，可達(dá)到74%，出水中SS達(dá)到《城市污水再生利用景觀環(huán)境用水水質(zhì)》(GBT18919-2002)中觀賞性環(huán)境景觀用水的河道類標(biāo)準(zhǔn)；COD基本達(dá)到《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB3838-2002）