101雨水花园设计方法探析改

雨水花园设计方法探析

向璐璐1，李俊奇1，邝诺2，车伍1，李艺3，刘旭东3

（1 北京建筑工程学院环境与能源工程学院 北京100044； 2北京市排水集团 北京100038；

3 北京市市政工程设计研究总院 北京 100088）

摘要 雨水花园是一种有效的雨水自然净化与生物滞留处置技术。对目前国外常用雨水花园的三种设计方法进行了对比和分析，包括：基于达西定律的渗滤法、蓄水层有效容积法和基于汇水面积的比例估算法。根据我国多数城市雨水花园的建造特点提出了一种基于水量平衡分析的设计方法，为雨水花园的设计提供参考。

关键词 雨水花园 雨水径流 设计

Discussion on the Design Method of Rain Garden

XIANG Lu-lu1，LI Jun-qi1，KUANG Nuo2，CHE Wu1，HE Jian-ping3，MENG Guang-hui3

(1. College of Environment and Energy Engineering, Beijing University of Civil Engineering and Architecture, Beijing 100044; 2. Beijing Drainage Group Co. Ltd, Beijing 100038；3. Beijing General Municipal Engineering

Design & Research Institute, Beijing 100088)

Abstract: Rain garden is a kind of effective nature purification and bio-retention technology for rainwater runoff. Three design methods abroad were compared and analyzed, including infiltration method based on Darcy’s Law，effective volume of surface retention layer method and proportion estimation method based on catchment area. According to the structure characteristics of rain garden in China, a design method based on water balance was put forward, which provides the reference to the design of rain garden.

Key words: rain garden; rainwater runoff; design

1 引言

雨水花园是一种有效的雨水自然净化与处置技术，也是一种生物滞留设施。一般建在地势较低的区域，通过天然土壤或更换人工土和种植植物净化、消纳小面积汇流的初期雨水。它具有建造费用低，运行管理简单，自然美观，易与景观结合等优点而被欧、美、澳等许多国家推崇采用。但目前在我国应用不多。 雨水花园主要有以下功能：

（1）通过滞蓄削减洪峰流量、减少雨水外排，保护下游管道、构筑物和水体；

（2）利用植物截流、土壤渗滤净化雨水、减少污染；

（3）充分利用径流雨量，涵养地下水，也可对处理后的雨水加以收集利用，缓解水资源的短缺；

（4）经过合理的设计以及妥善的维护能改善小区的环境，为鸟类等动物提供食物和栖息地，达到良好的景观效果。

雨水花园设计主要是根据以上功能的要求，合理确定其构造，选择相应的计算方法确定其面积、深度、进出水口等。本文首先对国外常用的三种方法进行了阐述，分析了它们的优缺点和适用条件。在分析雨水花园基本构造和工作原理的基础上，提出了一种基于水量平衡分析的设计方法，并对其关键设计参数及其影响因素进行了讨论。

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建设部研究开发项目（06-K4-19）；北京市规划委员会科研专项基金项目（200503001）；北京市“学术创新团队”项目-可持续水与废物循环利用技术（BJE10016200611）

2 雨水花园的构造

雨水花园主要由五部分组成，自上而下依次是：蓄水层、覆盖层、种植土层、人工填料层和砾石层。其中在填料层和砾石层之间可以铺设一层砂层或土工布。根据雨水花园与周边建筑物的距离和环境条件可以采用防渗或不防渗两种做法。当有回用要求或要排入水体时还可以在砾石层中埋置集水穿孔管。图1是雨水花园的典型结构示意图。

图1 典型雨水花园结构示意

(1) 蓄水层。为暴雨提供暂时的储存空间，使部分沉淀物在此层沉淀，进而促使附着在沉淀物上的有机物和

金属离子得以去除。其高度根据周边地形和当地降雨特性等因素而定。一般多为100~250mm。

(2) 覆盖层。一般采用树皮进行覆盖，对雨水花园起着十分重要的作用，可以保持土壤的湿度，避免表层土

壤板结而造成渗透性能降低。在树皮—土壤界面上营造了一个微生物环境，有利于微生物的生长和有机物的降解，同时还有助于减少径流雨水的侵蚀。其最大深度一般为50-80mm。

(3) 植被及种植土层。种植土层为植物根系吸附以及微生物降解碳氢化合物、金属离子、营养物和其它污染

物提供了一个很好的场所，有较好的过滤和吸附作用。一般选用渗透系数较大的砂质土壤，其主要成分含有60~85%的砂子，5~10%的有机成分，粘土含量不超过5%。种植土层厚度根据植物类型而定，当采用草本植物时一般厚度为250mm左右。种植在雨水花园的植物应是多年生的，可短时间耐水涝，如大花萱草、景天等。

(4) 人工填料层。多选用渗透性较强的天然或人工材料，其厚度应根据当地的降雨特性、雨水花园的服务面

积等确定，多为0.5~1.2m。当选用砂质土壤时，其主要成分与种植土层一致。当选用炉渣或砾石时，其渗透系数一般不小于10-5m/s。

(5) 砾石层。由直径不超过50mm的砾石组成，厚度约200~300mm。在其中可埋置直径为100mm的穿孔管，

经过渗滤的雨水由穿孔管收集进入邻近的河流或其它排放系统。

通常在填料层和砾石层之间铺一层土工布是为了防止土壤等颗粒物进入砾石层，但是这样容易引起土工布的堵塞。也可在人工填料层和砾石层之间铺设一层150mm厚的砂层，防止土壤颗粒堵塞穿孔管，还能起到通风的作 …… 此处隐藏：5619字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……