2.1生物滯留設施概念及構造
案例中的生物滯留設施應用于城市道路的綠化隔離帶,外觀呈長條形分布,根據其形態和應用場所該生物滯留設施可稱為生物滯留帶;由于城市道路為不透水型下墊面且該道路原雨水管線較為完善,為避免生物滯留帶蓄水漫過路牙石引起道路積水,本案例采用溢流型生物滯留帶;由于生物滯留帶位于機動車和非機動車間的分隔帶中,雨水直接入滲可能會對道路結構造成損害,因此本案例生物滯留帶底部設置防滲層。
2.2徑流雨水凈化
針對道路路面徑流雨水懸浮物(SS)含量較高,根據場地現狀條件,本案例在生物滯留帶進水口處設置預沉池,削減徑流雨水中的懸浮物等較大顆粒,以降低生物滯留帶的除污負擔,延長其使用壽命;此外,綜合考慮填料的滲透性和吸附凈化能力,在人工填料層填充對徑流雨水中多種污染物具有較強吸附能力的組合填料(如粉煤灰、沸石、人工制備材料等)。
2.3設計方法
計算道路生物滯留帶面積時,綜合考慮了設施的滲透能力、蓄水層植物的影響、土壤填料空隙儲水能力等因素,其面積Af計算如式(2)所示:Af=AHφdf/[60KT(df+h)+hm(1-f)df+nd2f-Hdf](2)
式中A——道路匯水面積,m2;
H——年降雨總量控制率所對應的設計降雨量,m;
K——種植土滲透系數,m/s,北京取5×10-6m/s;
T——降雨時間,通常取120min;
df——植土層和填料層的厚度,m;
h——蓄水層設計平均水深,m;
f——淹沒在水中的植被平均體積率,本案例取20%;
φ——徑流系數,本案例取0.9;
n——空隙率,本案例取0.3。
此外,案例中進水口設計采用若干邊石豁口形式,進水豁口均勻分布在邊石上使道路徑流雨水以片流形式進入生物滯留帶;道路雨水口設在生物滯留帶內作為溢流口,并與市政雨水管道銜接。進水口、溢流口設計應經計算確定,具體參見相關文獻。
2.4運行維護
案例中道路生物滯留帶可通過以下幾個方面開展維護工作:①進水口處的預沉池和溢流口上部均采用可開啟式篦子,定期打開預沉池和溢流口處的雨水篦子,清掃池底沉積物;②防止暴雨對植物影響,所選植物為耐旱、耐澇、根系發達且可促進污染物吸附的馬藺和千屈菜;③根據表層植物生長情況對其進行適當修剪、灌溉,定期清理雜草,暴雨過后及時更換受損的覆蓋層材料和植物。
3結論及建議
我國海綿城市建設尚處于起步階段,在其快速推進的過程中已暴露一些問題。生物滯留設施作為低影響開發系統中應用最廣泛的技術之一,在設計過程中要充分理解生物滯留設施的概念,切實結合項目工程的實際條件,因地制宜的進行生物滯留設施的設計,避免盲目性;在關注水量控制的同時,充分考慮徑流雨水水質帶來的污染風險,并選擇合理的生物滯留設施形式和有效的預處理設施;
在徑流雨水污染嚴重的區域,建立以污染物削減控制為目標的生物滯留設施計算方法,并針對目標污染物,通過改進填料種類、優化構造等途徑強化污染物去除;合理制定生物滯留設施運行維護制度,保障其正常功能的發揮。