生物炭改性双层基质绿色屋顶水力特性研究

作     者：张军 钱丰峰 晁建兵 方勤丰 仲勇 徐洪涛 梅国雄 蒋明杰 肖良 

作者机构：同创工程设计有限公司 华蓝设计(集团)有限公司 浙江大学海洋学院 广西大学土木建筑工程学院 

出 版 物：《水利水电技术(中英文)》 (Water Resources and Hydropower Engineering)

年 卷 期：2024年

学科分类：12[管理学] 1204[管理学-公共管理] 08[工学] 081303[工学-城市规划与设计(含：风景园林规划与设计）] 0813[工学-建筑学] 0834[工学-风景园林学（可授工学、农学学位）] 

基　　金：国家科学自然基金项目“竖向荷载及强降雨耦合作用下粗粒土填料挡墙病害形成机理与防治研究”(52108309) 

主　　题：绿色屋顶 生物炭 改性土 雨水管理 双层基质 水力特性 数值模拟 

摘      要：【目的】城市快速发展导致洪涝和热岛效应加剧，绿色屋顶可缓解这些问题，特别是其基质层土壤对雨水管理影响很大。使用生物炭改良土壤的双层基质层绿色屋顶能够有效优化雨水管理能力。【方法】采用室内试验和数值模拟相结合，探究双层基质绿色屋顶的水力性能。基于试验柱对人工降雨条件下的水力过程进行了观测，利用反解法估算基质土非饱和水力参数；采用数值模拟探讨生物炭双层基质在雨水管理中的应用效果。【结果】结果显示：不同的生物炭施用方式在延缓和减少峰流方面表现出不同的性能。在选定的暴雨情况下，有3cm天然土壤和12cm生物炭处理土壤的双层基质结构有更好的雨水管理能力。【结论】结果表明：用生物炭改良土壤，采用双层基质展示了其在绿色屋顶中的灵活性和高效性。这为屋面绿化设计提供了初步指导，也为优化屋顶绿化暴雨管理提供设计方向，为未来研究奠定了基础。