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雨水花园在海绵城市中小尺度应用的设计要点——以江苏食品药品职业技术学院睿湖改造为例

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大众标准化 2024年第14期 158-160页

作者：石天然江苏食品药品职业技术学院

现阶段城市发展及水资源紧缺矛盾问题更加突出，为有效改善城市生态环境，解决城市用水危机，需积极应用海绵城市理念，建设雨水花园，满足水资源自然积存、自然渗透、自然净化目标。文章以苏州食品药品职业技术学院睿湖改造工程为例，... 详细信息

现阶段城市发展及水资源紧缺矛盾问题更加突出，为有效改善城市生态环境，解决城市用水危机，需积极应用海绵城市理念，建设雨水花园，满足水资源自然积存、自然渗透、自然净化目标。文章以苏州食品药品职业技术学院睿湖改造工程为例，首先阐述海绵城市概念及功能，提出项目设计理念与分区设计要点，明确雨水花园建设流程，发挥出雨水花园在建设海绵城市中的积极作用。

关键词：雨水花园海绵城市小尺度应用

基于在线监测的雨水花园系统径流水量控制方法

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西昌学院学报（自然科学版） 2024年第1期38卷 87-93页

作者：何茜西昌学院土木与水利工程学院四川西昌615013

目前常规的雨水花园系统主要通过搭建绿色屋顶等雨水滞留设施,实现对径流水量的控制,因其缺少对排水管道拓扑结构的分析步骤,导致径流控制效果不佳。针对这一问题,提出基于在线监测的雨水花园系统径流水量控制方法。使用传感设备实现对... 详细信息

目前常规的雨水花园系统主要通过搭建绿色屋顶等雨水滞留设施,实现对径流水量的控制,因其缺少对排水管道拓扑结构的分析步骤,导致径流控制效果不佳。针对这一问题,提出基于在线监测的雨水花园系统径流水量控制方法。使用传感设备实现对径流水量的实时监测,并增加蓄存功能;以监测结果为基础,对排水管道拓扑结构差异展开分析,并通过调整模拟降水量、调蓄容积等参数实现对径流水量的控制。结果表明:上述方法可以达成较高的地表径流衰减率,具备良好的径流水量调控能力。

关键词：雨水花园径流水量径流控制在线监测

海绵城市-湿陷性黄土地区特殊地形下雨水花园的设计研究

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中文科技期刊数据库（文摘版）工程技术 2024年第2期 140-143页

作者：刘振东弓锋娟李磊李硕杨坤中国建筑第六工程局有限公司天津300450

在我国西北地区湿陷性黄土特殊地形较为常见,湿陷性黄土地区的地理气候条件往往极具代表性,针对这类特殊地形开展雨水花园项目建设方案设计工作,需要对多方面因素和知识进行分析和考量。例如,地形条件的多变性、粘土土壤排水能力不足以... 详细信息

在我国西北地区湿陷性黄土特殊地形较为常见,湿陷性黄土地区的地理气候条件往往极具代表性,针对这类特殊地形开展雨水花园项目建设方案设计工作,需要对多方面因素和知识进行分析和考量。例如,地形条件的多变性、粘土土壤排水能力不足以及自然降水的不可预测性。为此,相关技术人员要深入开展湿陷性黄土土质结构特点的研究工作,合理把控湿陷性黄土土壤结构的均匀性、疏松性以及孔隙发达等特性,这类特性在干燥状态下土壤结构的稳定性会更高,结构压缩性也会进一步降低。但在水资源的注入下,在施加一部分压力,其土壤结构就会快速崩溃,进而出现极为显著的强度下降以及附加应力下沉等问题。在这类湿陷性黄土地区开展雨水花园的设计工作,需要有效应对地基基础部分的施工技术挑战,制定更为详尽的设计策略,切实合理的开展地形结构调整、水体资源管理、植被覆盖、雨水收集储存以及合理利用等工作。综合考量各部分因素以及施工工艺进而制定更为完整的方案设计内容,进而有效实现湿陷性黄土地区雨水花园构建工作真正达到雨水管理、生态系统平衡以及环境美化的目标。

关键词：湿陷性黄土雨水花园地形特点土壤改良植物选择雨水收集、存储与利用

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基于可持续发展的口袋公园雨水花园设计研究

江西建材 2024年第5期 130-132页

作者：孙文娟张红梅寿光市市政公用事业服务中心

文中以某城市口袋公园雨水花园项目为例，深入探索雨水花园的设计与施工。结果显示，该项目成功利用了150 m2的空间，实现了85%雨水收集率和90%雨水利用率，耗时3 d完成土壤改良工作，将土壤有机质含量提升至3.5%,同时，项目生物多样性... 详细信息

文中以某城市口袋公园雨水花园项目为例，深入探索雨水花园的设计与施工。结果显示，该项目成功利用了150 m2的空间，实现了85%雨水收集率和90%雨水利用率，耗时3 d完成土壤改良工作，将土壤有机质含量提升至3.5%,同时，项目生物多样性指数达到2.8,生态平衡指数达到85%。项目效益超过预期要求，但仍有改进空间，特别是在进一步提高雨水收集率和生态系统优化方面。

关键词：可持续发展口袋公园雨水花园生态优化

雨水花园水力传导度的衰减过程及其防治措施研究

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水资源与水工程学报 2022年第6期33卷 137-144页

作者：党振国蒋春博李怀恩汤海川饶茂郅宋凯歌西安理工大学水利水电学院陕西西安710048 西安理工大学省部共建西北旱区生态水利国家重点实验室陕西西安710048

雨水花园通过“植物-土壤-微生物”的综合作用来渗透、净化雨水径流,但随着运行时间的延长,雨水花园填料堵塞会造成水力传导度降低,从而导致其运行寿命的衰减。以运行10 a的实例入渗型雨水花园及其周围常规绿地作为研究对象,通过对比二... 详细信息

雨水花园通过“植物-土壤-微生物”的综合作用来渗透、净化雨水径流,但随着运行时间的延长,雨水花园填料堵塞会造成水力传导度降低,从而导致其运行寿命的衰减。以运行10 a的实例入渗型雨水花园及其周围常规绿地作为研究对象,通过对比二者消纳的污染总负荷、填料下渗率以及不同埋深填料的颗粒级配,研究雨水花园水力传导度衰减的影响因素。结果表明:雨水花园主要污染物SS、TN、TP、COD入流总负荷量分别为544.51、21.55、1.65和514.50 g/m^(2),是常规绿地的7~34倍;现阶段,常规绿地的稳定下渗率是雨水花园的近10倍。从时间尺度上对比,雨水花园运行10 a后的稳定下渗率为23.24 mm/h,与建成初期相比衰减达5.2倍;与常规绿地在空间尺度上对比,雨水花园填料埋深0~50 cm以内黏粒和粉粒的含量相对较高,埋深50~100 cm范围内雨水花园和常规绿地颗粒级配基本一致,表明雨水花园堵塞主要发生在填料埋深0~50 cm范围内。最后,结合降水条件和运行机制,提出了雨水花园堵塞防治措施。

关键词：雨水花园常规绿地水力传导度衰减过程下渗率颗粒级配

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杭州雨水花园植物应用现状研究

南京林业大学学报（自然科学版） 2022年第4期46卷 239-246页

作者：武文婷周婷婷任彝梅欹李智兴浙江工业大学设计与建筑学院浙江杭州310023 杭州爱田网络科技有限公司浙江杭州310051

【目的】运用实地调研法,针对已建成的城市雨水花园项目,从植物资源应用的角度进行多指标调查评价,分析存在的问题,为相关研究提供参考。【方法】依据杭州市雨水花园分布情况,选取17个代表性雨水花园,从植物资源的总体应用现状、植物观... 详细信息

【目的】运用实地调研法,针对已建成的城市雨水花园项目,从植物资源应用的角度进行多指标调查评价,分析存在的问题,为相关研究提供参考。【方法】依据杭州市雨水花园分布情况,选取17个代表性雨水花园,从植物资源的总体应用现状、植物观赏特性、不同场地植物种数及结构模式、不同雨水处理区植物生态特性和种类等方面进行研究。【结果】①雨水花园灌木和草本的种类较多,草本植物数量最多,乔木应用较少;②在蓄水区以耐干旱、耐水湿、抗污染能力及净化能力强的植物为主,在缓冲区以较耐干旱、耐短期水湿及抗雨水冲刷能力强的植物为主,在边缘区以较耐干旱、较耐水湿的植物为主;③植物有66种,隶属于36科51属,被子植物种类最多,占比在90%以上;④应用较多的主要有禾本科、蔷薇科、莎草科、杉科、豆科植物;⑤草本植物以多年生为主,灌木的常绿和落叶比例相差不大,乔木以落叶植物为主;⑥观花植物占比最大(53.03%),色系较丰富,其中紫色系和白色系植物最多。【结论】杭州市雨水花园植物资源总体应用现状良好,但也存在部分问题有待改进。本研究将为雨水花园植物资源的应用和优化提供启示和借鉴。

关键词：城市绿地雨水花园植物资源应用现状优化策略杭州市

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雨水花园在线监测与评估系统设计

给水排水 2022年第2期48卷 116-121,127页

作者：尚晓琪刘玲玉石龙宇陈丁楷中国科学院城市环境研究所城市环境与健康重点实验室厦门361021 中国科学院大学北京100049

以雨水控制与利用为目标,结合雨水花园结构和主要功能,基于可持续理念运用传感器和物联网技术设计了包含感知、传输、供电3个子系统的在线监测系统,选取指标和模型构建了包含分析系统和预警系统两个子系统的评估系统,确定了雨水花园径... 详细信息

以雨水控制与利用为目标,结合雨水花园结构和主要功能,基于可持续理念运用传感器和物联网技术设计了包含感知、传输、供电3个子系统的在线监测系统,选取指标和模型构建了包含分析系统和预警系统两个子系统的评估系统,确定了雨水花园径流调蓄、水质净化和微气候改善效益量化评估方法,并创新性提出运用贝叶斯网络分析法从下渗量、管道分流量、溢出量和降雨量构建动态雨洪模型,结合雨洪模型输出的内涝概率分布图划分雨洪风险等级,从而构建风险预警机制。

关键词：雨水花园在线监测与评估系统物联网技术效益评估动态雨洪模型风险预警

雨水花园集中入渗对地下水水位水质影响的动态过程模拟研究

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水文 2023年第6期43卷 66-73页

作者：刘敏贾忠华唐双成许青赵文宇扬州大学水利科学与工程学院江苏扬州225009 江苏海洋大学土木与港海工程学院江苏连云港222005

为探究地下水埋深较浅的平原地区雨水花园集中入渗对地下水水位水质的影响,以扬州市一高校某校区为研究区,以研究区2018年7月—2019年6月的地下水位实测资料和污染物浓度监测数据为研究基础,结合研究区实际水文地质情况,运用Visual MODF... 详细信息

为探究地下水埋深较浅的平原地区雨水花园集中入渗对地下水水位水质的影响,以扬州市一高校某校区为研究区,以研究区2018年7月—2019年6月的地下水位实测资料和污染物浓度监测数据为研究基础,结合研究区实际水文地质情况,运用Visual MODFLOW软件构建了地下水数值模型和溶质运移模型,模拟了研究区建立雨水花园前后地下水变化情况及经雨水花园集中入渗后浅层地下水中总磷、硝态氮、氨氮的运移过程。模拟结果显示:(1)相同降雨条件下,建立雨水花园前后地下水的补给和蒸发速率分别增加1.2 m^(3)/day、1.1 m^(3)/day,表明集中入渗能够增加对地下水的补给;(2)模拟期间,总磷、硝态氮和氨氮在地下水中的运移路径与水流方向一致,运移距离分别为11.19 m、71.53 m、6.7 m,且浓度分别降低至0.018 mg/L、0.12 mg/L、0.035 mg/L,水质均达到国家健康标准,未对地下水环境造成显著影响,表明雨水花园能够改善地下水水质。研究结果可为海绵城市建设和地下水污染治理提供参考依据。

关键词：雨水花园数值模拟地下水区域水平衡污染物运移

雨水花园土壤与地下水中氮素的分布规律及耦合模拟

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雨水花园土壤与地下水中氮素的分布规律及耦合模拟

作者：赵王奔西安理工大学

学位级别：硕士

雨水花园作为海绵城市的典型绿色设施而被广泛应用,在降雨径流长期集中入渗条件下,雨水花园入流水量负荷大、污染负荷强度高,土壤及地下水中的氮素可能存在累积效应与污染风险。因此,有必要进行雨水花园土壤与地下水中氮素的分布规律研... 详细信息

雨水花园作为海绵城市的典型绿色设施而被广泛应用,在降雨径流长期集中入渗条件下,雨水花园入流水量负荷大、污染负荷强度高,土壤及地下水中的氮素可能存在累积效应与污染风险。因此,有必要进行雨水花园土壤与地下水中氮素的分布规律研究,为雨水花园长期运行提供理论依据。本研究以校内两座雨水花园为研究对象,基于2017～2022年作者与前人监测的雨水花园土壤氮素实测数据,分析土壤介质中氮素的季节变化规律;通过对照组对比、Robust回归法,分析土壤氮素垂向分布规律与土壤酶对氮素的影响;基于2019～2022年地下水氮素实测数据,通过单因素方差分析法,分析集中入渗对地下水氮素浓度有无显著影响:结合降雨资料,明确地下水中氮素浓度随时间的变化规律;应用内梅罗指数法评估地下水氮素污染情况。通过构建Hydrus-Modflow耦合模型,进行长系列降雨模拟,预测未来10年(2021/6/1～2031/6/3)雨水花园土壤与地下水中总氮的累积效应与污染风险。所得主要结论如下:(1)时间尺度上,雨水花园土壤中氨氮含量变化剧烈,主要受短期降雨影响,无显著季节变化规律;硝氮、亚硝氮、总氮在春夏与秋冬季节主要呈降低趋势而夏秋与冬春季节主要呈升高趋势。土壤垂向上,随着土壤深度的增加,雨水花园土壤氨氮含量先减小后增加再减小:硝氮、亚硝氮、总氮含量先减小后增加。土壤蛋白酶、脲酶、蔗糖酶、酸性磷酸酶的变化能够解释土壤硝氮与亚硝氮含量变化的52%与63%,而对氨氮与总氮的解释程度较小,仅为21.7%与11.6%。(2)单因素方差分析结果表明,集中入渗对雨水花园地下水中氨氮、硝氮与总氮浓度均有显著影响。监测期内,雨季期间地下水氨氮浓度随时间先上升再下降,呈“n”字型变化,峰值不超过1.5 mg/L,非雨季内地下水氨氮浓度维持稳定,不超过1 mg/L。单场次降雨后3～5天内,地下水中硝氮浓度小幅度上升,峰值不超过3 mg/L,地下水硝氮浓度长期维持在0.5 mg/L左右。连续降雨事件与较长的雨前干燥期会使地下水中总氮浓度大幅度上升,峰值不超过12 mg/L,地下水总氮浓度大部分时间低于5 mg/L。水质评价结果表明,地下水氨氮水质等级为优或良;硝氮水质等级均为“优”,集中入渗不会造成雨水花园地下水氨氮、硝氮污染现象。(3)耦合模拟结果表明,2#、3#雨水花园降雨径流中总氮约有84.2%、85.28%留存在土壤包气带,15.8%、14.72%流入地下水中。相关性分析结果表明,土壤总氮与时间变化无相关关系,与降雨量、入流浓度显著相关。降雨对两座雨水花园地下水补给率分别为13.4%、6.2%。模拟期内两座雨水花园监测井中总氮浓度处于0.258～4.619、0.107～2.975 mg/L范围内。长期集中入渗下土壤总氮无累积风险,地下总氮无污染风险。研究证明,对于研究区雨水花园,降雨长期集中入渗会对土壤与地下水氮素造成影响,但并不会产生累积效应与污染风险,说明研究区雨水花园是一种有效的且能够长期运行的雨水资源化措施。

关键词：集中入渗雨水花园土壤氮素地下水氮素耦合模拟