[發明專利]一種研究不同結構參數對雨水花園的性能的影響的方法

在審

• 申請號: 201910694693.1
• 申請日: 2019-07-30
• 公開（公告）號: CN110579584A
• 公開（公告）日: 2019-12-17
• 發明（設計）人: 于冰沁;車生泉;王璐;莫祖瀾;呂永鵬;陳嫣;張辰
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: G01N33/24
• 分類號: G01N33/24
• 代理公司: 50230 重慶市信立達專利代理事務所(普通合伙)
• 代理人: 陳炳萍

本發明申請屬于風景園林工程技術領域，具體公開了一種研究雨水花園不同結構參數對雨水花園的蓄滲、凈化等水文性能影響的方法，通過室內人工降雨模擬試驗，研究隔鹽型雨水花園結構對隔鹽效果、水文調蓄能力和水質凈化效果的影響，形成適宜于濱海鹽堿地區的隔鹽型雨水花園結構參數體系；提出的隔鹽型雨水花園應用模式不但可以在濱海城區域應用推廣，還可以為我國華東地區、沿海地區、特大超大城市的海綿城市建設提供經驗借鑒。本發明主要用于提供一種合理的雨水花園結構篩選和效益評估的實驗方法，解決了沿海灘涂地在雨季容易造成土壤鹽堿化和次生鹽堿化的問題。

技術領域

本發明屬于風景園林工程技術領域，具體公開了一種研究不同結構參數對雨水花園的性能的影響的方法。

背景技術

海綿城市，是中國城市雨洪管理的概念，是生態文明建設的重要媒介，其概念是指城市能夠像海綿一樣，在適應環境變化和應對雨水帶來的自然災害等方面具有良好的彈性，也可稱之為“水彈性城市”。海綿城市的核心思想是維持場地開發前后水文特征，減少對原有生態環境的破壞，符合生態文明建設的要求。

隨著全球人口的不斷增長，許多國家通過沿海灘涂地的開發來解決人口和資源環境間的矛盾。我國的濱海地區獨具對外開放的位置優勢，形成眾多經濟發展迅速、城鎮化水平較高的大中型城市。然而，這些城市受自身地理條件所限，長期以來面臨著土壤質地黏重、自身脫鹽率低、土壤返鹽、地下水位高且變化較大、植被種類單一等問題。除此之外，絕大多數沿海地區還存在著城市雨洪災害的問題，其雨季集中在7-8月份，降雨量占全年的90％左右。降雨分配的不均加重了城市在雨季期間排水系統的負擔，不但造成嚴重徑流污染，也導致大量重金屬離子進入土壤，進一步破壞土壤結構，導致土壤鹽堿化和次生鹽堿化問題更加嚴重，形成惡性循環。

發明內容

本發明的目的在于提供一種研究不同結構參數對雨水花園的性能的影響的方法，以解決沿海灘涂地在雨季容易造成土壤鹽堿化和次生鹽堿化的問題。

為了達到上述目的，本發明的技術方案為：一種研究不同結構參數對雨水花園的性能的影響的方法，包括以下步驟：

(1)正交試驗和模擬試驗的方案設計，通過文獻綜述和現狀調研，獲取目前普遍采用的雨水花園結構參數和濱海鹽堿地區綠化隔鹽措施，明確隔鹽層材料、隔鹽層位置、填料層厚度的正交試驗因素和水平的選擇，并自制雨水花園返鹽模擬和降雨模擬裝置；

(2)隔鹽型雨水花園對鹽堿地返鹽抑制效果的研究，通過模擬試驗，研究不同結構的

隔鹽型雨水花園對應的種植土層含鹽量的變化情況，對試驗數據進行顯著性和差異性分析，分析影響隔鹽效果的主要因素及不同水平間的差異；

(3)隔鹽型雨水花園對徑流的水文特征影響的研究，通過模擬試驗，研究不同結構的隔鹽型雨水花園所對應的出流洪峰延遲時間、總削減率、滲透率和蓄水率等試驗指標的變化，通過對試驗數據的差異性和顯著性分析，總結出影響水文調蓄效果的主要因素及不同水平間的差異；

(4)隔鹽型雨水花園對徑流的水質特征影響的研究，通過模擬試驗，研究不同結構的隔鹽型雨水花園對應的COD、TP、TN的消減率；對試驗數據進行顯著性和差異性分析，分析影響水質凈化效果的主要因素及不同水平間的差異；

(5)綜合分析隔鹽型雨水花園的隔鹽、調蓄、凈化效果，針對研究區域的鹽堿化程度和徑流調蓄凈化的功能需求，提出適用于上鹽堿地區的隔鹽型雨水花園應用模式。

進一步，步驟(1)中參照鹽堿地隔鹽的相關研究，選取推薦較多的新型隔鹽材料沸石和陶粒以及傳統材料河沙作為試驗變量之一，厚度上采用研究及實踐中推薦的最小有效厚度 10cm，位置上通常位于種植土層與鹽堿層之間；試驗地點是玻璃溫室，可以保證充足的光照，且不受自然環境或極端氣候的影響。包括返鹽模擬試驗和徑流水文水質模擬試驗兩個主要部分。