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第6期2019年2月No.6February ，2019
江苏科技信息
Jiangsu Science &Technology Information
董智敏，卢淼，陈纯兴，谢林伸
（深圳市环境科学研究院，广东深圳518001）
引言
随着城市化进程的加快，人口增长迅速和城市土地开发不断扩张导致土地硬化面积增加，原有自然裸露地面被城市钢筋混凝土硬化地面取代，自然水循环系统受到干扰［1］，雨水难以通过硬化地面进行下渗，导致城市降雨径流量明显增大，城市雨水在丰水期降雨过程中迅速汇流，径流峰值提前，带来城市内涝灾害；枯水期，由于地下土壤蓄水较小，难以补充城市地表径流，造成城市地表水体在旱季出现断流。

由于地表水体水量的减小，使得水中的污染物质难以降解消除，造成地表水体在旱季污染加重。

雨水滞留设施是一种有效的雨水储蓄与净化处置技术，也是一种生物滞留设施。

雨水滞留设施通常建在道路两边、城市广场、花园小区、河道两侧等，建造地理位置在汇水面最低的地方，方便雨水的汇流。

雨水滞留设施的主要功能有削减洪峰流量、减少面源污染、补给地下水、改善景观环境，也可对处理后的雨水加以收集利用，缓解水资源短缺。

1雨水利用技术
雨水利用技术通常包括直接利用、间接利用和综合利用3种［2］。

雨水的直接利用就是将降雨经过收集和处理后重新使用，包括水库雨水经处理后直接作为饮用水使用、雨水收集池收集的雨水直接用于灌溉、冲刷地面、厕所等；雨水的间接利用方式包括雨水的下渗、通过调节池收集减轻暴雨洪峰流量和补充河流的地表径流等，利用的目的是减轻暴雨时的洪峰流量、削减城市面源污染、补充地下水、避免城市热岛效
应、改善区域生态环境等。

2常见雨水蓄滞设施
雨水滞留设施有单一形式的雨水滞留设施和多功能形式的雨水滞留设施，单一形式的雨水滞留设施有雨水花园、下凹式绿地、渗透塘、湿塘、蓄水池等；多功能形式的雨水滞留设施由两种及以上雨水滞留设施组成，一般会根据雨水收集利用目标选择不同的形式。

雨水滞留设施结构形态不同，功能差别明显。

2.1雨水花园
雨水花园是“海绵城市”建设低影响开发措施的重要方式之一，被广泛应用于雨水蓄滞带和净化领域［3］。

雨水花园一般建在地势较低的区域，由耐淹植物、蓄水层、树皮覆盖层、树皮覆盖层、种植填料层、砾石层组成。

雨水花园根据是否在底部做防渗和是否埋设穿孔管，分为自然入渗式和外排式，自然入渗式底部无任何防渗措施，雨水下渗和蒸发是滞留雨水的主要排空方式，此类雨水花园通常建在花园小区、公园内，体积较小；外排式雨水花园底部需做防渗处理，通常铺设防渗透膜，并埋设穿孔管，雨水下渗至底部时通过穿孔管排出，适合运用在小区、停车场、道路等空间［4］。

雨水花园具有通过沉淀吸附作用、生物降解作用去除雨水中的污染物质的作用，还具有消纳小面积汇流的径流雨水、削减洪峰流量、涵养地下水的作用。

何雨洋等［5］通过对武汉某小区雨水花园工程实例分析
基金项目：国家水体污染控制与治理科技重大专项；项目编号：2015ZX07206-006。

作者简介：董智敏（1990—），女，河北邯郸人，硕士研究生；研究方向：水环境规划和管理。

雨水滞留设施结构形态研究现状及
龙岗河流域雨水滞留设施结构选择
摘要：雨水滞留设施是一种有效的雨水储蓄与净化处置技术，具有蓄滞雨水、削减洪峰流量、减少面
源污染、补充地下水等功能。

文章详细分析了单个雨水滞留设施和多功能雨水滞留设施的结构组成、功能和适用范围，依据龙岗河流域设置雨水滞留设施的主要目标，确定缓冲池+一级下渗池+二级下渗池+雨水滞留池构成的多功能雨水滞留系统为主要雨水滞留系统结构形式。

关键词：雨水滞留设施；单一形式；多功能组合形式；地表补水；地下补水中图分类号：X522文献标识码：A
发现，该小区雨水花园可以收集雨水量83653m3，可以有效吸纳雨水，减轻城市排水管网负荷。

陈舒等［6］通过人工模拟实验研究发现，雨水花园对径流中化学需氧量（Chemical Oxygen Demand，COD）、总氮、总磷的去除效率最高时雨水花园的最优填料组成为瓜子片或改良种植土、厚度范围为30~40cm，砾石排水层厚度范围为20~30cm。

2.2下凹式绿地
下凹式绿地是雨水蓄积以及增加地表入渗的有效措施［7］。

现有对下凹式绿地的研究集中于两个方面：一是下凹式绿地对暴雨洪峰流量的削减作用；另一方面是下凹式绿地对雨水的蓄积、下渗补充地下水的效果。

任树梅等［8］对北京城区不同水平年、汇水面积及不同下凹深度绿地的雨水蓄渗效果进行了分析计算，结果表明，下凹式绿地在城市雨水利用以及降低洪水危害方面有积极的作用。

周丰等［9］对道路下凹式绿地研究发现，下凹式绿地可以有效减少路面雨水径流和汇流，同时能够补充地下水。

程江等［10］对不同设计工况下的下凹式绿地的雨水蓄渗效应进行研究，研究结果认为，下凹式绿地的蓄渗效果的好坏在于当地的土壤渗透性、下凹式绿地的深度和绿地面积所占比例。

黄民生等［11］研究结果表明，下凹式绿地对径流污染物的削减作用较为明显，对雨水径流中的COD，N，P等污染物的削减率在40%~50%。

2.3渗透塘
渗透塘是通过雨水下渗作用补充地下水的雨水滞留设施，一般的雨水渗透塘都具有超强的渗透能力，建在地势较低的区域，以低洼绿地的形式呈现。

此外，渗透塘还具有净化地表径流、削减洪峰流量的作用。

渗透塘的结构一般由两部分组成，分别是预处理设施和渗透设施，预处理设施通常是沉砂池或者前置塘形式，预处理设施的作用是去除降雨径流中的大颗粒物质、削减流速。

预处理设施的边坡坡度（垂直∶水平）一般不大于1∶3，塘底至溢流水位一般不小于0.6m；渗透设施一般由种植土、透水土工布和过滤介质层组成，渗透塘的排水时间应小于24h。

渗透塘适用于汇水面积较大（大于1hm2）且具有一定空间条件的区域。

渗透塘可有效补充地下水、削减峰值流量，建设费用较低，但对场地条件要求严格，对后期维护管理要求较高。

2.4湿塘
湿塘是海绵城市低影响开发建设模式之一，具有调蓄雨水、净化地表径流的功能，同时也可作为景观水体，改善水体环境。

湿塘的结构通常由6部分组成，分为进水入口、前置塘、主塘、溢流口、护坡和驳岸以及维护通道等；进水口通常设有削减进水流速、防止水流冲刷和侵蚀；前置塘起到沉淀径流中的大颗粒污染物的效果，属于湿塘的预处理装置。

根据海绵城市建设技术指南，前置塘一般设置清淤通道和防护措施，驳岸采用生态软泊岸，垂直于水平的比值一般为
1∶2~1∶8；主塘容积包括永久容积和储存容积，永久容积水深一般为0.8~2.5m；储存容积应根据所在地区相关规划提出的“单位面积控制容积”确定；具有峰值流量削减功能的湿塘还包括调节容积，调节容积应在24~48h内排。

湿塘适用于建筑小区、城市绿地、广场等具有空间条件的场地，有效削减较大区域的径流总量、径流污染和峰值流量，是城市内涝防治系统的重要组成部分，但对场地条件要求严格，建设和维护费用高。

2.5其他形式
除了雨水花园、下凹式绿地、渗透塘、湿塘等单一形式的雨水滞留设施，在实际的雨水利用工程项目中，通常采用多种雨水滞留设施组合成的多功能雨水滞留系统。

索联峰［12］采用缓冲池+下渗池+下渗池+滞留塘系统在重庆市江南园进行工程示范，通过对系统水质进行检测，发现系统对TN，NH3-N，NO3-N，NO2-N的去除效率可以达到60%以上，可以有效削减地表径流，补充地下水。

唐金忠等［13］通过对上海某一级镇级河道设计湿地—湿塘组合形式，达到在降雨时蓄滞雨水，在河道水位下降时对河道进行补水的目的。

3龙岗河流域雨水滞留系统结构选择
龙岗河属于典型的城市雨源型河流，城市雨源型河流一般流域面积小、汇流时间短丰；受降雨影响明显，丰水期雨量集中，汛期洪水陡涨陡落；枯水期水量极少，甚至河床干涸；河流自身的调蓄能力差，环境容量小，自净能力低，特别是在枯水期时，如果有污水排入河道中，河流污染严重，容易变黑发臭。

在龙岗河流域内设置雨水滞留设施，对龙岗河流域内的生态基流进行补水和回补地表水，雨水滞留系统应同时具备回补地下水和蓄滞雨水的功能，结合单个雨水滞留设施的功能和国内外学者的工程研究实例，确定龙岗河流域的雨水滞留设施采用多个雨水滞留设施相结合的形式，设定雨水滞留系统的结构形式为：雨水缓冲池→一级下渗池→二级下渗池→雨水滞留池。

雨水经收集后进入雨水缓冲池，雨水在缓冲池内经过沉淀和生物降解后通过溢流的形式进入一级下渗池；一级下渗池结构由砾石层、填料层和种植层构成，二级下渗池的结构组成与一级下渗池基本相同，雨水通过一级和二级下渗池渗透进入土壤，补充地下水资源，当进入下渗池的水流速度大于下渗池的
下渗速率时，通过溢流口溢流进入雨水滞留池，雨水滞留池由无纺布保护层、三元乙丙渗透膜、填料层和种植层组成，雨水在滞留池中滞留，在旱季的时候补充河道地表基流。

4结语
雨水滞留设施是一种有效的雨水储蓄与净化处置技术，具有消纳径流雨水、削减洪峰流量、涵养地下水，削减地表径流中污染物的作用，常见结构形式有雨水花园、下凹式绿地、渗透塘、湿塘、蓄水池等。

单个的雨水滞留设施的适用范围和功能功效较为单一，在实际工程应用中通常采用多个雨水滞留设施并联构成多功能的雨水滞留设施，如雨水花园+渗井、湿地+湿塘等组成形式。

龙岗河流域设置雨水滞留池的主要目的是补充地下水和地表水，根据各个雨水滞留设施的功效和适用条件，选择具有不同功能的多个雨水滞留设施共同组成具有多功能的雨水滞留系统，选择雨水缓冲池+一级下渗池+二级下渗池+雨水滞留池的组合形式，该系统通过一级和二级下渗池下渗雨水补充地下水，通过雨水滞留池滞留雨水，达到在旱季补充河流地表水的作用。

参考文献
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［2］俞邵武，丁年，任心欣，等.城市下凹式绿地雨水蓄渗利用技术的探讨［J］.给水排水，2010（36）：116.［3］芦昌兴，李鹏程，宫雪亮，等.济南地区净化型雨水花园结构参数优选与试验研究［J］.中国农村水利水电，2018（10）：13-18.［4］住房城乡建设部.海绵城市建设技术指南——低影响开发雨水系统构建（试行）［Z］.住房城乡建设部，
2014.
［5］何雨洋，王钺，阙怡，等.探析雨水花园在住区中的应用——以武汉市百步亭景兰苑小区雨水花园设计为例［J］.湖南生态科学学报，2015（1）：28-31.
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［12］索联峰.渗滤池-滞留塘系统在山地城市径流污染控制中的应用研究［D］.重庆：重庆大学城市建设与环境工程学院，2016.
［13］唐金忠，温明.海绵城市中湿塘湿地与河道协同设计探讨［J］.上海水务，2016（4）：9-13.
（责任编辑王梦云）
Research status of structural forms of rainwater retention facilities and structure selection of rainwater retention facilities in Longgang River Basin
Dong Zhimin,Lu Miao,Chen Chunxing,Xie Linshen
（Shenzhen Academy of Environmental Sciences,Shenzhen518001,China）
Abstract:Rainwater retention facility is an effective rainwater storage and purification treatment technology,which has the functions of storing rainwater,reducing flood peak flow,reducing non-point source pollution,and replenishing groundwater.The structural composition,function and scope of application of individual rainwater retention facilities and multi-purpose rainwater retention facilities are analyzed in detail.According to the main objectives of setting up rainwater detention facilities in Longgang River Basin.The multi-functional rainwater retention system consisting of buffer pool+first-stage infiltration tank+secondary infiltration pool+rainwater retention tank is the main rainwater retention system structure in Longgang River Basin.
Key words:rainwater retention facility;individual facilities;multi-purpose facilities;surface hydration;replenishing groundwater。