簡單屋頂綠化基質降雨蓄滯特性研究.pdf

1、短時強降雨會在下墊面產生大量徑流，并快速匯集到城市排水系統(tǒng)，當排水負荷遠超城市排水能力，就會在城市低洼處產生內澇。近年來越來越多的城市內澇災害見諸報刊網(wǎng)絡，特別是2012年7月21日，北京遭受特大暴雨襲擊，城市內澇嚴重，造成79人遇難，經(jīng)濟損失達116.4億元。經(jīng)國內外諸多學者研究，屋頂綠化能有效地減少屋面徑流，延緩屋面開始產生徑流時間，因而推廣屋頂綠化對緩解城市內澇有積極作用。簡單屋頂綠化基質材料經(jīng)在屋頂環(huán)境下長時間使用，基質層成分及

2、其物理化學性質會發(fā)生變化。本文研究了簡單屋頂綠化常用基質材料陶粒、草炭和保水劑的保水性能，開展了簡單屋頂綠化室內模型和室外試驗池模擬短時強降雨試驗，分析了簡單屋頂綠化產流的一般過程和簡單屋頂綠化基質的蓄滯特性及其演化規(guī)律，擬合了簡單屋頂綠化開始產流時間計算公式，計算了試驗池開始產流時間并進行了誤差分析。主要研究內容及結論如下：
　　1）對簡單屋頂綠化常用基質材料陶粒、草炭和保水劑的保水性能進行研究，結果表明三種基質材料都具有良好的

3、蓄水性能和持水性能，陶粒和草炭的耐久性能良好，而保水劑的的耐久性能較差；將三種基質材料混合能夠優(yōu)化基質顆粒級配，能增強基質的保水性能。
　　2）設計并建立了模擬降雨系統(tǒng)和數(shù)據(jù)自動采集系統(tǒng)，進行了37次簡單屋頂綠化室內模擬短時強降雨試驗，分析了簡單屋頂綠化的產流過程、基質蓄滯特性及其演化過程。結果顯示簡單屋頂綠化降雨產流分四個階段：降雨吸收階段、產流上升階段、平穩(wěn)產流階段和殘余產流階段；簡單屋頂綠化的蓄滯特性體現(xiàn)在儲蓄降雨、延緩開始

4、產流、延長徑流時間、推遲波峰和削弱波峰四個方面；伴隨降雨次數(shù)增多，簡單屋頂綠化基質蓄滯特性明顯下降。
　　3）通過2個室外簡單屋頂綠化試驗池人工降雨試驗，對比研究了2個不同使用周期試驗池基質蓄滯特性及其演化規(guī)律。結果表明室外試驗區(qū)產流過程與室內相似；但經(jīng)過一年使用后，室外綠化基質蓄滯特性逐漸劣化，儲蓄降雨與削峰能力降低，延緩開始產流能力增強。
　　4）研究了基質厚度、基質初始含水率和降雨強度對蓄滯特性的影響，擬合了產流時間計