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1、摘 要随着人类活动和城市影响力的迅速发展,水循环被破坏,城市屋顶绿化,道路材质本来就是不透水表面，由于大雨所产生的问题也逐渐显露出来,主要在洪涝灾害、雨水径流污染和生态环境的破坏。雨水属于非传统水源，在一定条件下可以减轻水资源匮乏的压力。本说明书是对市政雨水生物滞留处理装置进行了系统设计，并对江苏大学新校区图书馆的屋面雨水进行具体的方案设计说明。本设计说明书主要围绕以下几点进行展开：（1）对市政雨水生物滞留处理装置的重要意义进行了分析，对面国内外研究发展现状与建设情况进行介绍。（2）对江苏大学图书馆汇水面积进行了划分，并屋面、路面的排水系统进行介绍，同时对屋面雨水生物滞留处理装置进行设计计算和
2、图纸说明。（3）对现阶段的雨水生物滞留装置进行了介绍，并对江苏大学新校区图书馆的屋面雨水的生物滞留处理装置进行具体的设计及说明。（4）对市政雨水生物滞留处理装置进行经济、环境效益等分析。经过方案分析和比较，本设计采取的市政雨水生物滞留处理装置主要是由雨水花园、弃流装置组合而成的，无论从经济的角度上，还是从环境效益及社会效益上看，都具有很好的效果，同时具有很强的适用性和重要的推广意义。在水资源紧缺的情况下，合理利用雨水资源是本设计最重要的设计理念。关键词：市政雨水、生物滞留处理装置、雨水花园ABSTRACTWith the rapid development of human activitie
3、s and the rapid development of urbanization, the original hydrological cycle has been destroyed, the urban green space by the roof, roads and other impervious surface replaced, the rain caused the problem has been gradually highlighted, mainly in the runoff pollution, Floods, rainwater loss and ecol
4、ogical damage. Rain as a non-traditional water source, to a certain extent, ease the pressure of water resources.This manual is a systematic design of the municipal rainwater biological treatment device, and the Jiangsu University of the new campus library roof rainwater specific program design desc
5、ription. The design brochure focuses on the following points:(1) The importance of municipal rainwater biological retention treatment device is analyzed, and the present situation and construction situation of research and development at home and abroad are introduced.(2) The river area of Jiangsu U
6、niversity library is divided, and the drainage system of roof and pavement is introduced. At the same time, the design and calculation of the roof rainwater biological treatment device are described.(3) This paper introduces the rainwater biological retention device at present stage, and designs and
7、 explains the biological retentive treatment device of the roof rainwater of the new campus library of Jiangsu University.(4) Analyze the economic and environmental benefits of the municipal rainwater biological detention device.After the program analysis and comparison, the design of the municipal
8、rainwater biological retention treatment device is mainly composed of rainwater garden, abandoned flow device combination, both from the economic point of view, or from the environmental and social benefits point of view, have a very Good effect, but also has a strong applicability and important sig
9、nificance of the promotion. In the case of water shortage, the rational use of rainwater resources is the design of the most important design concept.KEY WORDS: Municipal rainwater、 biological retention treatment device、rainwater garden目 录第一章 绪论11.1引言11.2生物滞留装置概述11.2.1概念与构造11.2.2生物滞留装置应满足的要求11.3国内外研
10、究现状及进展21.3.1国外研究现状21.3.2国内研究现状31.4研究的目的及主要内容方法31.4.1研究的目的及意义31.4.2设计的主要内容及方法4第二章 装置设计背景介绍52.1 装置设计选址概述52.2 集雨面划分62.3雨水降水情况6第三章 市政雨水生物滞留装置方案设计73.1生物滞留装置分类73.2生物滞留装置介绍73.2.1雨水花园73.2.2生物滞留带83.2.3滞留花坛93.2.4生态树池93.3生物滞留装置设计方案的选定103.3.1方案具体介绍103.3.2方案的比较分析103.3.3市政雨水生物滞留装置方案确定11第四章 市政雨水生物滞留装置设计124.1雨水花园设计
11、124.1.1雨水花园的结构设计124.1.2蓄水层和树皮覆盖层的选择124.1.3植物的选择134.1.4种植土层及人工填料层的选择134.1.5砾石层的选择144.1.7雨水花园表面积的设计与计算144.1.7.1雨水花园表面积公式推导144.1.7.2 雨水花园表面积计算154.1.9雨水花园结构设计图174.2雨水初期弃流装置184.3.1弃流量设计184.3.2弃流装置的计算184.3预处理设施及进口设施设计194.4溢流设施194.4管道设计204.4.1雨水花园管道204.4.2 雨水管道214.4.3屋面雨水管道21第五章 装置经济分析及应用前景225.1 经济效益分析225.
12、1.1 预计总投资225.1.2 经济方面235.2环境效益及社会效益245.3推广应用的背景及条件25参考文献25致谢283第一章 绪论1.1引言随着社会经济活动的快速变化，城市化的程度逐渐提升，水泥、沥青路面逐渐替代了原来的泥石路面，由于其透水特性的改变，引发城市不透水面积增大，一方面会致使城市的气候特征的变化，比如会产生城市热岛效应，使得城市化程度高的地区温度同比周边地区更加炎热；另一方面还可能会引起地表径流峰值增大, 汇流时间减短，径流系数变大,地下水补给量下降，当暴雨侵袭时，超过安全阀值的径流量就会引起严重的城市洪涝灾害，城市人口的生活生产将承受巨大的损失。因此，为了新时代城市的可持
13、续性发展，我们急切需要创新的雨洪处理技术，低影响开发技术（Low Impact Development，LID）就是基于这样的发展下产生的一种先进的雨洪处理理念。而生物滞留装置则是体现这种技术的一种常见方式。1.2生物滞留装置概述1.2.1概念与构造生物滞留装置是指在低洼地区通过植物、微生物和土壤综合作用从而储存和净化雨水和径流的设施。生物滞留装置分为简单型和复杂型生物滞留装置,主要包括以下四种：雨水花园、生物滞留带,根据不同的应用位置来分有：高位花坛和滞留树池。1.2.2生物滞留装置应满足的要求a. 应使用植被缓冲带和草沟对汇水区雨水进行预先处理,大颗粒的污染物去除效果差且速度缓慢；应采取弃
14、流或其他措施来防止或避免高浓度污染物对植物的破坏。b. 屋面径流通过生物滞留设施雨水管道、道路雨水径流进入，通过遏制间隙的数量和大小应依据公路边坡的坡度来计算确定的。c.生物滞留装置应用于道路绿化带的情况，若道路纵坡比1%大，要求设置堰坎，这样可以减缓水流和增强雨水对道路的穿透力；装置离路基比较近的部分要求进行防渗处理，避免对道路路基稳定性造成破坏。d.生物滞留装置要求设置安全设施,可用于溢出管或雨水箅，溢流设施一般要求比100mm汇水面积低。e.生物滞留装置要求分散布置,规模不应该过大。生物滞留装置的表面积与水面面积之比在5% - 10%之间。f.复杂的生物滞留装置,结构部分的外侧和底部要求
15、设置可渗透的土工织物，以避免旁边土壤的侵入。如果进行评估,认为渗漏会导致周围建筑物(或建筑物)倒塌的风险,或底层水将被收集和再利用,防渗膜可以安放在生物滞留装置的周边和底部。g. 生物滞留装置水的深度要求依据植物承受洪水能力和土壤入渗性能来确定,一般在200-300毫米之间；要求土壤介质类型和深度应满足水质要求,并且要求与种植和园林绿化养护管理的技术要求相同；为了避免改变土壤中的土壤侵蚀,一般情况下将其设置在透水土工布隔离层的底部,也可以用砂厚度比100mm(细砂和粗砂砾层代替)小；排水应该满足250-300毫米的厚度,但在埋管底部打孔排水管在100-150毫米之间,砾石层被冲刷和尺寸应不小于孔的直径的穿孔管;为提高生物滞留装置监管,穿孔管可以在一定厚度的砂砾层的底部添加。1.3国内外研究现状及进展1.3.1国外研究现状目前，生物滞留(雨水花园)技术在各国已经获到广泛应用和发展，也是BMP与LID管理体系中必不可少的一种高效经济的生态处理措施，在往后的很多年都将是学者们和工程师们研究和应用的。随着生物保留1993指南的出现,越来越多的暴雨手册和指南包括技术，将它作为独立的一章来介绍。与此同时很多研究机构甚至公司已经开始研究该项技术，其中包括其工作原理、方法和应用程序的
