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生物滞留池的滞蓄净化能力突出,是广泛使用的低影响开发技术之一。生物滞留池施工时需按排水层、过渡层和过滤层逐层填充、压实、找平、控制标高,施工工序多、要求高、时间长。研究开发结构形式简单的生物滞留池,提高施工便捷性,但又不降低效能、不增加造价,是生物滞留技术的重要发展方向。本文通过对常规结构生物滞留池各结构层水文水质效应的分析,提出了3种结构优化路径,并通过现场中试比较各种结构生物滞留池的综合性能,筛选出较优的生物滞留池结构形式。按50cm过滤层、10cm过渡层、20cm排水层的常规做法,设计了“全部三层”、“取消过渡层”、“取消排水层”3个装置,评估了不同降雨强度(0.5a、2a、10a、50a)、不同降雨历时(15min、30min、60min)、不同降雨间歇期(1d、3d、7d)条件下各结构层水文效应,结果表明:过渡层和排水层在径流控制中均发挥了一定作用;与“全部三层”相比,“取消过渡层”、“取消排水层”的径流控制率降低0-7.4%、0-10.1%,产流时间提前6-8min、1.5-4.5min。参照城市道路初期径流配制原水(CODcr200mg/l、NH4+-N5mg/l、TN7mg/l、TP0.5mg/l),试验分析了常规结构生物滞留池运行过程中污染物浓度在垂直方向的分布,结果表明:CODcr、NH4+-N、TN、TP的平均去除率分别为86.0%、85.4%、71.8%、68.0%;污染物在过滤层就得到有效去除,各污染因子在过滤层的平均去除量分别占总去除量的95.3%、93.0%、95.8%、79.4%。为探讨常规结构生物滞留池中过渡层的作用,试验分析了运行过程中各结构层填料粒径分布变化,结果表明:运行过程中,粒径分布主要在0.16-0.63mm内的过滤层填料发生下移;运行40d后,过渡层、排水层该粒径范围内的填料升高了5.0%、1.3%;过渡层具有阻止过滤层滤料流失的作用。按填料层高度仍为80cm的常规尺寸,根据小试对各结构层功能的试验结果,设计了3种新型结构的生物滞留池:第1种用透水土工布加10cm厚透水砼预制块替代过渡层;第2种用透水土工布代替过渡层;第3种取消过渡层和排水层,只在出水口设置透水土工布包裹的C字形透水砼预制块、并在砼内设穿孔导流管。用这3种新型结构及常规结构的生物滞留池(1m*1m*1m),开展了现场中试试验,比较了4种结构生物滞留池水文效应、水质效应、植物生长情况,结果表明:在不同降雨强度(0.5a、2a、10a)、不同降雨历时(15min、30min、60min)条件下:“第3种(透水土工布包裹C字形透水砼预制块内设穿孔导流管)”的径流控制率最高,比“常规结构”高0.0-2.6%;3种新型结构的产流时间比“常规结构”均缩短,其中“第1种(透水土工布代替过渡层)”产流时间最短、为27-29min,缩短了6.5-7min。“第3种”的CODcr、NH4+-N、TN、TP平均去除率最高,分别为87.8%、87.5%、80.1%、75.3%,比常规结构分别提高2.1%、1.9%、3.3%、9.3%。生物滞留池中常用的红叶石楠、菖蒲和黑麦草在各池内均能正常存活、生长。比较了3种新型结构与常规结构生物滞留池的施工复杂程度和当前市场条件下的工程造价,结果表明:“第3种”施工最简单,比常规结构减少工时12h;常规结构工程造价约4500元,“第1种”、“第3种”与之相比分别降低约1.8%、1.7%,“第2种”因透水砼价格高增加约6.6%。根据小试和中试试验结果,“透水土工布代替过渡层”和“C字形透水砼加穿孔导流管替代过渡层和排水层”是两种技术经济可行的新型结构生物滞留池。