城市雨水一方面带来的洪涝、面源污染等问题,另一方面又是缓解人均水资源不足的有效方法。下凹式绿地作为有效又生态的城市雨水处理设施,是建筑小区改造方案的重中之重。但其效率参差不齐,缺少设计标准,且由于各地域的气候、土质等区别,很难做到因地制宜。另外,对已完工设施缺少运行维护方案,导致大量的设施如植草砖、下凹式绿地等出现堵塞现象,设施功能下降甚至逐渐丧失。因此,本研究对下凹式绿地设计、运行进行系统研究,开发面向实际工程的下凹式绿地全周期解决方案。首先对小区现状进行分析,初步确定绿色LID方案及设施规模。实验室模拟下凹式绿地结构,收集雨水,分析雨水下渗和净化效果并对其组成结构进行优化。分析设施渗水速率的主要影响因素,进一步提高其渗水性并为工程提供科学参数。最后研究设施在不同降雨强度和长期运行过程中出现的问题、成因及对应解决方法,对分区下凹式绿地维护方案提出建议。得到以下成果:研究表明利用三层砾石级配、以红壤土作为填充介质并铺种马尼拉草的设施具有更好的渗水、净化效果。其开始出水时间、积水深度、COD去除率、NH4+-N去除率、PO43--P去除率和SS去除率分别为7.67min、18mm、70.89%、64.26%、59.82%和80.25%。通过SPSS软件进行单因素方差分析,在5%的显著水平下认为设施介质层是其渗水速率的主要影响因素。对介质层分别进行分层优化和混合调质。分层介质由于交界面堵塞等原因,整体渗水较差,平均渗水速率分别为12.15ml/min、14.05ml/min和17.96ml/min;且分层介质积水也较严重,最大积水深度分别为75.2mm、69.6mm和54.4mm。故其对原有单一介质层的渗水能力并未起到优化效果。而混合调质土壤中3/7混合运行期间渗水速率稳定,几乎未发生积水现象,优于单一介质土壤,且其对COD、NH4+-N、PO43--P和SS去除率与单一介质无显著差异。对优化的介质在不同降雨强度下进行实验,发现随着降雨强度增加,3/7混合介质运行最稳定,且不同降雨强度下3/7混合介质对COD、NH4+-N和PO43--P去除与红壤土无显著差异,对SS的最高去除率达到94.5%,明显高于两种单一介质。设施长时间运行混合介质比单一介质具有更好的抗堵塞性能。对堵塞程度初等的介质,清理表面沉积物可使介质渗水性能恢复至初始状态的95.4%;对堵塞程度中等的介质,翻耕土壤对其渗水性的恢复作用明显;而对于堵塞程度严重的介质,换土可使设施渗水性能和积水情况与换土前运行初始状态接近。设施运行应采用主动维护、被动维护和整改的组合方案,以实现长期有效运行。