随着人为活动的增加及城市化的迅速发展，原有的水文循环遭到严重破坏。绿地被屋面、道路、广场等不透水面替代，由此引发了一系列生态问题，主要表现为洪涝灾害、径流水体污染、生态环境破坏、城市热岛效应及城市地下水位下降等。雨水是水循环系统中的重要环节，对水资源的调节补充、生态环境的改变起着关键作用。雨水的适当处理，已成为世界各国普遍关心的问题。低影响开发是一种强调通过源头分散的小型控制设施，维持和保护场地自然水文功能、有效缓解不透水面积增加造成的洪峰流量增加、径流系数增大、面源污染负荷加重的城市雨水管理理念。低影响开发主要通过生物滞留、屋顶绿化、植被浅沟、透水铺装等措施来维持开发前原有水文条件，控制径流污染，减少污染排放，实现开发区域的可持续水循环。基于低影响开发基本原理，结合地形特点，发明了一种新型的两级阶梯式绿地截缓径流技术，并由此在深圳市某绿色建筑小区展开了中试研究。研究了在道路、广场和屋顶三种下垫面不同组合的六场降雨下，装置对径流水质、水量及污染物总量的控制效能，得出的主要结论如下：①各下垫面径流水质的研究表明：随着降雨的进行，径流各污染物的浓度呈下降趋势，且前期下降迅速，后期平缓。径流后期水质满足《地表水环境质量标准》(BG3838-2002)Ⅴ类标准。TP、TN、NH3-N、NO3-N与SS、COD且SS与COD相关性均良好，说明在各种下垫面中，SS作为主要污染物之一，明显影响着径流中其它污染物的含量，且其他污染物指标与COD存在相似的冲刷特性。②阶梯式绿地截缓径流试验装置对径流污染物的控制研究表明：装置溢流出水对各污染物的去除均出现负值，可能是由于进水水质较好，且水力停留时间短，装置表层植物和土壤释放了一定的污染物。而渗透出水的各污染物均有一定的去除，但NH3-N和NO3-N去除率较低，可能是由于装置内部不具备硝化与反硝化发生的条件，且装置尚未稳定，发生了淋溶效应。③阶梯式绿地截缓径流试验装置的雨洪控制研究表明：装置对径流洪峰的延迟时间为10～50min，洪峰削减率为7.93%～73.79%，径流体积削减率为23.31%～93.55%。对于降雨强度大且历时长的降雨，装置的水量控制作用不明显；对于双峰型降雨，装置的洪峰延迟效果十分显著。即对于不同雨型，径流总量相等时，降雨洪峰越靠前，装置的洪峰控制效果越好。虽然装置溢流对各污染物的去除率为负值，但由于装置对径流水量的削减作用，各污染物总量均得到一定的削减。④阶梯式绿地截缓径流技术应用的研究表明：在不同重现期、不同服务面积比情况下，装置对径流水量的削减量与服务面积无关，由暴雨强度决定。同一重现期，服务面积比越大，洪峰削减率越小，但洪峰削减量越大；同一服务面积比，重现期越大，洪峰削减率越小。提出了阶梯式绿地截缓径流装置的结构设计及设计原则，提供了相关参考设计参数。对该装置的研究结果，将为该技术在雨洪控制技术的研究提供理论依据，为该技术在适宜地区的应用奠定基础，具有重要的现实指导意义。