由于城区的扩张,不透水面积逐年增加,使城区的雨水径流峰值明显增大,汇流时间缩短,大量雨水没有得到充分的利用而白白流失。对城区汛期雨水加以利用,如蓄纳屋顶、路面等不透水面的径流于渗井或草坪,以回补地下水并调节径流消减河道洪峰流量减低洪灾风险,是城市雨水利用、缓解城市水资源紧缺和改善生态环境状况的重要措施之一。 为了最大限度地收集城区的降雨径流,有效地将有限的雨洪向地下水资源转化,雨水的汇集要因地制宜,同时应充分考虑滞蓄回补地下水中雨水径流的污染物对地下水环境的影响,以避免造成对地下水的污染。 本文通过研究不同土壤在不同降雨条件下的入渗特性,设计暴雨条件下小区绿地降雨径流关系,对地面不同硬化绿化比例下降雨产流关系,不同典型年不同绿地面积条件下凹式绿地的滞蓄雨水利用潜力进行了分析。比较 Hydrus 模型和F~f 概念模型两种方法对降雨产流过程的模拟,对小区雨洪利用模式和潜力进行探讨和分析。并且在土柱试验分析的基础上,探讨了绿地滞蓄雨洪对土壤入渗性能的影响及其工程解决措施。 结合现场采样数据分析北京城市道路路面和屋顶雨水径流中的污染物浓度的变化以及水质状况,并分析其主要影响因素。通过土壤对雨水污染物吸附作用等的试验研究,建立土壤剖面饱和-非饱和土壤水分运动和污染物迁移数学模型,应用溶质在土壤中运移转化的解析解方程,估计一定厚度土层对入渗雨水的净化能力及其影响因素,推算出不同深度土壤对于重金属污染物 Hg、Cr、Cd、Pb 和可降解污染物 NH4-N,COD 的相对安全使用年限。应用室内土柱试验结果率定污染物吸附和迁移转化的有关参数,通过数值模拟,对不同滞蓄污染负荷下不同污染物的迁移情况和对土壤剖面的污染情况进行了分析。本文的研究成果可以为雨洪利用的环境影响评价和规划设计提供科学依据。