LID設(shè)施計(jì)算(資料整合)

1、一 國(guó)外雨水花園較常用的設(shè)計(jì)方法主要有三種：基于達(dá)西定律的滲濾法蓄水層有效容積法基于匯水面積的比例估算法。 1基于達(dá)西定律的滲濾法 達(dá)西定律達(dá)西定律表征滲流能量損失與滲流流速之間關(guān)系，其表達(dá)式如式（1）所示： （1.1）式中v斷面平均流速，m/s K砂質(zhì)土壤的滲透系數(shù)，m/s J下滲起止斷面間的水力坡度 hw沿下滲方向的水頭損失，m l下滲起止斷面間的距離，m 雨水花園面積計(jì)算當(dāng)蓄水層蓄滿水時(shí)，流速如式（2）所示： （1.2）當(dāng)蓄水層未蓄水時(shí)，流速如式（3）所示： （1.3）式中v1，v2斷面流速，m/s; h蓄水層設(shè)計(jì)平均水深，一般為最大水深hm的1/2(即h=hm/2)，m; df雨水花園

2、的深度，一般包括種植土層和填料層，m。設(shè)計(jì)時(shí)，常取其平均值，如式（1.4）所示 （1.4）滲濾的基本規(guī)律有： （1.5） （1.6）式中 Af雨水花園的表面積，m2 V雨水花園的雨水匯流總量，m3 tf蓄水層中的水被消納所需的時(shí)間，s Ad匯流面積，m2 H設(shè)計(jì)降雨量(按設(shè)計(jì)要求決定)， m 徑流系數(shù)將式（1.4）、式（1.6）代入式（1.5）中得： （1.7） 此方法主要依據(jù)雨水花園自身的滲透能力和達(dá)西定律而設(shè)計(jì)，忽略了雨水花園構(gòu)造空隙儲(chǔ)水量的潛力和植物對(duì)蓄水層的影響。在新西蘭等地，降雨量常按當(dāng)?shù)貎赡曛噩F(xiàn)期日降雨量的1/3，約25 mm計(jì)算。填料采用砂質(zhì)壤土，滲透系數(shù)不小于0.3 m/d，蓄

3、水層一般為100250 mm，蓄水層中的水被消納的時(shí)間一般為12 d。 2蓄水層有效容積法這是一種在水量平衡的基礎(chǔ)上，利用雨水花園蓄水層的有效容積消納徑流雨水的設(shè)計(jì)方法。根據(jù)植被被淹沒的狀態(tài)又分為兩種情況。（1） 部分植被的高度小于最大蓄水高度，則植被在蓄水層中所占體積如式（1.8）所示： （1.8） 式中Vv植被在蓄水部分所占的體積，m3 n植被的數(shù)量 A1莖干的平均橫截面積，m2 hv淹沒在水中的植被平均高度，m令植物面積占有率fv為： （1.9）式中fv植物橫截面積占蓄水層表面積的百分比。 將式（1.9）代入式（1.8）中得： （1.10）則實(shí)際可蓄水的體積如式(11)所示： （1.11

4、） 式中Vw實(shí)際可蓄水的體積，m3 hm最大蓄水高度，m。根據(jù)水量平衡，進(jìn)入雨水花園的徑流量（V=AdH）等于實(shí)際蓄水體積，即V=VW，則有： （1.12）（2）植被高度均超出蓄水高度，則有hv=hm，式（1.11）可化為： （1.13）則雨水花園面積為： （1.14） 此法主要利用雨水花園蓄水層的有效容積滯留雨水，考慮了植物對(duì)蓄水層儲(chǔ)水量的影響，但未考慮雨水花園的滲透能力和空隙儲(chǔ)水能力。實(shí)際應(yīng)用中大多采用第二種情況進(jìn)行計(jì)算，主要是用于處理初期雨水，處理的雨水徑流量一般按12 mm的降雨量設(shè)計(jì)。 3基于匯水面積的比例估算法 除以上兩種方法外，有時(shí)還采用簡(jiǎn)單的估算方法，即根據(jù)雨水花園服務(wù)的匯水面

5、積乘以相應(yīng)的比例系數(shù)計(jì)算求得，如式(1.15)所示： （1.15） 式中修正系數(shù)。當(dāng)匯流面積均為不透水面積時(shí)，計(jì)算出的雨水花園的面積一般為匯水面積的5%10%。此法計(jì)算簡(jiǎn)單，但需通過(guò)多年的工程經(jīng)驗(yàn)積累才能建立這樣的公式，且精度不高，對(duì)降雨特征變化較大和不同標(biāo)準(zhǔn)要求的適應(yīng)性較差。 另：當(dāng)降雨在時(shí)間上分布不均，設(shè)計(jì)要求精度不是很高的情況下，可采取基于匯水面積的比例估算法，主要步驟如下：確定匯水面積：確定徑流量：確定24小時(shí)滲雨水深度：確定雨水花園面積：可以看出，以上三種方法都有各自的特點(diǎn)，也都有一定的局限性。在使用時(shí)要分析雨水花園的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、功能側(cè)重、設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和所在地的土質(zhì)特性等因素選擇使用。基于

6、達(dá)西定律的滲濾法適用于砂質(zhì)土壤的雨水花園；蓄水層有效容積法適用于雨水花園中粘土較多、場(chǎng)地不受限制的區(qū)域；而比例估算法主要用于粗略計(jì)算和有豐富經(jīng)驗(yàn)時(shí)采用。我國(guó)多數(shù)城市區(qū)域雨水徑流污染嚴(yán)重，在選擇雨水花園的建造模式時(shí)，要兼顧削減徑流量和污染物總量，可優(yōu)先采用滲濾速度較大（K值不小于10-5m/s）、凈化效果較好的人工材料。同時(shí)，雨水花園根據(jù)其目的不同，又可分為帶出水管和不帶出水管兩種情況，所在地的土質(zhì)滲透能力和有無(wú)防滲也是其重要的影響因素。因此，筆者認(rèn)為雨水花園的計(jì)算應(yīng)對(duì)花園滲濾能力、蓄水層植物影響、空隙儲(chǔ)水能力等因素加以考慮，進(jìn)而提出以下包括滲濾和滯留在內(nèi)的完全水量平衡法。二 完全水量平衡法 1

7、 水量平衡分析基本原理 假定雨水花園服務(wù)的匯流范圍內(nèi)的徑流雨水首先匯入雨水花園(當(dāng)一般雨水花園面積占全部匯流面積的比例較小，即直接降落到雨水花園本身的雨水量較少時(shí)，可忽略不計(jì))，當(dāng)水量超過(guò)雨水花園集蓄和滲透能力時(shí)，開始溢流出該計(jì)算區(qū)域，此時(shí)，在一定時(shí)段內(nèi)任一區(qū)域各水文要素之間均存在著水量平衡關(guān)系，如式（2.1）所示： （2.1） 式中V計(jì)算時(shí)段內(nèi)進(jìn)入雨水花園的雨水徑流量，m3 U1計(jì)算時(shí)段開始時(shí)雨水花園的蓄水量，m3 S計(jì)算時(shí)段內(nèi)雨水花園的雨水下滲量，m3 Z計(jì)算時(shí)段內(nèi)雨水花園的雨水蒸發(fā)量，m3 G計(jì)算時(shí)段內(nèi)雨水花園種植填料層空隙的儲(chǔ)水量，m3 U2計(jì)算時(shí)段結(jié)束時(shí)雨水花園的蓄水量，m3 Q1計(jì)

8、算時(shí)段內(nèi)雨水花園的雨水溢流外排量，m3 通常，計(jì)算時(shí)段可以取獨(dú)立降雨事件的歷時(shí)，此時(shí)，由于蒸發(fā)量較小，Z可以忽略。而且在設(shè)計(jì)雨水花園時(shí)，一定設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)應(yīng)的溢流外排雨水量可假設(shè)為0。如果計(jì)算時(shí)段開始與終了時(shí)雨水花園內(nèi)蓄水量之差以Vw表示，即Vw=U2-U1(實(shí)際計(jì)算時(shí)可視時(shí)段開始時(shí)雨水花園無(wú)蓄水，即U1=0)。即：Vw=U2，如式(17)所示。圖2為雨水花園計(jì)算模型示意。 （2.2） 2 徑流雨水量 徑流雨水量可采用式（1.6）計(jì)算，其中H可根據(jù)當(dāng)?shù)氐慕涤晏匦院驮O(shè)定的削減雨水的目標(biāo)來(lái)確定，雨水花園主要針對(duì)較頻繁暴雨事件，設(shè)計(jì)降雨量一般不超過(guò)0.03 m。 3 雨水花園下滲量計(jì)算時(shí)段雨水花園的下滲

9、量，如式（2.3）所示： （2.3） 式中T計(jì)算時(shí)間，min，常按一場(chǎng)雨120 min計(jì)。 根據(jù)雨水花園構(gòu)造及土壤條件不同，式(2.3)中的K取值各異，主要分為以下三種情況：（1）當(dāng)雨水花園底層設(shè)有防滲膜或填料外土壤的滲透系數(shù)K2K1時(shí)，取K=K1。（3）當(dāng)K2K1時(shí)，取K=K2。 4 蓄水量 當(dāng)雨水花園中的徑流量大于同時(shí)間的土壤滲透量時(shí)，必然在雨水花園形成蓄水。假定雨水花園中的植被高度均超出上部蓄水高度，則實(shí)際蓄水量如式（2.4）所示： （2.4） 5 空隙儲(chǔ)水量 （2.5） 式中n種植土和填料層的平均空隙率，一般取0.3左右。 6 雨水花園面積的計(jì)算結(jié)合上述公式可得雨水花園的面積如式（2.

10、6）所示： （2.6）當(dāng)S=0，亦即K=0時(shí)，式（2.7）可化為： （2.7） 此方法主要針對(duì)一場(chǎng)雨的雨量來(lái)設(shè)計(jì)，其目的不僅是用來(lái)處理初期雨水，而是要在凈化雨水的基礎(chǔ)上削峰減量，最終實(shí)現(xiàn)無(wú)溢流外排現(xiàn)象。如果將處理后的水加以收集利用，也應(yīng)采用此法進(jìn)行計(jì)算。當(dāng)然要注意：雨水花園主要是消納較頻繁事件的雨水徑流，而非極端事件，所以一般根據(jù)當(dāng)?shù)亟涤晏匦院陀晁▓@的削減目標(biāo)選用一個(gè)合適的降雨量。 雨水花園是一種經(jīng)濟(jì)適用的生態(tài)滯留滲濾設(shè)施，主要用來(lái)處理小面積匯流的較頻繁事件徑流雨水，起到削減峰流量、減少?gòu)搅骱臀廴九欧趴偭?、保護(hù)下游建筑物和水體等作用，還具有易與景觀結(jié)合的特點(diǎn)，可在住宅小區(qū)、停車場(chǎng)、公路周邊和

11、公園等場(chǎng)合廣泛應(yīng)用。 目前國(guó)外常用的三種方法都存在一定的局限性，如基于達(dá)西定律的滲濾法主要依據(jù)雨水花園自身的滲透能力和達(dá)西定律而設(shè)計(jì)，忽略了雨水花園構(gòu)造空隙儲(chǔ)水量的潛力和植物對(duì)蓄水層的影響；適用于砂質(zhì)土壤的雨水花園?；谶_(dá)西定律的滲濾法蓄水層有效容積法主要利用雨水花園蓄水層的有效容積滯留雨水，考慮了植物對(duì)蓄水層儲(chǔ)水量的影響，但未考慮雨水花園的滲透能力和空隙儲(chǔ)水能力；適用于雨水花園中粘土較多、場(chǎng)地不受限制的區(qū)域。比例估算法則由于精度差而主要用于粗略計(jì)算和有豐富經(jīng)驗(yàn)時(shí)采用。在使用時(shí)要分析雨水花園的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、功能側(cè)重、設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和所在地的土質(zhì)特性等因素選擇使用。 我國(guó)多數(shù)城市區(qū)域徑流水質(zhì)較差，在設(shè)計(jì)和

12、建造雨水花園時(shí)應(yīng)優(yōu)先采用具有凈化功能的人工填料作為雨水花園滲濾層，以達(dá)到兼顧滯留與凈化兩種功能的目的，建議采用完全水量平衡法進(jìn)行設(shè)計(jì)。三 設(shè)計(jì)降雨量及徑流水質(zhì) 1 降雨量 降雨量贏根據(jù)當(dāng)?shù)貧庀筚Y料，選取至少近10年降雨量資料確定。對(duì)于西安地區(qū)，其暴雨強(qiáng)度可按下式計(jì)算： （3.1） 從公式推出，下（2）中予以解釋，其中A、b、n為一定重現(xiàn)期下暴雨強(qiáng)度公式中的參數(shù), r為綜合雨峰位置系數(shù)，是根據(jù)每場(chǎng)降雨不同歷時(shí)峰值時(shí)刻與整個(gè)歷時(shí)的比值而加權(quán)平均確定的, r 位于01之間。式中 q降雨強(qiáng)度，L/(shm2)； P重現(xiàn)期，a； t降雨歷時(shí)，min 降雨量可按下式計(jì)算得到： （3.2）式中 H單場(chǎng)降雨量

13、，mm/m2； 對(duì)于一般城市道路雨水設(shè)計(jì)重現(xiàn)期宜采用2a5a，特別重要道路、短期積水嚴(yán)重道路可結(jié)合當(dāng)?shù)貧v年降雨量酌情增加。 表3.1 西安不同降雨強(qiáng)度下的1小時(shí)降雨量重現(xiàn)期P降雨歷時(shí)暴雨強(qiáng)度q暴雨強(qiáng)度i1h降雨量H(a)t(min)L/(shm2)(mm/min)(mm)26066.3380.39823.88236076.4180.45927.51156089.1180.53532.0831060106.3510.63838.2862060123.5840.74244.490（1）對(duì)于西安地區(qū)可采用芝加哥雨型進(jìn)行設(shè)計(jì)，其具體降雨量分布如下式：當(dāng)0tta時(shí)： （3.3）當(dāng)tbtT時(shí)： （3.4）

14、式中： A、b、n暴雨雨強(qiáng)計(jì)算公式中地方參數(shù)，A=16.715（1+1.1658lgP），b=16.813，n=0.9302；r雨峰系數(shù)，降雨開始至暴雨洪峰形成的時(shí)間與總降雨歷時(shí)的比例，一般在0.30.5之間，常取0.5；ia峰前雨強(qiáng)，mm/min；ib峰后雨強(qiáng)，mm/min；ta峰前降雨歷時(shí)，min；tb峰后降雨歷時(shí)，min；t 總降雨歷時(shí)min。表3.2 西安不同降雨強(qiáng)度下的1小時(shí)降時(shí)程分布 mm 重現(xiàn)期/a2351020步長(zhǎng)/min50.6890.7930.9251.1041.283100.9091.0471.2211.4581.694151.2741.4681.7122.0432.37

15、4201.9512.2482.6213.1283.635253.4603.9854.6485.5466.445308.1779.42010.98613.11015.234353.4603.9854.6485.5466.445401.9512.2482.6213.1283.635451.2741.4681.7122.0432.374500.9091.0471.2211.4581.694550.6890.7930.9251.1041.283600.5440.6270.7310.8721.014降雨量25.28729.12933.97040.53947.108說(shuō)明：表3.1與表3.2數(shù)據(jù)略有出入，系

16、不同公式計(jì)算誤差引起，兩只皆可用于流量計(jì)算。（2）CHIM 芝加哥法雨型與復(fù)合雨型相當(dāng)，均為一定重現(xiàn)期下不同歷時(shí)最大雨強(qiáng)復(fù)合而成。雨型的確定同樣基于特定重現(xiàn)期下的IDF關(guān)系曲線.芝加哥法雨型確定包括綜合雨峰位置系數(shù)確定及芝加哥降雨過(guò)程線模型確定，具體流程如下： a.將各降雨歷時(shí)的逐年最大降雨過(guò)程樣本，以5min為間隔進(jìn)行分段，統(tǒng)計(jì)降雨過(guò)程的雨峰位置系數(shù)ri=ti/Ti （其中ri為雨峰位置系數(shù)，ti為降雨峰值時(shí)刻， Ti為降雨歷時(shí)。) b.先將歷時(shí)相同的逐年最大降雨樣本的雨峰位置系數(shù)進(jìn)行算術(shù)平均，再將各歷時(shí)的雨峰位置系數(shù)按照各歷時(shí)的長(zhǎng)度進(jìn)行加權(quán)平均，求出綜合雨峰位置系數(shù)r。 c.根據(jù)綜合雨峰位

17、置系數(shù)r，設(shè)計(jì)暴雨重現(xiàn)期（P）、設(shè)計(jì)降雨歷時(shí)（t），代入根據(jù)暴雨強(qiáng)度公式導(dǎo)出的芝加哥法雨型公式，計(jì)算出雨峰前后瞬時(shí)降雨強(qiáng)度及各個(gè)時(shí)段內(nèi)的平均降雨強(qiáng)度，最終確定出對(duì)應(yīng)一定重現(xiàn)期及降雨歷時(shí)的芝加哥法雨型。 芝加哥法雨型以統(tǒng)計(jì)的暴雨強(qiáng)度公式為基礎(chǔ)設(shè)計(jì)典型降雨過(guò)程。通過(guò)引入雨峰位置系數(shù) r來(lái)描述暴雨峰值發(fā)生的時(shí)刻，將降雨歷時(shí)時(shí)間序列分為峰前和峰后兩個(gè)部分。 令峰前的瞬時(shí)強(qiáng)度為i（tb），相應(yīng)的歷時(shí)為tb，峰后的瞬時(shí)強(qiáng)度為i（ta）, 相應(yīng)歷時(shí)為ta。取一定重現(xiàn)期下暴雨強(qiáng)度公式為，雨峰前后瞬時(shí)降雨強(qiáng)度可由下式計(jì)算： （3.5） （3.6） 在求出綜合雨峰位置系數(shù) r 之后, 可利用公式(2)、(3)計(jì)算

18、芝加哥合成暴雨過(guò)程線各時(shí)段(以5min計(jì))的累積降雨量及各時(shí)段的平均降雨量, 進(jìn)而得到每個(gè)時(shí)段內(nèi)的平均降雨強(qiáng)度, 最終確定出對(duì)應(yīng)一定重現(xiàn)期及降雨歷時(shí)的芝加哥法雨型。 國(guó)內(nèi)外大量統(tǒng)計(jì)資料表明，暴雨過(guò)程的雨峰位置多半在降雨總歷時(shí)的前三分之一左右暴雨強(qiáng)度過(guò)程的形態(tài)，是先小、繼大，最后又小的過(guò)程。上海市城市建設(shè)設(shè)計(jì)研究總院和同濟(jì)大學(xué)在2006年對(duì)上海市短歷時(shí)雨型曾做過(guò)研究，采用19852004年共20年連續(xù)降雨資料，統(tǒng)計(jì)得到120min設(shè)計(jì)雨型雨峰位置系數(shù)為0.399。 表3.3 國(guó)內(nèi)外雨峰位置系數(shù)r統(tǒng)計(jì)結(jié)果地區(qū)r地區(qū)r芝加哥地區(qū)0.375北京0.355前蘇聯(lián)遠(yuǎn)東地區(qū)0.35上海0.399前蘇聯(lián)烏克蘭

19、地區(qū)0.20合肥0.414日本九州地區(qū)0.50錦州、長(zhǎng)春、牡丹江0.30.4我國(guó)各大分區(qū)0.30.4武漢、開封0.30.4 2 徑流水質(zhì)降雨徑流水質(zhì)宜以實(shí)測(cè)資料為準(zhǔn)。對(duì)于西安及周邊地區(qū)，若無(wú)實(shí)測(cè)資料，可參考下表經(jīng)驗(yàn)值。表3.3 西安不同降雨強(qiáng)度下的1小時(shí)降時(shí)程分布 mg/L類型CODCrNH3-NTNTPZnCd初期雨水6002.313.05.61.50.04中后期雨水2001.56.01.50.20.015四 生態(tài)濾溝系統(tǒng)設(shè)計(jì) 1 一般規(guī)定生態(tài)濾溝在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)滿足一下要求：（1） 設(shè)計(jì)降雨量不應(yīng)小于當(dāng)?shù)?年重現(xiàn)期下1h對(duì)應(yīng)的降雨量值；（2） 生態(tài)濾溝所在場(chǎng)地應(yīng)有詳細(xì)的地質(zhì)勘查資料，主要包括區(qū)域

20、土壤類型、滲透系數(shù)、孔隙率、滯水層分布等；（3） 土壤滲透系數(shù)宜為10-610-4m/s，且地下水位埋深大于1m；（4） 生態(tài)濾溝的縱向坡度應(yīng)與道路縱向坡度一致；（5） 若經(jīng)生態(tài)濾溝處理后雨水需回收利用，則可在濾溝底部及側(cè)壁鋪設(shè)防滲膜，并用穿孔管收集雨水，否則，處理后雨水直接下滲以補(bǔ)充地下水。（6） 生態(tài)濾溝系統(tǒng)不應(yīng)對(duì)地下水水質(zhì)、道路路基、周圍環(huán)境衛(wèi)生造成危害；（7） 生態(tài)濾溝設(shè)在道路兩側(cè)，其形狀以帶狀為宜，長(zhǎng)度根據(jù)需要確定。 2 計(jì)算過(guò)程（引入N值） （4.1） （4.2） （4.3）式中： A設(shè)計(jì)區(qū)總面積； N匯水面積與生態(tài)濾溝面積比，簡(jiǎn)稱匯流比。 3設(shè)計(jì)步驟（1）確定項(xiàng)目所在地土壤類型及

21、滲透系數(shù)；（2）確定設(shè)計(jì)區(qū)域道路匯水面類型、面積、徑流系數(shù)、橫向及縱向坡度；（3）確定設(shè)計(jì)的降雨重現(xiàn)期、降雨強(qiáng)度、降雨量；（4）計(jì)算匯流比及生態(tài)濾溝總表面積；（5）結(jié)合市政道路類型確定生態(tài)濾溝布設(shè)位置及濾溝數(shù)量；（6）確定單條生態(tài)濾溝面積、寬度、長(zhǎng)度，并使所有單溝面積之和等于生態(tài)濾溝總面積；（7）根據(jù)濾溝出水收集與否確定濾溝內(nèi)部結(jié)構(gòu)及防滲要求，若出水無(wú)需收集回用，則可省略溝底防滲處理及穿孔管埋設(shè)；（8）設(shè)定表面蓄水層深度；（9）設(shè)計(jì)入水口形狀及開孔總面積、總長(zhǎng)度；（10）設(shè)計(jì)溢流口形狀、數(shù)量及位置；（11）確定特殊填料種類、各填料層厚度及濾溝總深度；（12）選擇適宜的植被。 4 數(shù)值表格表4.

22、1 徑流系數(shù)下墊面種類徑流系數(shù)硬屋面、光滑平屋面、瀝青屋面1.0鋪石子的平屋面0.8綠化屋面0.4混凝土和瀝青路面0.9塊石等鋪砌路面0.7干砌磚、石及碎石路面0.5非鋪砌土路面0.4綠地0.25水面1.0表4.2 滲透系數(shù)經(jīng)驗(yàn)值土質(zhì)類別K（cm/s）土質(zhì)類別K（cm/s）粗礫10.5黃土（砂質(zhì)）110-3110-4砂質(zhì)礫0.10.01黃土（泥質(zhì)）110-5110-6粗砂510-2110-2黏壤土110-4110-6細(xì)砂510-3110-3淤泥土110-6110-7黏質(zhì)砂210-3110-4黏土110-6110-8沙壤土110-3110-4均勻肥黏土110-8110-10針對(duì)西安及周邊地區(qū)，土

23、壤滲透系數(shù)都介于110-5110-7之間，對(duì)于混凝土和瀝青路面，徑流系數(shù)常取0.9。若設(shè)計(jì)蓄水層深度取20cm，濾溝填料層總深度Df分別為0.6m、0.8m、1.0m、1.2m，暴雨重現(xiàn)期分別取2、3、5，降雨歷時(shí)T取120min，土壤滲透系數(shù)510-6m/s、110-5m/s、510-5m/s，匯流比N的取值可參見下表表4.3 P=2時(shí)匯水比N的取值K（m/s）df(m)N備注510-60.64.97=0.9h=20cmt=120minn=0.1fv=0.20.85.411.05.851.26.30110-50.66.000.86.351.06.771.27.21510-50.613.770

24、.813.881.014.141.214.46表4.4 P=3時(shí)匯水比N的取值K（m/s）df(m)N備注510-60.64.18=0.9h=20cmt=120minn=0.1fv=0.20.84.561.04.941.25.33110-50.65.030.85.371.05.741.26.12510-50.611.820.811.921.012.141.212.42表4.5 P=5時(shí)匯水比N的取值K（m/s）df(m)N備注510-60.63.42=0.9h=20cmt=120minn=0.1fv=0.20.83.741.04.071.24.41110-50.64.150.84.441.04

25、.761.25.08510-50.69.970.810.051.010.241.210.48舉例：灃西新城某道路長(zhǎng)2000m，道路紅線范圍內(nèi)總面積A=60000m2，項(xiàng)目所在地土壤滲透系數(shù)K=510-6m/s，土壤孔隙率n=0.1，道路簡(jiǎn)稱后徑流系數(shù)0.9，設(shè)計(jì)濾溝蓄水層深度h=20cm，設(shè)計(jì)降雨歷時(shí)t=120min，P=2，fv=0.2，df=1.0m，查表4.3可知N=5.85，根據(jù)公式26，計(jì)算Af=8759m2。濾溝分段設(shè)置，設(shè)置兩側(cè)，則單組濾溝平均面積為8800/80=110m2，具體到每一組生態(tài)濾溝的表面積可結(jié)合道路實(shí)際狀況做出相應(yīng)的調(diào)整。 5 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)生態(tài)濾溝：蓄水層（滯流層）、

26、覆蓋層、植被及種植土層、特殊填料層、礫石排水層等，其中不同種類填料之間應(yīng)采用滲透型土工布隔開（值得商榷?。€應(yīng)滿足一下要求：（1） 蓄水層頂部宜低于道牙35cm，在底部滲透系數(shù)較小的地區(qū)蓄水層深度不宜過(guò)高，以免積水時(shí)間過(guò)久而滋生蚊蟲；（2） 覆蓋層宜采用樹皮落葉等，應(yīng)均勻平鋪于整個(gè)濾溝之上；（3） 種植土層一般選用當(dāng)?shù)厝劳?，且以滲透系數(shù)較大的砂質(zhì)壤土為宜，若如讓滲透系數(shù)較小，可采用沙、土混合以提高滲透性能；（4） 種植土厚度不宜低于0.25m，以保證濾溝內(nèi)植株的根系生長(zhǎng)，當(dāng)濾溝內(nèi)栽種較大灌木時(shí)，種植灌木處土層厚度宜適當(dāng)增加；（5） 特殊填料可根據(jù)設(shè)計(jì)需要考慮設(shè)置與否，常見的特殊填料有粉煤灰、

27、高爐渣、沙等，其粒徑以25mm為宜，特殊填料可單獨(dú)使用，也可聯(lián)合使用，若設(shè)計(jì)無(wú)需特殊填料，該層可用種植土代替；（6） 排水層中所用礫石直徑一般不宜大于5mm，排水層中常埋設(shè)有110mm或160mm穿孔管，管孔區(qū)域應(yīng)采用透水土工布包裹以防止泥沙等進(jìn)入；（7） 生態(tài)濾溝總深度（不含蓄水層）不宜小于0.6m。表4.6 生態(tài)濾溝各層深度設(shè)計(jì)值組成結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)參考深度（cm）蓄水層1025覆蓋層35種植土層25人工填料層2550礫石排水層1530 6 入流口設(shè)計(jì) 入流系統(tǒng)是生態(tài)濾溝的一個(gè)重要組成部分，其結(jié)構(gòu)可影響到生態(tài)濾溝的凈化效果、維護(hù)和使用壽命。目前應(yīng)用較普遍的就是道路邊石上預(yù)留豁口，將徑流導(dǎo)入濾溝之中

28、。入流口設(shè)計(jì)應(yīng)滿足一下要求：（1）應(yīng)使全部的道路徑流均勻分配至整個(gè)濾溝系統(tǒng)之中；（2）在生態(tài)濾溝入口內(nèi)側(cè)應(yīng)鋪設(shè)一層礫石，礫石層寬度宜大于入水口寬度，以起到消能、分割水流及防沖刷效應(yīng)；（3）為提高濾溝的進(jìn)水能力，豁口數(shù)量可適當(dāng)增加，但考慮到景觀學(xué)和行車安全等方面因素，豁口數(shù)量不宜增加過(guò)多。一般邊石豁口高度可取100250mm之間，邊石豁口總長(zhǎng)可按下式計(jì)算： （4.4） 式中： L豁口長(zhǎng)度，m； Q設(shè)計(jì)徑流量，m3/s； K0經(jīng)驗(yàn)常數(shù)，一般取0.817； S縱向坡度； n曼寧系數(shù)，一般取0.016； i路面橫向坡度。在求得豁口長(zhǎng)度后，可按比例均勻分配到各組生態(tài)濾溝之上，單個(gè)豁口應(yīng)在2030cm，三五成組，每組間距3050cm。 7 溢流口設(shè)計(jì) 大于設(shè)計(jì)降雨量的降雨事件，降雨量為H，體積削減率為：=H/H100%。對(duì)于大于設(shè)計(jì)降雨量的降雨事件，生態(tài)濾溝就必須設(shè)有溢流設(shè)施，常用的溢流口有溢流管和溢流井兩種形式。對(duì)新建道路，可將雨水篦子設(shè)在生態(tài)濾溝內(nèi)部，作為溢流口，其數(shù)量及位置可參考城市道路工程設(shè)計(jì)規(guī)范（