摘 要

本研究针对城区海绵城市建设过程粘重土壤渗蓄效果较差的特点，向天然土壤中加入粉煤灰、粗砂、秸秆、陶粒配置出改良后的土壤，找出不同质量配比下渗透效果和植生效果最好以及污染物去除率最高的配比。主要研究内容包括：（1）土壤改良剂的配置；（2）土壤改良的渗蓄效果试验；（3）植生试验；（4）土壤改良的水质净化效果试验。

关键词：海绵城市；城市绿地；下凹式绿地；土壤改良剂

Abstract

This research in view of the city urban construction process heavy sponge soil permeability storage effect is poorer, the characteristics of the natural soil adding fly ash, sand, straw, ceramic sand configuration of improved soil, find out the penetration effect under different ratio of quality and vegetative effect ratio of the best and the highest removal rate of pollutants. The main research topics include: (1) the allocation of soil conditioner; (2) test for the effect of soil improvement；

(3) the implant test; (4) test of soil improvement on water quality purification.

Key Words: Sponge city; Urban green space; Concave green space; Soil improver

目录

摘 要 2

Abstract 3

绪论 6

1.1前言 6

1.1.1城市内涝产生的原因 6

1. 1. 2影响城市内涝的因素 6

1. 1. 3城市内涝与海绵城市的关系 7

1.1.4海绵城市的发展历程 8

1. 1.5海绵城市的内涵 8

1.1.6绿地对海绵城市的作用 9

1.2下凹式绿地土壤渗蓄效应及其影响因素 10

1.2.1下凹式绿地的概念 10

1.2.2下凹式绿地设计参数确定 10

1.2.3土壤渗蓄效应的影响因素 11

1.3下凹式绿地土壤改良剂的研究及其应用 12

1.3.1土壤改良剂的研究概况 12

1.4研究土壤改良剂的目的和意义 13

1.5技术路线 14

第一章 材料与方法 15

2.1概述 15

2.1.1本课题要研究的问题 15

2.1.2试验内容 15

2.2试验仪器设备及原料 15

2.2.1仪器设备 15

2.2.2试验原料 16

2.3土壤理化性质试验 16

2.4土壤改良的渗蓄效果试验 19

2.4.1确定最佳改良剂配比的试验内容 19

2.5土壤改良剂对植物生长的影响 20

2.6土壤净化能力测定试验 20

2.6.1 TP吸附实验 20

2.6.2氨氮吸附实验 21

2.6.3 COD_Mn的测定 21

2.6.4 TN吸附实验 23

2.7试验后期数据处理 24

第二章 结果与分析 25

3.1土壤理化性质 25

3.2不同配比的改良剂对土壤渗透性能的影响试验分析 25

3.3不同配比制备的土壤改良剂对植物生长的影响 29

3.4不同配比的改良剂对污雨水净化能力的影响试验分析 31

3.4.1试验分析设计 31

3.4.2结果与讨论 31

3.5 不同配比的改良剂的渗透能力和净化能力试综合分析 33

第三章 结论与展望 35

4.1 试验结论 35

4.2 建议和展望 35

结语 37

参考文献 38

致谢 41

绪论

1.1前言

1.1.1城市内涝产生的原因

现如今，人们的环保意识还是太薄弱，在生产生活中破坏了自然水循环，使环境原有的水文条件发生变化，从而引发自然灾害^[1]。城市内涝产生的主要原因如图1-1。

图1-1 城市发展导致的内涝现象流程示意图

1. 1. 2影响城市内涝的因素

城市内涝形成的原因有很多，可概括如下：

①气象、气候自然因素对城市内涝起着关键性的影响。近年来，百年一遇的暴雨在城市中频发，这种暴雨的特点就是降雨量大，降雨历时长，此时雨水在城市路面快速汇集却得不到及时的排出，这样就形成了城市内涝。

②在那些地形相对复杂的地区，比如地面凹陷、地势低平、地面渗水条件差的地区，发生内涝的可能性较大。

③原有的水文条件被改变是城市内涝的根本原因。当降雨量和降雨强度过大时，雨水不能及时下渗却形成了地表径流堆积在路面，这就很容易产生内涝。

④城市排水系统也对城市内涝起着至关重要的影响。特别是在大城市的老城区，排水系统建设滞后，设计有缺陷，使降雨过后迅速汇集的径流不能在短时间内汇入管道排出低洼地，而且在运行过程中管理不善，不能对老化破损的水管进行及时的更换，从而导致雨水积滞形成内涝。

图1-2 2016年北京7.21暴雨

1. 1. 3城市内涝与海绵城市的关系

内涝已经成为我国很多城市的困扰。传统“快排”模式的雨洪管理方式已经不能满足城市排水的需要了，随着降雨规模、范围、频率的加大，人民生命财产遭受了巨大的损失^[2]。而且，在人口建筑密集的城市，经济能力强，一旦发生城市内涝，城市遭受的损失会更大巨大，居民生活品质也会随之降低。

想要防治城市内涝，我们要做的首要工作就是要控制好在城市化过程中不断增加的年径流总量，将频率较高的中、小降雨事件发生时的径流滞蓄起来，恢复场地原有的水文循环。针对径流总量的控制目标，住建部发布的《海绵城市建设技术指南》里有相应的年径流总量控制率的示意图(如图1-3所示) ^[2]。

图1-3 年径流总量控制率概念示意图

1.1.4海绵城市的发展历程

最早提出海绵城市的是澳大利亚学者budge^[3]，他将海绵城市用来比喻城市中心对周边小城镇的人口和商业的吸附效应。在国内，近年不少学者用建设海绵城市形容城市与自然的水文关系。

2003年，俞孔坚与李迪华^[4]共同编写的著作《城市景观之路:与市长们交流》一书中就有一篇名为《哭泣的母亲河》的自序里提到了城市对母亲河的破坏与污染。在该书的正文中更有大篇幅的介绍有关城市的“反规划”途径，指出了大都市圈城市扩张的生态安全隐患。并在书中将“海绵”比喻成城市中的水网体系对雨洪的调蓄能力。

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