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　　海綿城市實際建設應用中，常對“生物滯留”的概念不清、認知不足，導致隨意的規劃設計和盲目應用。針對此問題進行分析并提出建議。

　　1海綿城市建設中生物滯留設施應用存在的問題

　　1.1認知不足，工程設計應用盲目

　　通常，生物滯留設施由蓄水層、覆蓋層、植被及種植土層、人工填料層和礫石層等5部分組成，如圖1所示。

　　但是，在實際工程應用中，往往由于對“生物滯留”的概念不清、認知不足，導致規劃設計隨意、應用盲目。如：

　　（1）未根據工程項目實際條件，因地制宜的進行生物滯留設施的設計，致使生物滯留設施形式單一化。

　　（2）“生物滯留”的名詞使用隨意，未按照形態和應用場所進行清晰界定。

　　（3）進行生物滯留設計時，忽視了覆蓋層的設置。

　　1.2過度關注水量控制，水質風險預期不足

　　《海綿城市建設績效評價與考核辦法（試行）》（以下簡稱“考核辦法”）發布后，各試點城市均以此作為海綿城市驗收的金標準。“考核辦法”中提出，以《海綿城市建設技術指南——低影響開發雨水系統構建（試行）》規定的年徑流總量控制要求作為約束性考核指標。因此，海綿城市建設推進過程中，多以水量控制為主，忽視了徑流雨水帶來的污染風險。

　　不透水表面是人類活動的主要區域，大量污染物在旱季積累，降雨發生后，不透水表面累積的污染物被沖刷至徑流雨水中，致使徑流雨水污染嚴重。其中，道路路面徑流雨水污染最為嚴重，如謝幫蜜等研究發現北京市清華大學校內外道路的降雨徑流中污染物濃度基本超過了《地表水環境質量標準》（GB3838-2002）Ⅴ類水質標準，其中初期徑流中大多數污染物濃度還超過了城鎮生活污水排放三級標準；

　　李倩倩等對天津3條典型主要交通干線徑流雨水中的5種重金屬進行了取樣監測，發現Fe、Cr和Cd的質量濃度較高，是徑流雨水中的主要重金屬污染物；孫昆鵬等考察了深圳市光明新區內道路的徑流雨水污染物濃度，發現COD和TP均不同程度的高于地表水環境Ⅴ類標準，SS和COD均超出城鎮污水處理廠污染物一級B排放標準。

　　筆者分別于2015年和2016年在北京市西城區車公莊大街監測了3場降雨事件道路徑流雨水污染物的濃度水平，發現其徑流雨水中溶解態總磷濃度遠高于引起水體富營養化的濃度（0.02mg/L），如圖2所示；

　　其中，2015年3月31日降雨徑流中重金屬污染嚴重，濃度高于地表水環境Ⅳ類水質標準，如圖3所示。

　　但是，由于水量控制的先導理念，導致在生物滯留設施的實際設計中，對水質的控制考慮不周，缺乏有效的預處理設施。

　　其次，過分夸大了生物滯留設施的凈化效果，忽視了生物滯留設施可能帶來的潛在污染風險。筆者采用普通惰性基質礫石作為生物滯留系統的填料，考察了其對徑流雨水中磷素的去除，發現生物滯留設施對僅顆粒態污染物控制效果較好，對溶解態污染物幾乎沒有去除。

　　Dietz等通過長期實際監測，發現生物滯留設施存在明顯的營養鹽溶出問題，出水污染物濃度明顯高于進水濃度。

　　1.3設計方法簡單，未按控制目標進行設計

　　通常，國外采用3種方法對生物滯留設施進行設計，如基于達西定律的滲濾法、蓄水層有效容積法和基于匯水面積的比例估算法。其中，基于達西定律的滲濾法忽略了生物滯留設施自身構造空隙儲水量的潛力和植物對蓄水層的影響；蓄水層有效容積法雖考慮了植物對蓄水層儲水量的影響，但并未考慮設施的滲透能力和空隙儲水能力；基于匯水面積的比例估算法認為生物滯留設施服務的匯水面積比例為5%～10%。

　　我國生物滯留設施的設計大多采用簡單的蓄水層有效容積法，如式（1）所示，僅考慮了徑流體積的控制，大多未考慮設施的滲透能力、蓄水層植物的影響、土壤填料空隙儲水能力等因素。此外，在徑流雨水污染嚴重的區域，應建立以污染物削減控制為目標的生物滯留設施計算方法。針對目標污染物，可通過改進填料種類、優化構造等途徑強化污染物去除；如對徑流雨水中磷、重金屬去除要求較高時，可添加含鐵、鈣等元素較多的填料等。

　　V=φAH（1）式中V--控制調蓄容積（蓄水層容積）；

　　φ--為綜合徑流系數；

　　A--匯水面積，hm2；

　　H--年降雨總量控制率所對應的設計降雨量，mm。

　　1.4忽視了設施長期運行維護的設計

　　在生物滯留設施建設過程中，常出現為趕工期而設計施工不當，缺乏長期運行維護的考慮。對生物滯留設施進行長期的工程追蹤可為生物滯留設施的評價、運行維護獲得第一手資料，是海綿城市持續推進的有力保障。

　　2生物滯留設施應用案例分析

　　道路是城市中一種典型的硬化下墊面，產生的雨水徑流峰值高、總量大、污染較嚴重。生物滯留設施作為海綿型道路建設的常用技術，可有效凈化雨水、削減峰值流量，提高匯水區域的綜合排水能力。針對文中提出的關于生物滯留設施工程應用存在的若干問題，以北京市某道路生物滯留設施為例進行分析，詳見圖4和圖5。

　　2.1生物滯留設施概念及構造

　　案例中的生物滯留設施應用于城市道路的綠化隔離帶，外觀呈長條形分布，根據其形態和應用場所該生物滯留設施可稱為生物滯留帶；由于城市道路為不透水型下墊面且該道路原雨水管線較為完善，為避免生物滯留帶蓄水漫過路牙石引起道路積水，本案例采用溢流型生物滯留帶；由于生物滯留帶位于機動車和非機動車間的分隔帶中，雨水直接入滲可能會對道路結構造成損害，因此本案例生物滯留帶底部設置防滲層。

　　2.2徑流雨水凈化

　　針對道路路面徑流雨水懸浮物（SS）含量較高，根據場地現狀條件，本案例在生物滯留帶進水口處設置預沉池，削減徑流雨水中的懸浮物等較大顆粒，以降低生物滯留帶的除污負擔，延長其使用壽命；此外，綜合考慮填料的滲透性和吸附凈化能力，在人工填料層填充對徑流雨水中多種污染物具有較強吸附能力的組合填料（如粉煤灰、沸石、人工制備材料等）。

　　2.3設計方法

　　計算道路生物滯留帶面積時，綜合考慮了設施的滲透能力、蓄水層植物的影響、土壤填料空隙儲水能力等因素，其面積Af計算如式（2）所示：Af=AHφdf/［60KT（df+h）+hm（1-f）df+nd2f-Hdf］（2）

　　式中A——道路匯水面積，m2；

　　H——年降雨總量控制率所對應的設計降雨量，m；

　　K——種植土滲透系數，m/s，北京取5×10-6m/s；

　　T——降雨時間，通常取120min；

　　df——植土層和填料層的厚度，m；

　　h——蓄水層設計平均水深，m；

　　f——淹沒在水中的植被平均體積率，本案例取20%；

　　φ——徑流系數，本案例取0.9；

　　n——空隙率，本案例取0.3。

　　此外，案例中進水口設計采用若干邊石豁口形式，進水豁口均勻分布在邊石上使道路徑流雨水以片流形式進入生物滯留帶；道路雨水口設在生物滯留帶內作為溢流口，并與市政雨水管道銜接。進水口、溢流口設計應經計算確定，具體參見相關文獻。

　　2.4運行維護

　　案例中道路生物滯留帶可通過以下幾個方面開展維護工作：①進水口處的預沉池和溢流口上部均采用可開啟式篦子，定期打開預沉池和溢流口處的雨水篦子，清掃池底沉積物；②防止暴雨對植物影響，所選植物為耐旱、耐澇、根系發達且可促進污染物吸附的馬藺和千屈菜；③根據表層植物生長情況對其進行適當修剪、灌溉，定期清理雜草，暴雨過后及時更換受損的覆蓋層材料和植物。

　　3結論及建議

　　我國海綿城市建設尚處于起步階段，在其快速推進的過程中已暴露一些問題。生物滯留設施作為低影響開發系統中應用最廣泛的技術之一，在設計過程中要充分理解生物滯留設施的概念，切實結合項目工程的實際條件，因地制宜的進行生物滯留設施的設計，避免盲目性；在關注水量控制的同時，充分考慮徑流雨水水質帶來的污染風險，并選擇合理的生物滯留設施形式和有效的預處理設施；

　　在徑流雨水污染嚴重的區域，建立以污染物削減控制為目標的生物滯留設施計算方法，并針對目標污染物，通過改進填料種類、優化構造等途徑強化污染物去除；合理制定生物滯留設施運行維護制度，保障其正常功能的發揮。