生物滞留池设计示例
城市雨水生物滞留池优化设计研究
城市雨水生物滞留池优化设计研究随着城镇化进程的加速,城市范围迅速扩张,地表径流性质改变,加之全球极端气候的频现,造成城市内涝灾害和面源污染的加重,使得我国城市排水系统建设面临着前所未有的挑战。
“海绵城市”理念的提出和实施是解决内涝灾害、面源污染和生态系统破环等问题的关键方案,它是基于低影响开发技术的基础上发展的适合我国国情的新兴技术。
在我国实施的海绵城市建设技术中,生物滞留池是广泛采用的一种技术方案。
通过理论分析和现场实地考察发现,传统的生物滞留池由于地表径流携带的泥沙和腐殖质进入生物滞留池而产生堵塞,将导致贮水和净化功能的部分丧失,另一方面,因季节的变化,生物滞留池中的植物的生长也是设计和管养中应该考虑的重点。
本文首先通过文献的查阅和实地考察,对传统生物滞留池存在的问题进行了分析总结,阐述了常见的海绵城市建设技术原理与结构形式,在此基础上着重阐述分析了生物滞留池的研究现状、设计原理、结构形式、植物选择和维护管理等方面的关键问题。
从理论上充分分析了传统生物滞留池工艺设计原理及其优缺点及存在的问题,如维护管理存在缺陷,内部结构堵塞失去原有功能;种植植被选择不合理等问题。
在此基础上,分析设计出优化结构方案和优化植被选择方案,并根据水生植物的特性,初步分析了我国不同区域城市生物滞留池植物设计选择的依据和分布区划。
本文通过试验研究,证明了传统生物滞留池经多次雨水径流后因内部结构形式存在的缺陷而发生的堵塞情况;同时发现优化结构后的新型生物滞留池经多次雨水径流其堵塞现象明显减轻,仍能保持其原有功能。
当雨水杂质浓度相同时,新型生物滞留池的净化效果优于传统生物滞留池,下渗速度快,说明了改进后的新型生物滞留池在多次雨水径流后仍能保持其原有的滞水和净水的功能,且更加优化。
而有植被种植后的生物滞留池,其净化效果和下渗时间均快于没有种植植被的相同结构的生物滞留池,且植物的根茎越发达,越耐涝耐旱,就越能提升生物滞留池净水滞水的功能。
生物滞留池设计示例
⽣物滞留池设计⽰例1 基础资料现计划在某城市道路边设计⼀个矩形⽣物滞留池。
该滞留池对应的汇⽔区域包括200 m2的沥青道路、240 m2的建筑和160m2的绿地；道路长20m、宽10m，绿地长20m且与道路相邻，建筑和道路之间相隔约3m，如下图所⽰。
图1 汇⽔区域现状⽰意2 参数计算2.1 规模计算拟定各污染物⽬标去除率分别为：TSS去除80 %、TP去除60 %、TN去除45 %。
按下表，取得R最⼤值为1.8 %，由此根据下式可求得⽣物滞留池⾄少应达到的规模：a=1.8%×600=11m2表1 各污染物⽬标去除率与R对应关系根据场地实际条件，确定⽣物滞留池长为5.5m、宽为2m，位于建筑和道路之间，如下图所⽰。
图2 ⽣物滞留池平⾯位置⽰意2.2 进⽔系统1）综合径流系数根据下表2和汇⽔区不同下垫⾯性质加权平均可得汇⽔区综合径流系数α=0.76。
表2 不同下垫⾯的径流系数2）设计流量设计流量和校核流量的计算分别取重现期为2年和50年的降⾬，降⾬历时分别取15 min和13 min。
不同重现期下暴⾬强度如下：设计流量计算如下：式中Q—设计流量（m3/s）；α—综合径流系数；i—暴⾬强度（mm/min）；A—集⽔区总⾯积（m2）。
3）开⼝路缘⽯宽度本⽣物滞留池拟采⽤路缘⽯开⼝单点进⽔的形式，开⼝位于⽣物滞留池与道路相邻的长边与短边相交处。
通过Q=Cw*L*h2/3可求得L，L即为路缘⽯开⼝宽度。
Cw为堰流系数取1.7，h是流量为Q2时的⽔深取0.05m，则4）防冲刷保护措施本⽣物滞留池采⽤集中进⽔形式，须设计防冲刷保护措施。
应在集中进⽔⼝布置⽯块，降低流速并分散⽔流，如下图所⽰。
图3 ⽯块布置⽰意2.3 预处理池设计预处理池位于进⽔⼝与⽣物滞留池之间，旨在去除粒径⼤于1mm的颗粒，并暂时储存。
预处理池尺⼨计算如下。
预处理池体积：VS=AC*R*LO*FC=0.06*0.8*1.6*2=0.1536m³式中VS——预处理区体积（m3）；AC——汇⽔区⾯积（ha）；R——截留效率（设定为80%）；LO——沉淀负荷率（1.6m3/ha/年）；FC——清理频率（年）。
生物滞留池施工方案
生物滞留池施工方案1. 引言生物滞留池是一种用于处理废水的设施，通过生物降解作用将废水中的有机物质降解为无害物质的一种技术。
本文将介绍生物滞留池施工方案，包括施工前的准备工作、施工流程以及施工后的管理维护。
2. 施工前准备工作在进行生物滞留池的施工前，需要进行一系列的准备工作。
主要包括以下几个方面：2.1. 设计方案制定根据实际情况，制定生物滞留池的设计方案。
设计方案应包括池体尺寸、材料选择、进、出水口位置等内容。
2.2. 地面清理清理施工区域的地面，确保无杂物和障碍物。
2.3. 材料准备根据设计方案，准备所需的建材、设备和工具。
2.4. 安全措施制定并执行相应的安全措施，确保施工过程中的安全性。
3. 施工流程生物滞留池的施工流程主要包括以下几个步骤：3.1. 地面测量与标线根据设计方案，进行地面测量并标线，确定生物滞留池的布置位置和尺寸。
3.2. 土地开挖使用挖掘机等工具进行土地开挖，并按照设计方案的要求进行土方整理。
3.3. 池体搭建根据设计方案，使用预制的池体板材进行池体的搭建，并使用适当的连接材料进行连接。
3.4. 进、出水口设置根据设计方案，在池体中安装进、出水口，并与管道系统连接。
3.5. 防渗处理对生物滞留池的池底和池壁进行防渗处理，以确保池体的密封性。
3.6. 填充填料将设计好的填料填充入生物滞留池中，填料一般选择生物降解性能好的材料，如蓬石等。
3.7. 池盖设置根据需要，设置池盖，以保护池体并防止污染。
3.8. 排水系统安装安装生物滞留池的排水系统，包括污水泵、管道等设备。
4. 施工后管理维护生物滞留池施工完成后，需要进行一系列的管理维护工作，以确保生物滞留池的正常运行。
4.1. 启用调试施工完成后，对生物滞留池进行启用调试，确保设备和管道的正常工作。
4.2. 定期检查定期检查生物滞留池的运行情况，包括水位、设备运行情况等。
4.3. 清理维护定期对生物滞留池进行清理维护，包括污泥的清理、填料的更换等。
海绵城市-生物滞留池施工方案
海绵城市-生物滞留池施工方案
概述
生物滞留池是海绵城市建设中的重要组成部分，可以有效减缓雨水径流并改善水质。
本文将介绍生物滞留池的施工方案，包括选址、设计、施工流程等内容。
选址
生物滞留池应选址于都市化程度较高、雨水资源较为集中的区域，最好能够与污水管网相连，以便排放处理后的水。
选址时要考虑土质情况、地势高低、附近植被等因素，以确保生物滞留池的效果最大化。
设计
生物滞留池的设计应考虑到雨水径流的收集、沉淀和净化过程。
首先需要确定滞留池的尺寸和深度，根据降水量和污染物负荷来设计出合适的滞留时间。
其次，需要设计进水口、出水口、过滤层等设施，确保雨水能够顺利进入并得到处理。
施工流程
1.土方开挖：根据设计要求开挖生物滞留池的坑体，保证池体的大小和
深度符合设计要求。
2.铺设防渗膜：在池底和侧壁铺设防渗膜，防止地下水的渗漏。
3.安装进出水口：根据设计要求安装进水口和出水口，保证雨水能够顺
利进入并处理后排放。
4.搭建过滤层：在进水口处搭建过滤层，用以净化雨水中的污染物。
5.收尾工作：对生物滞留池进行收尾工作，如清理现场、种植植被等，
使其融入周围环境。
养护
生物滞留池施工完工后需要进行定期养护，保证其正常运行。
养护工作通常包括清理淤泥、更换过滤介质、修复设施等，以确保生物滞留池的功能不受影响。
结论
生物滞留池作为海绵城市的重要建设项目，对于改善城市雨水管理和水质具有重要意义。
通过科学的施工方案和养护措施，生物滞留池能够发挥最大的效益，为城市的可持续发展做出贡献。
海绵城市措施——生物滞留池设计及建设说明
SITE CONSIDERATIONSABILITY TO MEET SWM OBJECTIVESNMaterialSpecificationQuantityFilter Media CompositionFilter Media Soil Mixture to contain:85 to 88% sand 8 to 12% soil fines3 to 5% organic matter (leaf compost)Other Criteria:Phosphorus soil test index (P-Index) value Cationic exchange capacity (CEC) greater Free of stones, stumps, roots and other ••••Recommended depth is between 1.0 and 1.25 metres.BMPWater Balance BenefitWater Quality ImprovementStream Channel Ero -sion Control BenefitsBioretention with no underdrainYesYes – size for water quality storage requirement Partial – based on available storagevolume and infiltration ratesBioretention with underdrainPartial – based on available storage volume beneath the underdrain and soil infiltration rate Yes – size for water quality storage requirement Partial – based on available storage volume beneath the underdrain and soil infiltration rate Bioretention with underdrain and impermeable linerPartial – some volume reduction through evapo -transpirationYes – size for water quality storage requirementPartial – some volume reduction through evapotranspirationSite TopographyWellhead ProtectionFacilities receiving road or parking lot runoff should not be located within two (2) year time-of-travel wellhead protection areas.Available SpaceReserve open areas of about 10 to 20% of the size of the contributing drainage area.FOR FURTHER DETAILS SEE SECTION 4.5 OF THE CVC/TRCA LID SWM GUIDESource: Wisconsin Department of Natural ResourcesA capped vertical stand pipe consisting of an anchored 100 to 150 mm diameter perforated pipe with a lockable cap installed to the bottom of the facility is recom -mended for monitoring drainage time between storms.GENERAL SPECIFICATIONSUNDERDRAINOnly needed where native soil infiltration rate is less than 15 mm/hr (hydraulic conductivity of less than 1x10-6 cm/s).Should consist of a perforated pipe embedded in the coarse gravel storage layer at least 100 mm above the bottom.A strip of geotextile filter fabric placed between the filter media and pea gravel choking layer over the perforated pipe is optional to help prevent fine soil particles A vertical standpipe connected to the underdrain can be used as a cleanout and ••Source: Minnesota Businesses for Clean WaterSource: City of PortlandSource: City of Portland。
雨水生物滞留池的设计--设计曲线法和容积法的比较
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雨水生物滞留池的设计——设计曲线法和 容积法的比较
王淼1,2李秀玉2,3胡玖坤2,3田亮2,3
（1.澳大利亚新南威尔士大学土木与环境工程学院,澳大利亚悉尼2052； 2.中澳海绵城市研究中心，江苏南京210000； 3.江苏东恒环境控股有限公司，江苏句容212400）
摘要:生物滞留池作为海绵城市的绿色生态技术之一，对于雨水径流削减和面源污染去除具有较为显著的效果。目前国
收稿日期：2019-07-29；修订日期: 2019-10-15。 作者简介:王淼，男，1992年生，助理研究员,工程师，主要从事雨水处理、海绵城市中的生物滞留池设计研究 基金项目：江苏省政策引导类计划（国际科技合作（BZ2017008）。
（Model for Urban Stormwater Improvement Conceptu alization） 软件，可以对生物滞留系统对雨水水质、水 量的处理效果进行定量且高准确度的模拟［7-8］。为了 更为简便快捷地对生物滞留池进行因地制宜的设 计,可通过MUSIC模型计算导出规律性曲线（以下 简称设计曲线）,不仅可以作为生物滞留池径流削减 能力的设计参考，也可以对水质提升目标进行模拟 计算⑼。目前，应用MUSIC模型软件进行生物滞留 池设计指导已经在中国部分地区进行了试用血。本 文将着重介绍利用MUSIC雨水模型生成设计曲线 的方法，并简述如何利用设计曲线对生物滞留池进 行设计指导。本文以江苏南部某地区的年降雨量为 依据，生成了可应用于江苏地区的生物滞留池设计 曲线，并依此在江苏镇江设计建设了一处雨水生物 滞留池，验证设计曲线的设计能力，并对设计曲线法 和国内常用的容积法进行了对比和讨论。
海绵城市-生物滞留池施工方案
生物滞留池施工方案1、生物滞留带概念生物滞留设施是指在地势较低的区域，通过植物、土壤和微生物系统蓄渗、净化径流雨水的设施。
生物滞留带是生物滞留设施的一种形式。
道路和广场内径流雨水可通过路缘石豁口进入，路缘石豁口尺寸和数量需根据道路纵坡等计算确定。
设施结构层外侧及底部应设置透水土工布，防止周围原土侵入。
生物滞留设施的蓄水层深度应根据植物耐淹性能和土壤渗透性能来确定，一般为200~300mm，换土层介质类型及深度应满足出水水质要求，还应符合植物种植及园林绿化养护管理技术要求。
为防止换土层介质流失，换土层底部一般设置透水土工布隔离层，也可采用厚度不小于100mm的砂层（细砂和粗砂）代替。
砾石层起排水作用，厚度为300mm，在其底部埋置管径为150mm的穿孔排水管，砾石应洗净且粒径不小于穿孔管的开孔孔径。
2、施工工艺流程①放线按照施工图纸进行测量放线。
②挖掘在灰线、标高、轴线复核检查无误后方可按照设计图纸进行挖土施工，人工休整边坡。
开挖时严格按照指定的地点将符合种植的种植土装车，装车时不得将车装的过满，以免行车时将土散落在道路上。
不得将垃圾及建筑垃圾装车。
机械开挖时严禁闲杂人等进入施工现场。
③材料运输将材料运至施工现场，在运输过程中司机必须将篷布盖好，以免将土洒落在路上。
运输至现场时必须按照现场指挥将土倒在指定地点，不得随意乱倒影响施工。
运输车辆必须遵守交通规则。
④检验瓜子片、碎石质量对瓜子片、级配砂石进行技术鉴定，其质量均应达到设计要求或规范的规定。
⑤透水土工布的铺设土工布铺设时，沿着碎石表面进行铺设，铺设方向与滞留带推进方向一致。
相邻土工布的搭接长度不小于1m。
铺设过程中如出现破损或孔洞时及时进行修补，修补采用与土工布相同的材料，用工业缝纫机和强度≥150N的尼龙线缝合，且缝接宽度不小于设计搭接宽度。
土工布铺设完后，尽快进行上部铺填施工。
⑥分层铺筑碎石铺筑碎石的每层厚度，一般为15～20cm，本工程为30cm，分层厚度可用样桩控制，必须按预先设计好的标高由人工用铁锹整理。
污水处理中的生物滞留池技术
结合其他污水处理技术，如活性污泥法、膜分离技术Байду номын сангаас，可以形成 更为完善的污水处理方案，提高整体处理效果。
未来研究方向
生物滞留池中微生物种群与功能研究
深入研究生物滞留池中微生物的种群结构、功能及其与污水处理的相互关系，为优化生 物滞留池的设计和运行提供理论依据。
生物滞留池处理效果的评估与预测
在农村污水处理中的应用
农村污水主要包括生活污水和农业废水，具有排放分散、 水质波动大、有机物含量高等特点。生物滞留池技术适用 于处理农村污水，能够有效地去除有机物和营养盐，降低 水体富营养化的风险。
在农村地区，生物滞留池具有较好的适应性，能够根据地 形和污水排放特点进行合理布局。同时，它能够减少农村 地区对环境的影响，促进农村生态环境的改善。
开展生物滞留池处理效果的评估与预测研究，建立相应的数学模型，为实际工程应用提 供技术支持。
生物滞留池技术的经济与环境效益分析
全面分析生物滞留池技术的经济和环境效益，为该技术的推广应用提供决策依据。
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02
生物滞留池的类型
水平流型生物滞留池
总结词
水平流型生物滞留池是一种常见的生物滞留池类型，其水流方向与池底平行。
详细描述
水平流型生物滞留池通常设计为长方形或圆形，池底平坦，水流通过池底的穿 孔布水管或排水管排出。这种类型的生物滞留池适用于处理低浓度有机废水， 如生活污水和农业废水。
垂直流型生物滞留池
在工业污水处理中的应用
工业污水含有大量的有毒有害物质，如重金属、化学物质、油污等，对环境和人体健康造成严重威胁 。生物滞留池技术可用于工业污水的预处理和深度处理，通过微生物的作用去除部分有毒有害物质， 降低后续处理难度和成本。
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生物滞留池设计示例
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生物滞留池设计示例
1 基础资料
现计划在某城市道路边设计一个矩形生物滞留池。
该滞留池对应的汇水区域包括２00 m2的沥青道路、2４0 m2的建筑和１６0m２的绿地；道路长20ｍ、宽１0m，绿地长20ｍ且与道路相邻,建筑和道路之间相隔约３ｍ,如下图所示。
图1 汇水区域现状示意
2 参数计算
拟定各污染物目标去除率分别为:ＴSＳ去除8０%、ＴP去除60 %、TN去除45 %。
按下表,取得R最大值为1.８%,由此根据下式可求得生物滞留池至少应达到的规模：
a=1．8%×6０0=１1m2
表1 各污染物目标去除率与Ｒ对应关系
根据场地实际条件，确定生物滞留池长为5.５m、宽为2m,位于建筑和道路之间,如下图所示。
图２生物滞留池平面位置示意
1)综合径流系数
根据下表２和汇水区不同下垫面性质加权平均可得汇水区综合径流系数α=0．７６。
表２不同下垫面的径流系数
2)设计流量
设计流量和校核流量的计算分别取重现期为2年和5０年的降雨,降雨历时分别取1５ｍin和1３mｉｎ。
不同重现期下暴雨强度如下:
设计流量计算如下:
式中Q—设计流量(ｍ3/s)；
α—综合径流系数;
i—暴雨强度(mｍ/mｉｎ)；
Ａ—集水区总面积（m２)。
３）开口路缘石宽度
本生物滞留池拟采用路缘石开口单点进水的形式,开口位于生物滞留池与道路相邻的长边与短边相交处。
通过Q=Cｗ*L*ｈ2/3可求得L，L即为路缘石开口宽度。
Cｗ为堰流系数取１.7，ｈ是流量为Q2时的水深取０．05m,则
4）防冲刷保护措施
本生物滞留池采用集中进水形式，须设计防冲刷保护措施。
应在集中进水口布置石块,降低流速并分散水流，如下图所示。
图3 石块布置示意
预处理池位于进水口与生物滞留池之间，旨在去除粒径大于１mm的颗粒，并暂时储存。
预处理池尺寸计算如下。
预处理池体积:VS=AC＊R*LO*FC=０.0６*0.８*1.6＊2=0．1５36ｍ³
式中ＶS——预处理区体积（m3）;
AＣ——汇水区面积(ｈａ）;
R——截留效率(设定为80％)；
LO——沉淀负荷率（1.6m3/ha/年）；
FＣ——清理频率（年）。
预处理池面积:As=Vs÷Dｓ=0.1536÷(0.3+0.２)=0．30７2㎡。
式中Ｄs——预处理池深度（m)
截留效率可通过下式校核（针对粒径大于1ｍm的粒子）：
式中vｓ——截留沉速（10０mm/s）;
Q/A——流量除以预处理区面积；
n——湍流系数(0．5）。
过滤层表面滞蓄水深为20０ｍm。
过滤层厚度60０mｍ,滤料渗透系数为100ｍｍ/h；填料为细砂,有机质含量3%、外掺营养土，pH为中性。
过渡层厚度100ｍm,填料为粗砂，其粒径和过滤层填料为一个数量级。
排水层厚度200ｍm，填料为碎石,粒径平均为５mm。
排水层朝向溢流井有0．5%的坡降。
此生物滞留池为直立壁形式,在其下底和四周设置防水土工布。
图4 生物滞留池竖向深度设计
2.5 排水系统设计
1)穿孔排水管
参考穿孔排水管产品规格,拟定此生物滞留池穿孔排水盲管管径100mm、小孔孔口尺寸1．５mm*7.5mm、开孔面积2０10mm2/m；在池底中间布置一根穿孔排水盲管。
需保证穿孔排水管最大过流能力Qpeｒf大于生物滞留池最大过滤流量Qmax。
ﻫ生物滞留池最大过滤流量:
式中Qmax——最大过滤流量(m3/s）；
K sａt——渗透系数(m/s）；
W bａse——底宽（ｍ)；
h max——生物池表面滞蓄水深(ｍ）；
d——过滤层深度(m)。
穿孔排水管最大过流流量:
式中Ｑperf——穿孔排水管流量（m3/s);
B——堵塞系数(取０.5)；
Cd——孔口出流系数(0．6);
Ａ——孔口总面积（０00105m２）；
ｇ——重力加速度(9．８0m/s2）；
h——管道上方最大水深（m）。
Q ｐerf＞Q ｍax，穿孔排水管满足要求。
2)溢流井(管)
利用宽顶堰公式和孔口出流公式分别确定溢流井的堰长和宽度。
宽顶堰公式：
得L＝０.45m，则溢流井(管）尺寸为1２0mm*120ｍm。
孔口出流公式:
得A=0.3m2,则溢流井（管)尺寸为1７５mm*１75mm。
比较二者,选取175mm*１75mm为溢流井最小尺寸。
考虑将生物滞留池溢流井作为道路雨水篦子，选择300mm＊５00mm的溢流井。
选择麦冬、黄菖蒲等地被植物,覆盖生物滞留池表面；选择红叶石楠、龟甲冬青等灌木，种植密度1株/m2,不种植乔木。
流速校核。