海绵城市低影响开发设施优化设计与配置研究

面对城市化带来的城市内涝、水环境污染、水资源短缺与水生态破坏等城市水问题，应用海绵城市发展理念构建城市水循环科学体系是城市水管理的新课题。本书在低影响开发单项设施功能提升方面，系统研究了生物滞留池、雨水速渗井等典型低影响开发设施填料改良、径流调控效能与作用机制、结构设计与关键参数模拟优化等问题。区域尺度方面，进行了海绵城市建设效益定量化、货币化研究，在此基础上构建灰绿结合的城市雨水管理模型，提出海绵城市建设多目标优化设计方案。考虑低影响开发设施运行的可持续性，系统研究了雨水集中入渗对土壤污染物累积、微生物群落结构、地下水位水质的影响。本书理论成果可为典型低影响开发措施的研究、设计、施工、运维、评估的全生命周期提供技术支撑，对城市面源污染控制、雨洪管理和具有重要的科学意义和应用价值。

目录
前言
第1章 城市化效应与海绵城市理念 1
1.1 旱区城市水循环 1
1.2 城市化效应 7
1.3 低影响开发与海绵城市 9
1.4 区域尺度城市雨洪及污染模型研究进展 12
1.5 城市低影响开发单项设施模型研究进展 19
1.6 本章小结 24
参考文献 25
第2章 典型低影响开发设施填料改良 28
2.1 传统低影响开发设施填料组成 28
2.2 常用改良剂种类及特性 30
2.3 生物滞留池填料改良 31
2.4 雨水渗井填料改良 45
2.5 本章小结 62
参考文献 63
第3章 典型低影响开发设施径流调控效能与作用机制 66
3.1 改良填料生物滞留系统径流调控效能 66
3.2 纯种植土雨水花园流调控效能与酶作用机制 87
3.3 实际降雨条件下雨水花园调控效能现场监测 92
3.4 实际降雨条件下雨水花园长期运行效果评价 100
3.5 雨水渗井径流调控效能 107
3.6 本章小结 109
参考文献 110
第4章 低影响开发单体设施构型设计 114
4.1 生物滞留池构型设计 114
4.2 人工雨水渗井结构设计 123
4.3 本章小结 134
参考文献 135
第5 章 低影响开发单体设施关键参数模拟与优化 136
5.1 基于DRAINMOD 的雨水花园模拟与设计优化 136
5.2 基于HYDRUS-1D 的低影响开发设施模拟与设计优化 147
5.3 本章小结 163
参考文献 164
第6章 生物炭改良填料的制备及其调控效能与参数优化 168
6.1 秸秆生物炭生物滞留高效填料研制与参数优化 168
6.2 木屑生物炭生物滞留高效填料研制与参数优化 191
6.3 本章小结 224
参考文献 224
第7章 海绵城市建设效益量化及综合评价 228
7.1 海绵城市建设效益识别 228
7.2 海绵城市建设效益评价指标体系 231
7.3 海绵城市建设效益的货币化研究 233
7.4 实例分析——西咸新区沣西新城海绵城市建设效益 242
7.5 本章小结 249
参考文献 249
第8章 基于MIKE 的城市雨洪管理措施优化研究 251
8.1 低影响开发措施综合效益评价指标体系构建 251
8.2 海绵城市低影响开发建设效益货币化研究 259
8.3 模拟软件MIKE FLOOD 简介 263
8.4 案例应用 264
8.5 本章小结 276
参考文献 276
第9章 新老城区低影响开发设施区域优化配置研究 280
9.1 构建低影响开发设施区域优化配置评价体系 280
9.2 新建区低影响开发设施区域优化配置研究 294
9.3 建成区低影响开发设施区域优化配置研究 311
9.4 本章小结 320
参考文献 321
第10章 雨水集中入渗土壤污染物累积规律 323
10.1 雨水花园集中入渗对土壤N、P、TOC 含量的影响 323
10.2 雨水花园集中入渗对土壤重金属含量的影响 331
10.3 本章小结 341
参考文献 342
第11章 污染物积累对微生物群落结构影响 344
11.1 试验材料和方法 344
11.2 生物滞留设施污染物积累情况 350
11.3 生物滞留设施填料酶活性情况 352
11.4 生物滞留设施微生物多样性分析 354
11.5 生物滞留设施微生物群落结构分析 356
11.6 环境因子与微生物群落相关性分析 358
11.7 本章小结 364
参考文献 364
第12章 多环芳烃污染对生物滞留系统的影响及高效多环芳烃降解菌群的构建 368
12.1 多环芳烃污染对生物滞留系统的影响研究 368
12.2 高效多环芳烃降解菌群的构建及降解特性研究 379
12.3 本章小结 389
参考文献 390
第13章 雨水集中入渗对地下水的影响模拟研究 391
13.1 典型海绵设施介绍 391
13.2 雨水径流集中入渗对地下水埋深的影响分析 393
13.3 雨水径流集中入渗对地下水质的影响分析 403
13.4 雨水径流集中入渗对地下水影响的模拟研究 421
13.5 本章小结 452
参考文献 453