重庆交通大学 400074
提要：介绍了该装置通过设置不同填料成分和组配作为过滤介质而构建，考察不同雨水径流量、水质条件下装置的渗透系数及其对污染物控制效果的变化情况，探究不同水文条件下装置对雨水污染物去除的过程，确定最佳的填料成分与组配比例。积极响应海绵城市的创建研究，有效提高了雨水资源的可持续利用并减轻雨水排放对周边环境的污染。
关键词：雨水，渗透，一体模块化，过滤
1、项目背景及前景
目前，我国水污染严重，而传统模式下雨水直接排放势必增加了水环境污染的风险。同时，传统雨水排放系统造成了我国城市内涝积水频现，而雨水的回收利用率较低，水资源未得到充分利用。在此背景下，我国提出了“海绵城市”建设理念，并确定了多个示范试点城市。海绵城市建设主要通过设置低影响开发（LID）措施来实施，而透水路面作为《海绵城市建设技术指南》优先推选的技术措施，将广泛应用于我国海绵城市建设中。
中国传统路面的养护是通过冲洗减少泥渣的沉积，但对沥青路面研究发现，路面透水功能保持时间不长，一般具有良好透水功能的时间只有1年，2年后排水性能降低60%以上，使用4年后已基本不再透水。往往需要进行翻新或高压冲洗。其中，翻新时需将透水砖模块取出更换，施工难度大，成本高，工期长；而高压冲洗往往仅能冲洗掉表面的沉积物，对于模块间缝隙与模块内的沉积物去除效果差，无法达到维护目标。同时，现有的透水路面净化效果差，渗透性能波动大，且并未考虑雨水的收集利用功能。本项目通过一体模块化装配式雨水渗透装置的研究，可以将“大型渗透”转“多次利用”，有效防止雨水在路面发生积水，并且在滤料作用下，直接将收集的雨水二次利用于洗车、浇花等。
在实际使用中，由于沙土、灰尘、油污等异物在表层堆积，渗透的雨水同时过滤了空气中的灰尘、道路中的异物等，在透过透水砖通道孔时会在孔中或透水砖下面的砂透水垫层中产生一定程度的吸附和沉淀，导致通道孔堵塞，使透水率衰减。对于一些质量一般的材料可能会在短时间内完全堵塞而失去透水能力。某些透水砖停车场完工后不到一年，一瓶矿泉水倒上去也会产生径流。
2、一体模块化装配式雨水渗透装置的实验
随着海绵城市的创建研究，对水资源的利用越来越重视，一体模块化装配式雨水渗透装置在此基础上研究产生。透水铺装地面在国内已推广数年，根据《透水砖路面技术规程》（CJJ/T188-2012）规定，“透水砖的透水系数不应小于等于1.0x10-2cm/s”，“设计应满足当地其2年一遇的暴雨强度下，持续降雨60min，表面不应产生径流的透（排）水要求”。综合考虑行走的舒适性，工程中通常选择铺装缝隙为8mm，透水系数可达0.11mm/s。[1]
整个渗透装置大体分为三层，封面层，过滤介质层和排空层。封面层的主要作用是保护过滤介质层，并利用多孔的性质快速的让雨水通过，排空层采用细砂砾，其主要作用是防止滤料流出并使过滤处理后的雨水尽快排出，防止出现回渗现象。
将选购的粒径在1-2mm的沸石，活性炭，河沙，石英砂等材料分别进行不同级配的搭配，作为过滤介质层，上层和下层分别放置粗砂砾和细砂砾，然后进行实验，首先用事先配好的雨水进行润洗，当水柱保持不变即材料饱和时进行渗透系数的测定，倒入雨水，收集过滤后的水，秒表记录时间，读数，然后将过滤的雨水装入容器中，送往实验室测试水质指标，下面表格为数据记录：
实验数据处理表
由此可见，级配的差异不仅会改变渗透系数，还会使水质产生差异，例如通过第5组和第6组的滤料级配和水质指标的对比，说明活性炭对于COD的去除效果比沸石要好，综合上述实验数据，过滤介质层材料级配为河沙河沙30%，沸石15%，石英砂25%，活性炭30%时水质指标COD，SS达到要求并且渗透系数在规范范围之内，此时的级配是最佳级配点。参照《建筑与小区雨水控制及利用工程技术规范》（GB50400-2016）雨水处理后CODCr、SS指标进行对比，符合水质要求。
参考文献：
[1]《透水砖路面技术规程》（CJJ/T188-2012）
[2]《建筑与小区雨水利用工程技术规范》(GB50400-2016)；20-30
[3]《建筑与小区雨水利用工程技术规范》(GB50400-2016)；48-50
项目支持：大学生创新创业训练计划，项目编号：201710618023
指导老师：陈垚 ，职称：副教授 项目负责人：田欣欣
论文作者:田欣欣,田贵华,向晨露,彭雷,王文鹤
论文发表刊物:《基层建设》2018年第12期
论文发表时间:2018/7/9
标签：透水论文; 雨水论文; 路面论文; 装置论文; 海绵论文; 水质论文; 系数论文; 《基层建设》2018年第12期论文;