海绵城市理念下的下沉式绿地研究与优化——以西咸新区沣西新城为例

摘要

随着城市化进程的不断加快，城市规模的不断扩大，人与城市生态系统之间的矛盾日益凸显。其中，城市道路水生态问题严重影响着城市生态环境的承载力并挑战着城市发展的韧性。城市内涝频发、路面径流污染严重、道路绿地结构功能不足是传统城市道路水生态问题的三大表现。随着以自然积存、自然渗透、自然净化为本质的“海绵城市”理念的提出，以及低影响开发技术的实际应用，为解决城市道路水生态问题提供了具体的技术措施。其中下沉式绿地因具有突出的削减洪峰、控制路面径流污染、营造优美绿地环境的作用，被广泛的应用于城市道路绿地的构建。
　　本文通过对西咸新区沣西新城下沉式绿地实地踏查，对下沉式绿地的路面径流、绿地土壤、绿地植物的收集和采样，结合气象水文、土壤优化、植物搭配相关资料的收集。针对现实环境中下沉式绿地表现出的土壤土质退化以及植物生长不良等突出问题，采用实验测定、室内模拟、设计改良等实验方法，探讨了下沉式绿地优化的具体方法。本研究取得以下成果：
　　1.沣西新城雨水分布季节性差异明显，夏季6-9月，雨量占到了年降雨量的32％～39%。秋季10-11月次之，约为31%～36%；冬季12-2月降雨量最少，约为3%～5%；春季3-5月占全年降雨量的24%～29%；实验测定路面径流污染物COD、SS、TN和TP的含量较大，其中COD浓度高峰值289 mg/L是《污水综合排放标准》2级标准的2.5倍，路面径流污染程度严重。
　　2.沣西新城下沉式绿地的土壤质量含水量和土壤总孔隙度，平均254.55g/kg，45.82%；土壤体积质量和土壤饱和导水率，平均为1.32g/cm3，1.39 mm/h；总体上沣西新城城市道路绿地的土壤质量含水量偏高，土壤饱和导水率偏低，造成土壤中水分的循环不畅，影响着植物的生长。同时在路面径流削减实验中原土对COD、SS、TN和TP的平均消减率为28.10%~39.34%，效能欠佳。在经过计算，符合本地区域条件的下沉式绿地的下沉高程宜为210mm。
　　3.沣西新城道路下沉式绿地植物种类共有59种，分属52科，102属。其中，乔木或小乔木共有11种，灌木共有23种，草本植物有25种。道路具有9种典型植物，然而部分植物生长情况不良。通过模拟5种不良环境条件下，9种典型绿地植物中红叶石楠、美人蕉和萱草对不良环境的抵抗力优秀，适宜在作为下沉式绿地优选植物种。
　　4.设计三种土壤有机质改良方法，通过对土壤不良物理性状的改良、对路面径流污染物削减效能的提高、对9种典型植物生长的促进的数据分析。有机质改良方法3（土︰砂︰绿化植物废弃物︰有机肥=7︰5︰2︰1）降低了31%的土壤质量含水量，提高了约64.4倍的土壤饱和导水率；对于COD、SS和TP的去除率较原土平均提高了约25%；对于9种典型植物株高平均增加了35.6%，叶面积平均增加了25.6%，叶绿素含量平均42.1%。实现了削减效能的提高、土壤性状的优化、植物生长的促进作用最为显著。对比分析，有机质改良方法3的综合效应最佳。

目录

声明

第一章 绪论

1.1研究背景

1.2 研究概念的相关理论

1.3 国内外研究及相关理论综述应用

1.4 研究目标、意义、内容和方法

1.5论文的创新点和技术路线

第二章 西安市沣西新城下沉式绿地的水循环及水生态现状分析

2.1研究区域概况

2.2沣西新城降雨特性分析及雨水利用

2.3路面径流污染过程的研究

2.4沣西新城道路雨水水质调研

2.5沣西新城雨水水质分析方法

2.6道路雨水水质结果分析

2.7道路雨水的综合利用

2.8本章小结

第三章 沣西新城下沉式绿地的土壤研究

3.1样地概况与实验方案

3.2下沉式绿地物理性质及有机质改良影响分析

3.3下沉式绿地污染物滞留能力

3.4土壤物理性质和植物相互联系

3.5下沉式绿地高程

3.6本章小结

第四章 下沉式绿地植物研究与优化

4.1下沉式绿地绿化植物的现状调查

4.2下沉式绿地植物生长及模拟实验研究

4.3植物环境模拟实验结果及分析

4.4植物在土壤有机质改良生长实验结果及分析

4.5下沉式绿地环境景观营造

4.6本章小结

第五章 结论与展望

5.1主要结论

5.2研究展望

参考文献

致谢