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雨水花园是集生物、化学、物理作用为一体的、目前应用较为广泛的生物滞留措施,它的作用主要为净化雨水水质,削减洪峰以及补充地下水。目前,对于雨水花园的研究方向主要是研究雨水花园对降雨径流的减少、城市雨洪的控制,以及雨水花园对地下水质污染控制的探究。在前人的研究基础上,本文主要目的是研究雨水花园的最佳设计方案,文中采用单因素方差分析方法确定雨水花园对局部地下水影响的区别,并利用作者在2015年1月至2015年9月的地下水试验数据分析雨水花园对地下水位及水质中TN、TP、N03--N、NH4+-N含量的具体影响,并利用Visual MODFLOW地下水数值模拟软件对研究区三种不同雨水花园设计方案下的雨水花园进行地下水情况的模拟,模拟时间为2013年10月至2023年10月,从而确定雨水花园的最佳设计方案,为以后雨水花园设计提供计算方法。 本研究主要内容包括:⑴雨水花园集中入渗会对地下水产生一定的影响。在降雨之后,地下水位会有上升,并且相较于普通场地的上升程度大;同时,雨水花园地下水水位升高幅度较大,达到0.65~0.67m。而且,降雨量越大,通过雨水花园对于地下水的补给越大。降雨对地下水的补给效果有滞后作用,时间为1~2个月左右。⑵雨水花园对地下水有一定的补给作用,但是从总体情况来看,雨水花园对地下水的补给作用主要体现在降雨入渗补给大于蒸发量的情况下。在每年的4月份到8月份,温度比较高的季节,地下水位依然呈现下降趋势。但是,相同条件下,雨水花园对土壤的保持效果较普通场地好。⑶雨水花园对地下水的影响程度比较明显,尤其对不同形态的氮素的影响程度不同:雨水花园入渗使地下水中总氮浓度有0.76mg/L的小幅度上升;硝态氮含量有0.60mg/L的上升;对氨氮的影响不大。对于P元素,降雨期间地下水P浓度升高,但未超过0.10mg/L,且雨水花园稳定出流P浓度低于地下水平均含量0.07mg/L,说明研究区内雨水花园集中入渗补给地下水时,对地下水P含量影响不大。⑷水质综合评价方法的评价结果说明雨水花园的地下水水质均好于试验场地的地下水水质。雨水花园TN的水质评价值分别为3.618、2.367,试验场地的TN水质综合评价值为4.641;雨水花园TP的水质综合评价值分别为6.055、1.366,试验场地TP的水质综合评价值为3.599:雨水花园NH4+-N的水质综合评价值分别为1.058、0.576,试验场地NH4+-N的水质综合评价值为1.846;雨水花园NO3--N的水质综合评价值分别为0.071、0.084,试验场地NO3--N的水质综合评价值为0.225。通过水质综合评价分析法,可以得出雨水花园可以降低降雨对地下水的污染,而且可以使地下水水质维持在“良好”范围内。⑸通过模拟三种不同计算方案基础下的雨水花园对地下水影响,主要是地下水位的模拟,发现完全水量平衡法计算条件下的雨水花园对地下水的影响最为明显,地下水位的下降幅度最小,达西定律法和经验值法计算下的雨水花园在模拟期内地下水位下降0.4m,而在完全水量平衡法计算条件下地下水下降幅度为0.3m。因此,完全水量平衡法应该为雨水花园设计的最佳计算方法。