1.7 研究内容、方法及技术路线

1.7.1 研究内容

1.净水型护岸理念与技术探讨

将城市径流污染对城市水体的危害情况、国内外在治理城市径流污染方面的研究进展和城市护岸结构应用情况进行综合分析，提出“净水型护岸”理念，并对“净水型护岸”概念及内涵进行探讨；通过对用于净化径流雨水的分别适用于缓坡和陡坡的柔性排护岸、净水箱护岸，以及用于净化入河径流污染物的净水石笼护岸等三种典型净水护岸方案的提出、研发和探讨，来支持“净水型护岸”理念的可行性，并借此对净水型护岸的设计原则进行归纳和总结。同时，通过对净水箱护岸的深入研究来探索净水型护岸的可行性。

2.净水箱护岸处理雨水径流污染技术研发

针对城市水体护岸普遍陡直的特点，进行净水箱护岸结构和配套结构支撑鱼巢砖、跳跃井、蓄水池和布水管设计，该整体结构不仅能够对城市径流雨水和合流管系溢流（CSO）有良好的净化效果，同时必须在工程角度上是安全可靠的，且美观大方、可创造丰富的水边生境。细部研究工作包括对净水箱内的植物生长床进行研发、对滤料吸附性能的试验研究、可适应净水箱内生长条件的水生植物的选择试验研究、耐旱及耐冻研究、蚊虫孳生和异味控制研究。

3.净水箱护岸净化径流雨水试验及机理研究

根据城市降雨径流污染的特点和实际应用中可能的使用条件，确定试验方案，对污水处理过程中净水箱中植物和微生物生长状况进行定量描述，并对污水处理过程中污水基本理化指标pH和D₀进行定量分析。结合以上试验过程中的相关背景资料和数据，分别就净水箱对氮、磷和以铜、锌为代表的重金属的去除效果进行如下综合性的试验分析：

（1）不同进水污染物浓度对去除率的影响。

（2）不同水力停留时间（HRT）对去除率的影响。

（3）不同植物组合对去除率的影响。

（4）不同净水箱组合数对去除率的影响。

（5）不同植物生长期对去除率的影响。

4.净水箱护岸应用研究

针对北京市区京密引水渠护岸实际条件进行应用研究。选用2007年9月13日的降雨进行雨水径流净化试验和效果分析。通过与原草皮护坡上植物生长状况和昆虫等动物出现频率的对比监测，分析净水箱护岸的生态效果和景观效果。对净水箱护岸的工程实施与稳定、运行与维护、适用范围与使用寿命等问题进行系统分析。

1.7.2 研究方法

本研究将水利工程学、生态学、环境工程学和景观美学相结合，主要采用文献分析、模拟试验研究、试验测试分析、现场应用试验、现场调查分析以及数值统计分析等研究方法。

1.7.3 研究技术路线

本研究以目前国内外广受关注的城市径流污染为切入点，以“生态水利工程学”理论为指导思想，提出了去除城市径流污染物的净水型护岸理念，对“净水型护岸”概念及内涵进行了探讨，进而提出了适用于不同应用条件的净水护岸体系。并通过对净水箱护岸的深入研究来探讨净水型护岸的可行性。对净水箱护岸的研究思路从三个层次展开：一是对净水箱护岸的相关结构和材料进行设计研发；二是净化径流雨水模拟试验及机理研究；最后通过现场试验对其实际应用效果进行了检验，并分析总结了相关的应用问题。本书的研究技术路线如图1.5所示。

图1.5 研究技术路线 Fig.1.5 The techncal route of research