随着人为活动的影响和城市化的快速发展,原有的水文循环遭到破坏,城市绿地被屋面、道路等不透水面(Impervious Cover,IC)所取代,雨水引发的问题已逐步凸现出来,主要表现在径流污染、洪涝灾害、雨水资源流失和生态环境破坏等。低影响开发(Low Impact Development,LID)运用源头分散式水文功能性景观等综合管理措施(IMPs)实现了城市的雨洪控制利用,在我国具有广泛的应用前景。生物滞留设施作为IMPs中典型、有效的雨水处置设施成为国内外学者研究的重点。本文主要阐述了生物滞留设施的分类、净化机理、适用范围、建设和维护检验指标等基本理论,在国外研究的方法和内容的基础上,进行了生物滞留技术基于水质净化的改良实验研究,针对体积和洪峰削减目标提出了生物滞留设施的控制效果和费用-效果评价方法,并通过案例对滞留带应用于道路进行了研究。主要研究内容和结论如下：　　 (1)生物滞留设施实际应用时要充分对设施进行环境和安全风险评价,防止渗透造成地下水污染以及浸泡导致构筑物基础的破坏。对生物滞留设施的适用性进行了分析,在总结雨水生物滞留设施基本理论与发展应用的基础上,针对其设计提出了改进建议。　　 (2)实验分析表明:炉渣的吸附性能最好,其次是砂土和沸石,陶粒的吸附性能最差。土壤、填料对NH4+-N的物理吸附作用明显,NH4+-N的去除率可达到80％,水力停留时间对NH4+-N的去除影响很小。在上层的有氧区,NH4+-N由于微生物的硝化作用和填料的吸附作用被迅速去除,有氧区TN的去除正是由于NH4+-N的高去除率,在淹没区,其浓度基本不变,淹没缺氧区TN浓度的降低则是由于反硝化作用带来的NO3--N浓度的降低。实验后期TN、NO3--N及NH4+-N的去除率分别达到50％、60％和90％。当种植土和填料层高度为550mm时,TP和NH4+-N的平均去除率可分别达到80％和70％,随着高度继续增加,去除率增加缓慢,因此实际应用时可选择不小于550mm的填料高度,若增加淹没区可增加250～300mm的填料高度,即淹没区高度为500～550mm(砾石排水层高度250mm)。淹水区350mm有碳源(B1)装置对TN、NO3--N及NH4+-N的去除率分别为55％、62％和98％,比无淹水区无碳源(A2)装置三种污染物的去除率30％、22％、65％分别高出25％、40％和33％,碳源以及淹没区的效果仍需长期的实验监测。　　 (3)对生物滞留设施及其预处理设施植被浅沟、沉淀池的适用性、参数设计、规模计算进行了阐述。根据径流在场地内实际的处置过程和各措施的滞留机理,对雨水设施进行了分类,并提出了基于年径流外排总量削减目标的场地规划设计与评价方法。设施年收集水量与场地原径流系数、场地面积和设施设计规模(设计降雨量)有关,年径流外排率即年径流系数的变化只和场地原径流系数和设计降雨量有关。当重现期和设施规模(设施蓄满出流时间)一定时,峰流量削减率只与场地开发后的汇流时间Tc有关,Tc越短,峰流量削减率越高,因此设施应就近产流点进行分散式的雨水处置；当Tc和设施规模一定时,降雨重现期越大,峰流量削减率越小；当重现期和Tc一定,设施蓄满出流时间与Tc相当时,峰流量削减率增加的较快,因此设施的规模应具有滞纳峰值的能力。　　 (4)暴雨强度曲线上耐刻对应的暴雨强度为降雨历时t内的最大平均降雨强度,而不是t时刻的瞬时降雨强度。通过积分暴雨强度公式计算出的滞峰时间(蓄满出流时间)tx是偏小的。利用有限差分法得到生物滞留设施的进、出流过程线,从而得到滞峰时间和峰流量削减率。