过滤层介质是生物滞留池的重要组成部分,同时也是影响生物滞留池水文效应的关键因素。随着海绵城市建设的不断推进,研究出一种渗透性能满足要求、材料易得、生产工序简单的过滤层配合比具有重要的现实意义。生物滞留池水文模型的建立可以用来评价和预测特定降雨条件下生物滞留池的水文效应,是方案设计校核与优化过程中重要的辅助工具。本文进行了生物滞留池过滤层填料的筛选及配合比试验,并开展了生物滞留池水文效应的室外试验研究。主要工作及结论如下:(1)对生物滞留池过滤层配合比的研究表明,以昆山本地连续级配的粗砂(40%~70%)、细砂(0~40%)和特细砂(10%~60%)进行混合,得到的混合填料渗透系数在200~400 mm/h之间,雨水不断冲刷下结构稳定性好。(2)对生物滞留池过滤层有机填料类型及掺量的研究表明,天然有机填料的颗粒大小以及掺配比例对过滤层填料的渗透系数都有影响,大颗粒物质的加入使得整个填料的渗透系数不断增加,而经过粉碎处理的小颗粒的天然有机填料对整个过滤层填料渗透系数的影响随着掺量的增加呈现先减小后增加的趋势,最低点的位置因有机填料种类的不同而有所差别。初始含水率40%左右的营养土作为过滤层介质的外加有机填料效果最佳且掺量控制在1%～3%为宜。(3)对生物滞留池出流延迟时间的研究表明,在池体四周和底部均不透水的条件下,不同类型生物滞留池的出流延迟时间在8~29min,平均为20min。其中带保水层的生物滞留池平均为14.5 min,不带保水层的生物滞留池平均为25.6 min。填料的渗透系数是影响出流延迟时间的主要因素,滞留池结构以及降雨条件也对其有一定程度的影响。(4)对生物滞留池洪峰削减率的研究表明,在池体四周和底部均不透水的条件下,不同类型生物滞留池的洪峰削减率在26.1%～67.1%,平均为45.4%,其中带保水层的生物滞留池平均为44.5%,不带保水层的生物滞留池平均为46.3%。降雨强度、降雨历时以及降雨间歇期对滞留池洪峰削减率都有影响,影响方式各不相同。(5)对生物滞留池总量削减率的研究表明,在池体四周和底部均不透水的条件下,不同类型生物滞留池的径流总量削减率在5.5%～36.7%,平均为12.6%,其中带保水层的生物滞留池平均为10.0%,不带保水层的生物滞留池平均为15.2%。影响滞留池径流总量削减率的因素主要是降雨总量以及间歇期内的蒸发、蒸腾总量,具体体现为降雨总量越小,总量削减越大;间歇期越长,削减量越大。(6)对生物滞留池水文过程模型研究表明,生物滞留池内部水文状态的变化过程可以分为3个阶段:a)湿润阶段——池内填料从干燥到湿润的过程。b)表面排空——从进水结束到池内填料表面积水排空的过程。c)孔隙排空——池内填料从饱和含水率变回初始含水率的过程。应用Green-Ampt入渗方程对三个阶段进行数学模拟的结果与实际情况拟合较好。