生物滞留池是一种重要海绵城市处理设施,具有突出的雨水滞蓄净化能力。在运行过程中生物滞留池填料层的水分是不断变化的,而填料层含水率直接影响着生物滞留池的滞蓄效能,因此研究生物滞留池的水分蒸发对于客观评价生物滞留池的水文效应具有重要的现实意义。本文利用人工气候箱研究了环境因素和生物滞留池结构形式对生物滞留池蒸发效能的影响,并建立了生物滞留池水分蒸发阻力模型,主要工作及成果如下:设计和建立生物滞留池水分蒸发试验系统。系统由人工气候箱、生物滞留池单元、称重单元、供水单元和信号采集单元组成,可模拟不同温湿度和有无淹没区条件下生物滞留池的水分蒸发,并可实时进行蒸发数据的测量、采集、处理和保存。试验分析了不同温度和相对湿度条件下生物滞留池的蒸发量,结果表明:生物滞留池水分蒸发与土壤蒸发一致,可分为常速率阶段、降速率阶段和残余阶段这三个阶段,在前两个阶段,环境因素是影响生物滞留池水分蒸发的主要因素,蒸发初期的蒸发强度接近该环境条件下的最大蒸发能力,表层含水率高于10%,随后蒸发强度迅速下降,15小时后蒸发强度减小了60%以上,表层含水率也下降到4%以下,且温度越高蒸发强度下降越快。第三阶段的蒸发强度和表层含水率都较低且保持稳定,蒸发强度维持在1mm/d左右(0.82~1.1mm/d),表层含水率低于1%,表层形成干土层。试验分析了有无淹没区条件下生物滞留池的蒸发量,结果表明:有淹没区的生物滞留池累积蒸发量明显高于无淹没区的情况,50小时累积蒸发量平均高出16.48%;在蒸发的第二阶段,有淹没区的生物滞留池蒸发强度的下降幅度也较为平缓,底部淹没区的水分通过毛细作用和水气扩散等途径对上层蒸发进行了补给。以β蒸发阻力模型为基础建立了生物滞留池水分蒸发阻力模型。提出了蒸发阻力包括空气动力学阻力和填料层阻力,模型的输入参数为温度、相对湿度、表层含水率和风速,输出参数为空气动力学阻力值、填料层阻力值和蒸发强度;根据试验结果,对蒸发第一阶段的模拟进行了修正,修正后的模型计算结果与实测数据相关性较好,比实测结果高2.3%。应用生物滞留池蒸发模型,考虑了水分蒸发影响后计算的生物滞留池水文效应,与实际测量的径流削减量更加吻合,研究成果可用于生物滞留池水文效应的评价,也可用于指导生物滞留池的设计工作。