雨水调蓄塘在防治城市内涝中的应用

以实际工程为例,结合雨水管道设计的推理法和雨水调蓄池的计算理论,效法自然水塘的形式,结合景观设计,将高速公路沿线的弃土堆场改建为雨水调蓄塘,滞留上游雨水,以大幅削减下泄流量.根据可利用建设用地面积,计算有效调蓄容积和对已建雨水系统的提标改造作用,解决其下游低洼区的积涝问题,降低工程投资.     

基于Digital Water的初期雨水径流污染控制措施研究

初期雨水作为非点源污染已经严重影响城市水环境现状,初期雨水的治理也被国内外专家重视。分析类比了不同类型的初期雨水径流污染控制措施,阐述了初期雨水污染物的积累及冲刷过程的模拟函数。借助Digital Water对研究区域降水进行模拟,分析未开发、仅增加LID措施、增加LID措施与末端调蓄池组合方案3种情况,发现初期雨水的源头控制和末端控制对初期雨水径流总量削减和污染物浓度削减分别在不同的时间和空间上起着显著的作用,LID措施通过源头截留在降雨初期削减污染物浓度和洪峰流量,而后削减能力减弱,继而雨水进入末端调蓄池,降雨后期洪峰流量和污染物通过调蓄池削减。初期雨水的源头控制和末端控制组合应用效果良好,对流总量削减和污染物浓度削减有不同的贡献率。而初期雨水的过程控制也就是初期雨水截留控制应用及研究还不足,是未来研究和实践的发展方向。     

雨水调蓄池优化及污染物削减情况分析

为解决城市排水系统造成水质污染问题,以某河调蓄池为研究对象,对其雨水管网规划进行分析和概化,讨论雨水排放的效率和安全性的影响因素,研究结果表明：随着蓄水池调蓄量的增加,污染物削减率也相应提高。为达到最佳的水质改善效果,应尽可能增加调蓄池的有效容积可排水体积。调蓄量越大,污染物去除率越高。调蓄池的有效容积对于提高雨水径流水质有重要作用,雨水调蓄池是一种简单而有效的初期雨水污染控制措施。     

雨水调蓄池在国内外应用简况

在城市雨水排放系统中建造雨水调蓄池既可以减少雨水资源的流失、有效地利用城市雨水、削减洪峰流量、缓解城市水涝,又可以高效率地利用宝贵的土地资源,为城市创造优美的景观、改善城市生态环境;同时在旱季或冬季还可以将城市污水处理厂深度处理的水贮存到这些调蓄池中,成为"城市水库".     

面向区域尺度径流调控的调蓄池设置分析

雨水调蓄池作为海绵城市建设中发挥关键性作用的灰色基础设施中的重要部分，其形式和容积影响着海绵城市建设的雨水控制效果。以位于广州市南沙区某新建工程区为研究对象，概化区域并构建SWMM模型，模拟评估了布置的LID设施对区域径、出流的控制情况，并设置不同容积及形式的调蓄池，模拟其在不同重现期设计降雨条件下对峰值流量的控制效果，发现不同形式的调蓄池对雨水控制的效果不同，且各容积分流式调蓄池均存在一个使峰值流量削减率达到最大的“最优”偏移量。以控制系统出流量峰值为目标确定研究区在管网末端以380 m³/万m²硬化面积的设置标准布置截留式调蓄池，或以350 m³/万m²硬化面积、偏移量为0 m的设置标准布置分流式调蓄池为宜。     

中、后期雨水收集分流优化

为提高传统雨水收集方法中的雨水调蓄能力,提出一种基于SWMM(Storm Water Management Model)的雨水分流优化方法。该方法在传统的初期雨水弃流工艺基础之上,依据分离器中水位与出口流量之间的关系,调节分离器中的雨水蓄留池出口和市政雨水管道出口之间的高差h来调整分流器的雨水削峰作用。依据分流器原理构建了优化方法的目标函数,并运用PSO(Particle Swarm Optimization)与SWMM相结合对目标函数进行求解进而获得不同降雨情景下的最优高差h,使得分离器在不同降雨情景下针对中、后期的降雨过程具有最佳的雨水削峰作用。研究结果表明:优化方法充分利用了雨水蓄留池的调蓄空间,将削峰作用最大化,与传统雨水收集方法相比,优化方法具有较好的雨水削峰效果,特别是在高重现期降雨下(20 a、50 a、100 a)的雨水峰值分别削减了44.76%、42.03%和40.77%。研究结果可以为城市雨水收集相关研究提供参考依据。     

建筑小区雨水调蓄池容积计算分析

采用雨水调蓄池容积计算公式,对建筑小区中底部流槽式雨水调蓄池和水泵提升式雨水调蓄池的容积设计进行计算分析,并通过实际案列的设计计算得到结论。在建筑小区设计中,为控制新开发区域和已建成城区外排雨水流量径流系数,每1 000m2硬化面积应配建调蓄容积不小于30m3的雨水调蓄池。     

实时控制系统提升调蓄池处理能力的模拟研究

为了评估智能实时控制系统对初雨调蓄池工程运行效率的提升效果,指导相关工程设计,构建了由SWMM与SUSTAIN组成的模型系统,并使用天津市2001至2010年间历史降雨数据模拟分析了使用智能实时控制系统前后,雨水调蓄池的运行状态和削减雨水径流污染的情况.通过分析降雨过程中调蓄池体的运行状态,得出智能实时控制系统通过"及时腾出库容"和"置换"两个机制提升雨水调蓄池使用效率.在实时控制管理模式下,调蓄池在降雨到来前提前进行了排水,这样调蓄池有更大的可用空间以处理更多的初期雨水径流;同时,由于污染物浓度较高的初期雨水径流进入调蓄池,池内水体SS浓度处于较高水平,调蓄池自身沉淀作用和磁絮凝设备的去除效率也得到了提升.     

设有调蓄池的雨水管道设计计算探讨

以实际工程为例,结合雨水管道设计的推理法和雨水调蓄池的计算理论,比较了在雨水管道上设置调蓄池与不设调蓄池的雨水管道计算方案,结果表明,在雨水管道上设置调蓄池,可以提高系统的雨水调蓄功能,减小下游管道的断面,降低管道的造价和施工难度。并对设置调蓄池的雨水管道在设计、施工、运行管理中应注意的问题进行探讨。     

低标排水系统改造工程与完善城市雨污水管理

中国的快速城市化给城市雨污水管理带来了巨大挑战。新师大地区原是上海市低标排水系统之一,通过改造工程的建设,提高了城市排涝能力,与此同时,大幅削减了初期雨水和污染物向苏州河的溢流。详细介绍了改造工程排水系统管道、合流泵站和调蓄池的设计,并分析了调蓄池的工程效益和运行模式,同时探讨了与此工程相关的低标系统改造原则和可用方案,以及进一步完善城市雨污水管理的综合方法。     

建设项目集雨池规模设计探讨

充分利用雨水资源,有效控制雨水径流,通过设置下凹式绿地、透水砖等下渗雨水,涵养地下水源,增加项目区渗透面积,削减雨水径流量;同时配置适当规模的雨水调蓄池,充分收集并利用雨水,提高资源利用率。     

城市雨水利用调蓄方式及调蓄容积实用算法的探讨

在城市雨水利用中,雨水调蓄容积的计算依其目的、方式、有无渗透、溢流做法等条件的差异而不尽相同.主要从城市雨水利用的角度出发对雨水调蓄的不同方式及其调蓄容积计算原理进行了评述,并对其实用算法进行探讨和分析,主要包括降雨量估算法、降雨强度曲线计算法、统计降雨频率累计法.对有削减洪峰要求的调蓄储存池建议核算其削峰容积.结合实际,对雨水调蓄的泥区容积、超高和溢流方法也进行了讨论.     

城市雨洪多功能调蓄技术

在城市雨水排放系统中建造雨水多功能调蓄设施既可以减少雨水资源的流失,有效地利用城市雨水、削减洪峰流量、缓解城市水涝,又可以高效率地利用宝贵的土地资源,为城市创造优美的景观、改善城市生态环境。简略地论述这种设施在国外的应用情况,并以北京为例,讨论了多功能雨水调蓄措施在北京和我国其他城市的推广应用情况。     

“灰绿”协同措施对银川市合流制溢流污染的影响EI北大核心CSCD

针对合流制管网系统在雨天溢流污染严重,造成城市水体黑臭现象的问题,以银川市某高密度城区合流制管网系统为例,基于SWMM模型,在短历时设计降雨和长历时设计降雨两种条件下,模拟分析了合流制溢流(CSO)调蓄池、雨污管道混错接改造、绿化带海绵化改造等“灰绿”协同措施对CSO污染的影响。结果表明:CSO调蓄池、雨污管道混错接改造、绿化带海绵化改造及“灰绿”措施结合4种方案在短历时、长历时设计降雨条件下,随着降水量的增加,溢流水量及溢流污染物负荷均增加,溢流削减率均逐渐减小,其中“灰绿”措施结合方案对溢流污染的削减效果最为显著;重现期小于5 a时,溢流水量削减率与溢流污染物负荷削减率基本达到80%;降雨条件为中雨时,污染物负荷削减率基本达到75%;重现期为20 a时,溢流水量削减率及TSS、COD、TP、NH^(+)_(4)-N负荷削减率分别达到64%、70%、70%、70%、70%;降雨条件为大雨时,溢流水量削减率及TSS、COD、TP、NH^(+)_(4)-N负荷削减率分别达到28%、32%、26%、31%、33%。     

城市雨水利用工程设计中的若干关键技术

随着我国城市化进程的加快,城市不透水面积增加导致雨水排泄负担加重,城市内涝更为严峻和频繁。城市雨水利用作为缓解这些问题的一项重要措施在我国逐步受到重视。由于缺乏系统、完善的工程设计方法,该项技术推广应用的速度、范围和效果受到限制。依据北京10年来的研究成果和工程设计与建设经验,探讨了雨水利用工程设计中的设计降雨、雨水池容积、溢流堰标高、调控排放调蓄池容积、绿地下渗设施规模、透水地面结构等技术关键的计算、设计方法和技术要点;提出了通过时间频率曲线推求较短历时设计降雨过程的方法;将雨水池的容积分成回用容积和调蓄容积,应用逐日调节计算法和数值模拟法分别进行计算;提出了调控排放系统调蓄容积的水量平衡估算法;建立了透水砖地面的设计流程。成果可为指导城市雨水利用工程建设、促进城市雨水利用技术的推广提供技术支撑。     

综合管廊雨水舱缓解城市内涝的效果分析

为了探究综合管廊雨水舱缓解内涝的效果,以广州市杨梅河为例,建立了杨梅河区域现状排水系统、现状排水系统结合综合管廊雨水舱两种工况的暴雨洪水管理模型(SWMM),计算了4种降雨重现期下各工况杨梅河出口流量和典型内涝点溢流量。结果表明:雨水舱较优断面为宽4 m、高3.3 m,此时各降雨重现期下雨水舱对研究区总溢流量的缓解效果已达上限;综合管廊雨水舱可缓解杨梅河下游内涝,对下游两处典型内涝点的溢流量平均削减率分别为86.5%和42.2%,但对杨梅河上游内涝几乎不起作用;综合管廊雨水舱会增大杨梅河出口的峰值流量,在20年一遇降雨条件下杨梅河出口达到最大出流能力。     

小区雨污分流改造中的雨水资源化示范研究

结合苏州市中心城区完善污水管网工程,论述了在小区排水合流制改造为雨、污分流制的过程中,将合流管局部或整体保留用作雨水管、化粪池用作雨水调蓄池、应用生态雨水沟及雨水边井等措施进行的雨水资源化示范研究.以上措施在有效实现雨水资源化的同时,降低工程投资,缩短了工期;解决了狭窄街巷难以同时敷设雨、污水管以及低洼区雨水排放困难等工程难题.     

基于人工神经网络和粒子群优化的初期雨水调蓄池设计方法研究

城市地表径流所产生的非点源污染是城市水系水质恶化的主要原因,设置初期雨水调蓄池是缓解地表径流污染最经济有效的手段之一。目前,初期雨水调蓄池一般采用经验方法设计,没有考虑汇水区污染物累计特性、污水处理厂处理规模、可用征地等客观条件,初期雨水调蓄池的截污效果有限。本文利用SWMM模型模拟分析了地表径流污染物累积特性,利用人工神经网络得到各调蓄池不同截污率与对应总截污量之间的高精度非线性数学模型;结合该模型,以调蓄池总截污量最大为优化目标,以污水处理厂处理规模和可用征地为约束条件,采用粒子群优化算法得出各调蓄池的优化截污率;结合各调蓄池截污率与径流量累积量之间的关系,得出各调蓄池的设计容积,并与国内常用的设计方法进行对比。分析表明,本文提出方法可在满足约束条件下实现截污效果最大化,采用本文提出方法设计的调蓄池在土地使用率和截污效果上均优于规范设计法。该方法合理、高效和适用范围广,可为城市初期雨水调蓄池设计提供技术支撑。     

老厂深度处理改造的系统衔接和安全溢流模式探析

针对60万m3/d老厂深度处理改造用地偏居厂区一侧,平行于原有四期常规处理流程的建设条件,各期常规处理出水独立性和清水池进水均衡控制是改造中需要重点考虑的问题,同时还要关注大规模中间提升泵房前池的调蓄需求、前后流量的衔接和安全溢流等深度处理改造中常见的问题。在常规出水常时达标的情况下,各期可采用固定水位控制堰,各自独立超越深度处理,直接溢流至清水池的模式,以保证各期常规处理和新建深度处理自由切换运行,系统简化,运行安全可靠。     

基于CCHE的重力沉砂池结构布置参数比选研究

为了提高重力沉砂池水沙分离效率,对重力沉砂池相关结构参数进行优化使各项结构参数取得较优值,并研究了侧向溢流堰长度与位置对重力沉砂池最终水沙分离效率的影响,且取得较优的侧堰长度与位置。基于CCHE软件采用混合掺长紊流模型建立CCHE2D重力沉砂池数学模型,得到重力沉砂池内水流流速、泥沙沿程分布及最终水沙分离效率,在已有研究成果基础上分析得到较优的重力沉砂池侧向溢流堰长度及位置。研究结果表明:改变侧向溢流堰长度及位置可将传统重力沉砂池水沙分离效率显著提高。当溢流堰长度取4 m并向上游移动1 m时可将水沙分离效率提高至71.20%。当侧向溢流堰向上游移动一段距离可以阻挡由沉砂池末端产生回流、漩涡等流态而卷起的泥沙,避免其流向清水池,从而提高重力沉砂池水沙分离效率。移动距离不可过前,否则距离过于靠前由于沉砂池边壁的阻挡容易使沉砂池末端形成一段"死水区",使沉砂池有效沉降距离减少,从而降低重力沉砂池水沙分离效率。