城中村初雨调蓄池的设计与应用

城中村作为外来人口的主要聚集地,基础设施薄弱,雨水在形成地表径流过程中携带的污染物日益增多,初期雨水污染已经成为河流污染的主要来源。通过对调蓄池截水系统、排空系统、冲洗系统、除臭系统等的介绍及经验总结,为调蓄池设计提供借鉴及指导依据,为城中村初期雨水污染控制提供系统的解决方案。     

雨水调蓄池对径流水质控制效果的模拟研究

随着城市化的发展,初雨水面源污染日益严重。针对当前调蓄池容积设计主要参照经验公式确定,方法上仍有不足。基于SWMM软件对调蓄池入流过程线和污染物浓度变化过程进行模拟,最终确定调蓄池容积。将此方法应用于深圳市某城区降雨径流面源污染控制措施中,研究结果表明,依此方法能明确调蓄池污染物消减效果,增强调蓄池容积设计的合理性,为控污工程提供研究思路。     

昆明地区3种典型降雨参数对滇池环湖截污干渠调蓄城市雨水效果的影响

基于滇池环湖截污干渠“总氮浓度阈值-控制点液位/总氮浓度通量”城市初期雨水收集调蓄技术,考察了昆明地区3种典型降雨参数对滇池环湖截污干渠(以下简称干渠)东岸段截留城市雨水径流中典型污染物效果的影响。研究采用Box-Benhnken的响应面法,分析了滇池东岸典型降雨参数——雨峰位置、降雨历时、前次与本次降雨时间间隔三因素三水平,对东岸干渠截流城市雨水径流中4种典型污染物COD,SS,TN,TP效能的影响。结果表明:3个典型降雨参数对于在“总氮浓度阈值-液位/总氮负荷通量”调蓄运行模式下的雨水径流收集率存在显著的线性、平方以及双因子交互影响,对于4种典型污染物收集率只存在线性影响。研究建立3个典型降雨参数与雨水收集率以及污染物收集率的数学模型,为干渠的雨洪高效管理提供参考。     

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。     

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.     

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。     

生活垃圾处理厂中雨水控制与利用工程设计的探讨

为实现雨水资源化管理,减轻城市内涝问题,通过运用雨水控制与利用技术用以消减径流排水、提高雨水资源化利用率的理念,依据雨水控制与利用工程设计依据(政府相关文件和现行国家和地方规范)的编制背景介绍,探讨生活垃圾处理厂项目中雨水控制与利用工程设计方法、思路和解决方法。在满足雨水控制及利用设计原则的前提下,提出在大面积厂区内通过设置多个初期雨水调蓄池的方法解决因其雨水管网过长造成的单个收集池体量过大的问题;通过雨水调蓄池的设置确保了在同等降水条件下建设项目的开发前后外排雨水径流总量不增加,提出了雨水调蓄池在设计过程中设计要点。解释了设置渗滤液处理系统的生活处理垃圾厂内雨水只做调蓄不做回用的原因;提出在厂内做雨水间接利用措施水专业与总图、园林专业相互协调关系和各专业侧重点,在有条件的项目中可通过将屋顶雨水进行收集并加以利用,提出基于过多安装弃流设备会降低雨水系统安全性的实际问题,针对生活垃圾焚烧厂主厂房的屋面雨水系统不需安装过多雨水弃流设备。     

滇池环湖截污干渠错峰技术模拟与分析

为了实现滇池流域截污效果的最大化,基于前期建立的东岸排水管网SWMM模型,结合该区域1995-2016年间降雨资料,研究环湖截污干渠的错峰调蓄技术。根据雨水干渠液位高度执行不同控制模式:当水位低于6.76 m时执行典型污染物浓度阈值控制模式;当水位高于6.76 m时执行典型污染物阈值控制的同时执行液位-污染物通量控制模式。采用SS和TN作为干渠截流的典型污染物控制指标,其控制浓度阈值分别取12和5 mg/L。模拟重现期为0.5~1 a降雨时SS、TN浓度-负荷通量调蓄方案下干渠负荷收集情况,结果表明两种调蓄方案均能有效提高雨水干渠的负荷收集率,提高污水干渠出口浓度,降低雨水径流对污水厂的高水量和低浓度冲击负荷。随着重现期增大,干渠对污染物的高效和最大化收集效果越明显。但是TN调控下污染负荷收集效果优于SS,因此选择TN作为干渠截流的最优典型污染物控制指标。     

北京某区域截洪及调蓄设施设计探讨

以北京某临山区域的截洪及雨水调蓄设施设计为例,首先阐述了城市截洪及雨水调蓄设施的设计原则及设计思路,其次针对项目情况对可行方案进行分析比选,最后探讨了截洪沟及雨水调蓄池的设计计算方法,通过完整的城市截洪及雨水调蓄设施设计步骤分析,为城市截洪及调蓄设施设计建设提供思路及方法支撑,对指导山区或丘陵地区城市安全及内涝防治具有重要现实意义。     

城市雨水处理工艺与技术

城市化的快速发展使不透水地面面积迅速增长,雨水径流量也随之增加,由于降水淋洗大气污染物及其对地表污染物的冲刷,其污染威胁不能再被忽视.雨水径流有明显的初期冲刷作用,污染物集中在初期的数毫米雨量中,因此,控制初期雨水成为雨水利用系统和城市径流污染控制的一项主要举措.初雨弃流装置主要有优先流法弃流池、切换式或小管弃流井、旋流分离式初雨弃流设备、自动翻板式初雨分离器等多种型式.弃除初雨的径流建议采用物化方法进行处理,宜采用筛网格栅、混凝沉淀及过滤等工艺.     

初期弃流后板房屋面雨水污染物质量浓度衰减规律

为研究初期雨水弃流后不同降雨重现期条件下屋面雨水的污染物质量浓度变化规律,以板房屋面为例,采用3 mm的初期雨水弃流深度,基于暴雨径流管理模型(SWMM),构建了板房屋面径流模型,在采用雨水收集箱中污染物质量浓度实测值对模型验证后,模拟分析了不同降雨重现期板房屋面雨水的污染物质量浓度衰减规律。结果表明:雨水收集箱中污染物质量浓度衰减过程可分为骤降段、过渡段和稳定段3个阶段;衰减曲线符合一阶衰减指数函数分布,决定系数超过0.93;对于同一种污染物,雨水收集箱中污染物稳定质量浓度随降雨重现期增大而减小。     

基于GIS技术的方便水库面源污染控制方案研究

以南京市溧水区方便水库为研究对象,运用GIS技术并结合RS技术对整个汇水区域进行污染源的解析,确定污染关键因素以及重点污染区域,在此基础上,提出符合该水源地现状的最优保护方案。结果表明:在整个汇水区域中,耕地面积所占比例最大,且主要集中在青龙桥河、谢家棚河和西南村河3个水库主要来水河流流域内。青龙桥河和谢家棚河流域是污染负荷排放量最大的区域,其次是西村河和西南村河流域。在兼顾污染物去除率和成本的前提下,生态沟渠-生态塘技术是最优农田径流污染控制技术,其次为生态拦截缓冲带技术;生物接触氧化-人工湿地处理技术是农村生活污水最优控制技术。     

镇江金山湖水体污染源解析

分析了2012年金山湖各监测段的水质情况,并对金山湖水体污染源进行解析。结果表明,运粮河入流水质较差,金山湖TN值超标;降雨地表径流是金山湖的第一大污染源,并且城镇地表径流所产生的污染物的负荷及浓度要远高于农田地表径流;由于截污工程的实施,工业生产废水与城镇生活污水对污染的贡献率较低。     

针对人工海岛的低影响开发建设方案研究

为了研究人工海岛地区低影响开发(LID)方案设计对削减径流污染的效果和通过设置不同的LID设施增大雨水下渗从而降低土壤盐分的影响,利用暴雨径流管理模型SWMM,设计不同目标导向的LID方案。通过SWMM模型中的水质模块分析研究径流污染削减效果,通过建立SWMM模型模拟后的雨水下渗量与地下水潜水层下层水位之间的函数关系对模型中的压盐效果进行分析。结果表明,应根据LID设施的适建范围充分利用各类用地。绿色屋顶对屋面径流污染具有较好的削减作用,生态草沟对道路径流污染有较好削减作用,透水铺装增加雨水下渗以及压盐效果最优,另外设置具有错峰排水功能的雨水罐可取得较好的下渗效果,旨在为人工海岛雨水资源利用规划提供决策依据。     

“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%。     

高速公路雨水径流污染浓度的系统动力学模拟

针对降雨事件中高速公路雨水径流污染浓度变化的随机性复杂特征,建立了雨水径流污染物浓度演化的系统动力学模型,研究交通流特征、高速公路特征、降雨事件特征对雨水径流污染浓度的影响。利用模拟软件Anylogic,基于5条高速公路的21个降雨事件抽样数据,对模型进行了拟合分析。通过对模型中降雨时间、径流深度、降雨量等参数进行敏感性分析,阐明了不同降雨事件情景下雨水径流污染浓度的时变规律。结果表明:提出的系统动力学模型可以很好地模拟降雨事件中雨水径流污染浓度的变化过程;在持续时间短而强度高的降雨事件中,高速公路雨水径流污染浓度较高,对沿线受纳水体的影响较大;雨水径流深度与污染浓度是正相关的,降雨量大的雨水径流中污染物的最大析出浓度反而会比降雨量小的降雨事件提前出现;在降雨事件的前期,如果选择合理的控制措施,可以显著降低雨水径流的平均污染浓度。     

考虑初期雨水污染的平原河网地区活水效果分析

以盐城市核心区为例,构建水量水质数学模型,在常态补水方案的基础上,充分考虑随初期雨水径流进入河道的污染物,分析初期雨水污染对活水效果的影响。结果表明,活水方案的水质改善效果与引水水质和污染物浓度分布有关;活水目标相同时,考虑初期雨水污染的活水时间较未考虑初期雨水污染的长;由于汇流时间不同,考虑初期雨水污染时,上游断面的污染物浓度峰值时刻和达标时间较下游断面有所推迟。     

城市面源污染特征的分析

对城市面源污染物的种类、来源和危害,以及对受纳水体的影响两方面综合进行分析;系统归纳了城市面源污染特征的研究结果,得出结论:城市地表径流中污染物以悬浮颗粒物为主,其浓度明显大于城市污水;重金属及碳氢化合物浓度在数量级上与未经处理的城市污水基本相同;COD、BOD5、总大肠菌数、TN和TP都低于未经处理的城市污水;不同使用功能的地表降雨径流过程排污状况中,商业区污染负荷最大;城市地表径流污染物中的金属主要来自屋顶径流;碳氢化合物和铅主要是吸附在颗粒上,其他污染物浮动性较大。最后分析了城市面源污染的影响因素,如降雨强度、降雨量、降雨历时、城市土地利用类型、大气污染状况、地表清扫状况等。