城市小区雨水径流污染物监测及相关性研究

通过对上海理工大学校园区不同铺盖面产生的径流水质的监测,及对其污染主要影响因素与污染程度的分析表明:铺盖面材料、降雨历时、降雨强度及降雨量等是雨水径流水质的重要影响因素,并掌握了径流水质随影响因素的变化规律.小区径流污染主要为有机污染与悬浮固体污染,建立了雨水径流有机污染指标COD、悬浮固体污染指标SS和浊度间的线性相关方程.该方程的建立,揭示了径流水质指标间的内在联系,为径流水质方便快捷监测奠定了基础.     

城区屋面雨水径流水文水质特征研究

研究城区屋面径流水文过程与污染物浓度变化特征,为有效利用城市雨水、控制非点源污染提供依据。通过体积法对新乡市城区屋面降雨径流进行采样,水质指标分析包括pH、SS、COD和DO。屋面径流系数为0.92~0.98间。研究结果表明:径流初期污染严重,后期COD、SS浓度分别在25 mg/L和30 mg/L以下。径流曲线形态与降雨过程线类似,两者波动幅度相对较小。径流中COD与SS之间的相关性较好,而DO与其之间的相关性较差。径流水质主要受降雨量、降雨强度、屋面材料、季节和气温等因素影响。     

邯郸市区不同下垫面降雨径流水质变化特征研究

为缓解邯郸市城区水资源供需矛盾,合理利用雨洪资源,在对生活区屋面、城区道路、公园绿地降雨径流水质进行检测的基础上,分析了雨水径流中主要污染物的变化过程,探讨降雨径流水质受环境条件影响情况。通过研究得出城区初期雨水径流污染最为严重,随降雨历时的延长,污染物浓度逐渐下降并趋于稳定。不同城区下垫面雨水径流污染物含量差异明显,城区主干道路降雨径流水质最差。     

城区雨水管网径流污染特征研究

以新乡市城区屋面作为汇水区域,开展试验对雨水管网中场次降雨径流水文水质过程进行研究,可为有效利用城市雨水、控制非点源污染等提供依据。水质指标包括SS、COD和TN。结果表明:水质指标中SS、COD变化趋势基本一致,随着降雨过程的持续浓度逐渐降低并趋于一个稳定值;TN随着雨量的累积浓度逐渐降低,但在降雨结束前有反弹趋势;指标标准差率呈SS>COD>TN的趋势;径流初期屋面冲刷效应明显,初期径流量可定义为前1³mm的降雨量;径流中SS与COD、TN之间的相关性较好,在控制径流污染时可采取措施同时去除;径流污染物直接通过城区排水管网汇入受纳水体后对其水质影响较大,尤以SS、COD的变化最为明显。     

城市屋面降雨冲刷污染物变化模型模拟研究

城市屋面降雨径流污染是受纳水体质量恶化的主要影响因子。以典型屋面作为汇水单元,开展天然降雨情况下雨水径流水文水质过程监测试验,水质指标包括SS、COD、TN。利用雨水径流产流负荷替代降雨强度校正了传统冲刷模型,研究有效降雨深度与径流水质之间的相关函数关系,构建了雨水径流污染物浓度变化模型,对相关参数进行求解。模型模拟的SS、COD、TN的浓度变化过程精度较高,纳什效率系数均在0.87以上。表明模型的实用性较好,可为城市雨水资源高效利用、面源污染控制技术与措施制定、海绵城市建设等提供依据。     

青岛市李沧工业园区降雨径流污染特征研究

以青岛李沧工业园为研究区域,选取上下游分设水质监测点,研究了降雨径流污染物浓度随降雨历时变化规律及径流污染物分布特征,并探讨了工业区径流冲刷效应和污染物之间的相关性。研究表明:初期降雨径流污染较为严重,区域初期冲刷效应明显,随降雨历时延长,径流污染物浓度逐渐降低并趋于稳定,且径流雨水中各污染指标与SS之间存在良好相关性,拟合度较好。     

苏州城区不同功能区地表径流污染特征

以苏州城区为例,在多雨季节对商业区、工业区、居民区三大功能区的降雨径流水质进行了6次采样监测,发现不同功能区地表径流水质差异较大,前10min初雨径流中各功能区COD、TN、NH4+-N、SS及工业区TP的平均浓度均劣于Ⅴ类水质标准。另外商业区初雨径流中COD、SS、TN、NH4+-N浓度均高于其他功能区,工业区初雨径流中TP浓度高于商业区和居民区。随着降雨历时的延长,降雨径流中主要污染物浓度均逐渐下降并趋于稳定。     

深圳市某区降雨径流污染特征研究

该文以居民生活区A和工业厂区B为对象,采样点分布在研究区域末端出口处,以COD、NH3-N、TP、SS为研究对象,研究了降雨径流过程中水质的变化特征、冲刷特征及污染物间的相关性。研究表明:降雨径流过程中水质呈宽幅变化且受前期干燥时间和降雨特征影响;初期冲刷现象存在但并非在每场降雨中显著发生;COD、TP及SS间存在较强相关性,NH3-N与其他污染物不存在相关性。     

典型屋面初期雨水径流污染特征及生物控制中试研究

为加强城市面源污染控制和推动生物滞留设施的实际应用,通过在线和人工监测方法考察了长沙市典型屋面雨水径流污染的变化规律及装配式高位花坛对污染物的去除性能,并采用Illumina高通量测序手段探究了设施介质中微生物群落的结构组成。结果表明：长沙市屋面初期雨水径流中COD和SS峰值浓度分别为22.9～153.0 mg/L和58.4～294.4 mg/L,具有一定的污染性且二者呈现正相关趋势;污染物浓度峰值出现在降雨开始后的30 min内且随着降雨历时的增加逐渐下降并趋于稳定;降雨量、降雨强度和降雨间隔时间的增加会加剧初期冲刷现象从而进一步恶化屋面径流水质;装配式高位花坛对COD、SS和NH₃—N的平均去除率分别为58.3%、85.3%和66.2%,屋面径流经过净化后水质明显改善;介质中的主要优势菌门为变形菌门、放线菌门、酸杆菌门和绿弯菌门,其中变形菌门相对丰度为30.0%～46.6%;反硝化过程更容易在出水端发生。     

城市校园区面源污染的监测试验研究

选择城市校园区作为研究对象,自制了降雨径流水质监测取样装置,在2002年-2004年雨季,对研究区的天然降雨及不同下垫面的9个观测点18场降雨进行了监测取样,获取有效水样423个,检测得到5000余个水质数据。通过研究分析,对城市校园区降雨过程中不同下垫面的污染情况和各项水质指标变化规律有了初步了解,研究结果表明：城市校园区雨水径流的主要污染物质为COD、SS、TN等,而重金属和无机盐类浓度则较低。据此,提出了城市校园区雨水利用和面源污染防控的具体建议措施。     

用于裂隙岩溶含水层回灌的屋面雨水径流水质特性研究

本文以北方地区裂隙岩溶水典型城市济南市为研究区，监测分析了2008年2月至8月降水过程的降雨量、降雨强度，同时对研究区13次天然降水的11项指标与位于裂隙岩溶水直接补给区7次降水形成的屋面径流的28项指标进行检测，识别出屋面径流主要污染物类型，探讨了2008年春季和夏季各次降雨形成的屋面径流中不同污染物随降雨历时、降雨强度和季节的变化规律；分析了径流污染物的来源，并对屋面径流雨水通过井回灌裂隙岩溶含水层用于饮用水的处理方法及效果进行了探讨。济南市屋面水质的研究为济南城市屋面雨水回灌裂隙岩溶含水层提供了依据。     

济南城区屋面雨水水质模拟研究

目前,屋面雨水初期弃流量的确定缺少可行的理论方法,制约了屋面雨水利用的发展。通过取样检测,分析了屋面雨水中不同类型污染物的主要来源及浓度变化规律。利用济南大学西校区5场降雨的浊度实测数据估计了浊度累积—冲刷模型的参数,验证指出了模型使用范围。通过推导得出了浊度去除率与污染物冲刷指数和屋面径流系数的关系,为屋面雨水弃流量的确定提供了一种实用的计算方法。     

基于暴雨洪水管理模型的低影响开发设施应用研究

海绵城市是针对解决我国水危机提出的新理念,而低影响开发(LID)设施是构建海绵城市的关键。为了分析不同降雨重现期、不同降雨历时、占地面积对单项LID设施径流控制能力的影响,以亦庄调节池一期工程为研究区域,利用暴雨洪水管理模型(SWMM)进行模拟计算,研究了不同占地面积下各LID设施对不同降雨过程的径流削减效果,分析了降雨重现期及降雨历时与占地面积影响作用的相关性。结果表明:随着降雨重现期由1年增加至10年,透水铺装径流削减率下降了13%～35%;随占地面积占比由25%增至100%时,其径流削减率增大了4. 8%～23%,且占地面积变化对低重现期降雨径流削减效果影响明显,生物滞留槽和植草沟呈相同规律。相反,下凹绿地占地面积变化对高重现期径流削减效果影响较大。绿色屋顶的径流削减率与土壤层厚度成正比,与降雨重现期成反比,且绿色屋顶厚度对低降雨重现期削减效率影响稍大; LID设施的径流削减率随降雨历时增加而增大(削减率增长区间为1. 7%～7. 7%),且占地面积越大,降雨历时变化对径流削减率的影响就越明显。各LID设施的性价比和适用情况对比计算表明,下凹绿地和透水铺装性价比较高,适于作为主控设施大面积应用,而植草沟、生物滞留池及绿色屋顶适于作为辅助设施部分应用。研究成果为选择效益最优的海绵城市建设模式提供科学参考。     

丰满流域春季径流水源及产流模式分析

春季径流主要来源于融雪水和冻土条件下的降雨径流,但是,如何定量进行各产流模式阶段划分和各水源量的估算,一直是春季径流研究的挑战。为了评价多年平均状态下的春季水源组成及其产流模式阶段,结合丰满流域1944—2017年的日径流量资料,根据典型年(2017年)春季日径流过程总结出东北春季径流过程由3种产流模式构成,即融雪产流模式、冻土条件下融雪-降雨产流模式、冻土条件下降雨产流模式。通过Eckhardt递归数字滤波法进行基流分割,定义地下径流与总径流之比为基流比,根据总径流量和基流比曲线变化趋势分析产流模式起止日期及历时,并采用箱形图对历年产流模式起止日期及历时进行统计分析。结果表明:丰满流域在多年平均状况下,融雪产流开始日期为3月21日,冻土条件下融雪、降雨产流开始日期为4月21日,融雪产流结束日期为5月11日,冻土消融日期为5月28日;融雪产流模式历时为31 d,冻土条件下融雪、降雨产流模式历时20 d,冻土条件下降雨产流模式历时18 d;多年平均状况下,丰满流域春季总径流中,融雪产流约占39.4%,冻土条件下融雪、降雨产流约占35.3%,冻土条件下降雨产流约占25.3%;丰满流域年总径流中,融雪产流约占10.3%,冻土条件下融雪、降雨产流约占9.2%,冻土条件下降雨产流约占6.6%。研究成果对北方地区流域春汛来水预报具有参考价值。     

城市流域径流峰值对降雨时空异质性的响应

基于高时空分辨率的降雨产品,采用RainyDay暴雨生成器生成具有不同时空分布情景和降雨历时的设计降雨,通过分布式水文模型GSSHA模拟分析径流峰值对降雨时空异质性的响应规律,结合协方差分析方法和所构建的降雨时空异质性指标体系,定量研究不同降雨时空异质性指标对径流峰值的影响。结果表明:耦合短时序(2008—2016年)栅格降雨数据和RainyDay暴雨发生器,可以生成与实际降雨时空分布相似的流域设计降雨;降雨时空异质性对径流峰值具有显著的影响,其影响比降雨历时和降水量对径流峰值的影响大;雨峰系数、降雨集中度、1 h最大降水量对径流峰值的影响较大,其中雨峰系数的影响随着降雨历时或降雨重现期增大而减小,而降雨集中度则相反。