建筑屋面雨水有压回补地下水理念与潜力评估

城市雨水回补地下水对增加城市地下水资源、减轻内涝灾害具有重大意义。屋面雨水水质较好,且具有高水头特点,并无需外界提供电能、不占据多余空间,可实现雨水收集、快速净化,形成屋面雨水有压回补地下水模式,增加地下水回补率。该技术理念提出后,尚处于研究阶段,故本文以天津大学新校区为研究区,通过水泵加压回补地下水的现场数据推导出了半经验公式,选取与实地状况基本相符的渗透率等相关参数,对该模式进行相关计算与潜力评估。利用天津市暴雨公式计算了不同降雨重现年及历时的设计雨强,并计算出本模式应用于研究区的不同设计情况下的回补率。计算结果显示,回补率与降雨历时(建筑屋面汇水或滞留时间)呈正相关关系;假设建筑屋面雨水滞留时间为24 h时,25年一遇以内降雨回补率大于90%,50年一遇和100年一遇降雨回补率达85%以上。本文论证了该种模式具有很强的应用价值,对雨水回补地下水技术研究有一定的参考价值。     

美国城市雨水径流管理概况

随着城市发展和经济水平的提高,人们对于城市汛期排涝安全和城市水环境质量的要求也在逐渐提高。自20世纪50年代以来,美国、欧洲、澳大利亚分别结合自身的特点提出了BM Ps、SUDS、WSUD等城市雨水径流管理的技术措施和方法体系,并建立了相关标准、法规。相比之下,我国在城市雨水径流管理的技术、标准和法规等方面还处在起步阶段。通过对美国雨水径流管理法规、标准和技术措施等方面的调研和分析,结合目前我国的现状,提出了国内技术及管理部门可以学习借鉴的建议。     

天津某校园全年雨雪水质监测及污染成因

为降低雨水资源化利用成本, 保证可利用雨水水质, 弃流水质较差的初期降雨及特殊场次降雨成为目前雨水资源化利用的重要途径。因此需要通过长期连续监测降雨和降雪中氮、磷和化学需氧量等关键指标的变化, 确定合理的雨水弃流方式。以天津大学北洋园校区为研究区, 对该区域 2018 年 1- 12 月的降雨和降雪水质进行连续监 测。结果表明: 2018 年 3 月和 4 月降雨中氨氮( 6.75 mg / L) 、总氮( 9.36 mg/ L) 的平均质量浓度分别是全年降雨和 降雪中氨氮和总氮平均质量浓度的 1.5 和 2.1 倍; 春季首场降雨中污染物平均质量浓度远超冬季首场降雪, 冬季空气污染是导致春季首场降雨水质差的主要原因; 空气中各污染物质量浓度对降雨和降雪水质的影响由大到小依次 为 PM215 > PM10 > NO2 > SO2 > CO> O3_8h。与其他季节相比, 春季前两场降雨污染物平均质量浓度高、降水量小, 雨水利用处理成本高, 建议将春季前两场降雨( 降水量< 10 mm) 直接弃流至污水处理厂, 不宜直接进入雨水资源化利用设施。     

低影响开发雨水系统规划研究综述

在城市雨洪资源控制和利用过程中,提高雨水径流控制效果和雨水利用效益均离不开合理的雨水系统规划。本文基于海绵城市建设中低影响开发雨水系统规划的两个不同出发点,分别从格局导向和目标导向两方面综述了低影响开发雨水系统规划的相关研究进展,探讨了不同规划方法的原理、思路、步骤及优缺点。同时,发现我国在进行低影响开发雨水系统规划与研究过程中,仍面临雨水系统空间规划与尺度难以协调、低影响开发设施适用场地指标比选体系不完善、低影响开发雨水系统利益相关者偏好分析不足、低影响开发设施成本效益评估体系缺失等问题。     

海绵校园水体和底泥污染指标变化及相关性

天津大学北洋园校区是海绵校园建设示范校园。本文以天津大学北洋园校区人工水系为研究对象,通过监测人工水系水体和底泥中各污染指标浓度的变化,研究水体和底泥中污染物的变化规律;同时,通过分析水体和底泥中不同污染指标的相关系数与多元回归决定系数,分析水体和底泥中污染物的相关性和底泥对水体水环境变化的贡献。结果表明：海绵校园人工水系水体污染物浓度与污染源分布和水体流动性有关,且夏季较好,春季较差,主要污染物为氮（其中,总氮Ⅳ类-劣Ⅴ类、氨氮为Ⅲ类-Ⅴ类）、化学需氧量（Ⅳ类-劣Ⅴ类）。同时,底泥中各污染物浓度在四个季节中无显著变化,主要污染物为氮（其中,总氮0.1 ~ 17.1 mg/kg、氨氮0.6 ~ 4.7 mg/kg）和化学需氧量（26.9 ~ 190.4 mg/kg）。另外,各污染物在水体和底泥中的浓度与全水环境浓度（水体浓度+底泥浓度）之间的多元回归决定系数存在前两者之和大于或小于全水环境的情况,说明水体与底泥对不同污染物的影响存在协同性或重合性,即海绵校园人工水系水体和底泥中各污染物存在相关性。     

美国防洪减涝经验:流域循环管理与预备文化建设

正美国建国的初衷形成了公民参与、地方自治、联邦协调的管理体制。体现在防洪减涝方面也许就是流域循环管理与预备文化建设。流域管理是一个不断完善的循环程序,节点包括:邀请利益相关者、征求兴趣与目的、汇总资料数据与评估、编制规划、实施计划、反思与调整。流域管理是对流域相关特征的研究,从而可持续地分配自然资源,是为了维持和加     

城市内涝风险区划集成模型及其敏感性研究

城市内涝风险区划图对内涝风险预警与防灾减灾具有重要意义。以海口市海甸岛为例,基于PCSWMM软件构建城市管网-地表径流耦合模拟的一二维水文水动力模型,采用情景模拟计算最大水深、淹没时间和最大流速等洪涝特征指标,耦合高程、坡度、坡向、距河网距离、排水管道长度、建筑物面积构建风险指标体系。分别采用TOPSIS和模糊C聚类统计分析方法进行内涝风险区划。计算结果与实际暴雨淹没对比分析表明：构建的数值模拟-统计分析模型可较好的反映研究区的风险分布。对水动力指标和统计分析方法的扰动进行敏感性分析,结果表明：数值模拟-统计分析模型的内涝风险区划结果对不同统计分析方法的敏感性更高,对水动力指标选择敏感性较低。因此在风险区划中更应重视评估方法的精准性。     

一种改进型MABR系统的增氧性能评估

治理城市黑臭水体的关键之一在于提高水体含氧量。膜曝气生物膜反应器（MABR）低压无泡特点常导致受处理水体溶解氧（DO）分布不均，从而降低MABR系统整体增氧性能并影响黑臭水体处理效果。针对该问题，对MABR系统进行改进，在MABR系统的中空纤维膜组件中设置可制造气泡的特殊中空纤维膜丝，改进后的MABR系统可形成气泡羽流，气泡羽流的搅拌特性可使MABR系统在保持高氧转移效率的同时提高其增氧均匀性，提高黑臭水体处理效果。通过模拟试验分析了改进后的MABR系统在模拟黑臭水体中的增氧效果及均匀性。结果表明：改进型MABR系统增氧效果随曝气压力的增加而增加，与未曝气（0 kPa）试验24 h内DO饱和率均值相比，10、20和30 kPa下，河水DO饱和率均值在水平试验中的增幅为-2.8%、17.7%和29.4%，在水深试验中的增幅为13.6%、6.6%和32.1%。同时，水平与水深试验中河水DO饱和率的分布随曝气压力的增大而更均匀，与0 kPa试验相比（水平与水深试验中河水DO饱和率的方差均值分别为1.7和13.5），10、20和30 kPa下，河水DO饱和率的方差均值在水平试验中为0.3、3.9和0.4，在水深试验中为9.8、18.4和3.4。改进后的MABR系统可实现对水体良好的增氧效果与均匀性，为解决我国城市河道黑臭水体难题提供了技术支撑。     

新型容积-流量型雨水弃流装置设计及效果评估

道路雨水在城镇雨水资源化利用中拥有巨大潜力，但是其初期水质较差。作为一种雨水分流手段，初期雨水弃流装置能有效分离初期雨水和后期雨水。在分析已有弃流装置特点的基础上提出了一种新型容积-流量型雨水弃流装置，并开展了针对性设计及效果评估。结果表明：弃流装置的弃流过程与降雨过程有关，选定弃流标准为考虑2 mm路面填洼损失量后30 min降雨产生的径流量；在试验条件下，满足弃流标准的弃流管直径与降雨强度呈对数关系；弃流装置对SS的弃流效果最好，而对NH₄⁺-N、NO₃^--N、TP及COD的弃流率相对较低，且装置的弃流效果与相关研究中其他类型弃流装置的效果基本一致。