旱地农业降水高效利用技术应用研究

旱地农业建设必须借助科技进步，提高天然降水的有效利用，具体应围绕提高降水利用率和水分利用效率，在积极应用传统旱地农业技术的基础上，加强高新技术和常规技术相结合，重点推广雨水集蓄利用技术。     

水资源可持续发展和雨水集蓄利用

人类进入 2 1世纪之际 ,水资源紧缺已成为全球性的问题。第二届全球水论坛提出 2 1世纪要实现人类的安全供水。到 2 0 2 5年要解决 31亿人的供水基本需求。任务十分艰巨。我国西北、华北和西南地区的缺水山区 ,地面水和地下水严重缺乏 (或季节性缺乏 )。这里山大沟深 ,引水困难 ,农业生产靠天吃饭 ,水平低下 ,居民饮用水长期没有保障 ,供水和粮食都缺乏安全性 ,是我国贫困最集中的地方。水是促进当地可持续发展的关键因素 ,而雨水是最有潜力的资源。近两个世纪以来的实践证明 ,雨水集蓄利用成功地为山区居民提供了可靠的生活和作物补充灌溉用水 ,在缺水山区的特定条件下是一项不可替代的措施。它具有分散解决、利用就地资源、采用适用技术、低投入 ,有利于社区和群众参与等特点 ,是符合可持续原则的综合发展模式。雨水集蓄利用的迅速发展已经对水资源学科提出了一系列新课题 ,将成为水资源科学新的生长点     

北京某学校雨水利用设计

以北京市某中学为例,介绍一种学校雨水利用的方法。根据校区水量平衡计算结果,对利用校园内汇集的雨水作为冲厕、绿化和景观用水等进行设计;采取相应的技术措施,对雨水径流的污染进行控制,保障所利用雨水的水质达到要求,并采用生态净化的方式,使学校景观水体循环起来。虽然雨水利用工程投资较高,但其社会和环境效益显著。     

有机磷灭蚊剂投放浓度和时间对水体总磷的影响

为分析新型低毒有机磷杀虫剂“1%双硫磷颗粒”投放对河道水质的影响,设置不同药剂投放浓度和不同反应时间的室内试验,以TP、NH₃-N及S^2-为目标因子,分析该药剂投放后水体污染物浓度。结果表明:不同试验组水样中S^2-质量浓度均小于0.02 mg/L,NH₃-N质量浓度处于0.029~0.036 mg/L之间,均达到地表水Ⅰ类标准;不同浓度药剂投放1 h后,水体TP质量浓度已达到稳定状态,且在60 h内均保持稳定,药剂投加量与水体TP质量浓度呈显著正相关(R²=0.85);不同处理组的药剂在水体中的TP释放量无明显差异,均在1.06~1.30 mg/g之间。“1%双硫磷颗粒”推荐适宜投放量不会使河道水质恶化到劣Ⅴ类,但增加药剂投放量会增加水体TP污染及富营养化风险。     

老城区雨水排水系统改造工程设计案例

为提高城市排水防涝能力,满足国家、地方政策及标准要求,老城区低标排水系统提标改造需求日益迫切。但许多老城区存在现状条件复杂、地下公用管线多、道路狭窄、施工条件苛刻等问题,提标改造难度较大。文中以上海市宝山区月浦城区雨水排水系统提标改造工程为例,详细介绍工程设计方案,结合Info Works ICM排水模型对系统内积水风险、管网水力条件进行分析,结果表明:提标改造后的管网系统在3年一遇设计降雨时,可保证城区内无积水产生,系统内大部分管道的水力坡度与管道坡度接近,基本未出现非满管或超载的情况;在100年一遇的设计降雨时,城区内积水深度普遍在0.15 m以下。针对排水系统改造中的重点、难点,提出充分利用现状设施、合理选择顶管与开槽埋管相结合的施工方案、减少骑马井数量、利用已建雨水管道收集路面雨水、合理确定井位管位,减小管线搬迁工程量等解决方案,同时,对关键节点进行具体分析。案例可为其他老城区的雨水排水系统提标改造工程提供一定的借鉴。     

水厂铝盐污泥为除磷填料的雨水径流污染控制技术

针对金泽水源地雨水径流磷污染控制需求,以及现有雨水处理技术中传统填料对溶解性磷的去除率有待进一步提高的问题,开发出以给水厂污泥为基材的除磷颗粒,并通过低浓度、短时间、少用量的盐酸浸泡改性强化了除磷效果。当使用改性除磷颗粒作为主体填料,构建雨水源头处理的生态滞留池或末端处理的滤池时,过滤装置具有表面水力负荷高、出水磷浓度低的优点。中试装置运行结果表明,当表面水力负荷为0.25 m^3/(m^2·h),进水磷浓度约为1 mg/L时,出水磷浓度仍可稳定低于0.2 mg/L,溶解性磷的去除率高于80%。     

铜在雨水中的腐蚀行为电化学研究

采用电化学动电位扫描和交流阻抗研究了铜在模拟斯 德哥尔摩雨水中的腐蚀行为.铜表面存在少量腐蚀产物时，铜在雨水中的腐蚀主要由电化学 机制控制；随着腐蚀产物在铜表面的大量生成和沉积，存在腐蚀产物的区域和不存在腐蚀产 物的区域，形成了电偶腐蚀电池，腐蚀产物区为阴极.     

北京市雨水收集利用蓄水池容积计算与分析

基于北京市1984—2013年的日降雨资料,以北京林业大学林业楼及其周边绿地为研究区,设置3种用水情景(冲厕、绿地灌溉及冲厕+绿地灌溉),采用连续模拟法,分别绘制3种用水情景下雨水收集利用工程的雨水截留率、自来水替代率、供水保证率以及效益费用比变化曲线,并通过综合分析这些曲线的变化特征确定雨水蓄水池最佳设计容积(60~82 m3)。同时采用设计暴雨法计算1~5年不同重现期的蓄水池设计容积(77~248 m3)。结果表明,连续模拟法计算过程相对复杂,但可用于综合衡量雨水收集利用工程的雨洪管理效益,以及缓解水资源短缺效益、供水可靠性及经济可行性分析。     

雨水泵站水泵机组启停优化

为解决雨水泵站运行过程中存在的水泵频繁启停问题,提出一种水泵机组启停优化方法.该方法通过分析泵站的设计参数和水泵机组运行原理,建立启泵水位优化模型,并运用暴雨洪水管理模型(storm water management model,SWMM)和粒子群优化算法(particle swarm optimization algorithm,PSO)对模型求解,最终得到水泵机组的最优启泵水位.通过实例将优化方法与传统的人工调试方法进行对比,验证了其可行性.研究结果表明:采用优化方法得到的启泵水位可使机组启停次数达到最小,实现了较好的水泵启停效果.同时优化方法也避免了复杂的人工调试过程,得出的优化结果为雨水泵站启泵水位的选取提供参考.     

沿海地区污水处理厂雨水混入率对设计规模的影响

以沿海地区台州某污水处理厂为例,基于三角形法,对雨水混入与污水处理厂水质、水量的响应关系进行分析,探讨雨水混入率对污水处理厂设计规模的影响。结果表明:沿海地区污水处理厂进水水质受降雨影响较大,实际进水水质因雨水混入而小于设计值;沿海地区污水处理厂处理水质效果较差,污染负荷削减率平均值远低于全国平均值;小雨时,沿海地区污水处理厂污染负荷削减率最高,污染负荷削减率随着降雨规模的增大而减小;沿海地区污水处理厂满负荷运行时,污水量处理率较低,为60%~70%;沿海地区污水处理厂实际进水量远大于设计值,水量设计规模宜考虑乘1.4的修正系数。