生物滞留槽的径流污染削减特性试验研究

生物滞留槽作为一项能有效改善水质的低影响开发设施LID,在我国海绵城市建设中得到了广泛的应用。通过对生物滞留槽进行模拟试验,监测了排水管出水污染物浓度变化,研究了生物滞留槽的污染物浓度和总量削减效果。结果显示,生物滞留槽对总磷TP、氨氮NH3-N、总氮TN、生化需氧量BOD、化学需氧量COD的平均浓度削减率为66.55%、22.57%、-118.55%、51.64%、29.29%,总量削减率为81.90%、58.23%、-15.67%、73.89%、60.80%;生物滞留槽对污染物总量的去除效果要好于对浓度的去除效果。试验结果表明,生物滞留槽能有效去除雨水中的污染物,达到净化水质的目的。     

城市不透水地表降雨径流污染监测与研究——以北京工业大学校园为例

城市不透水地表降雨径流污染是面源污染的重要组成部分,而城市不透水地表在非降雨天累积的污染物又是降雨径流中污染物的主要来源。以2015年的前10场降雨为例,选取北京东南部大学校园范围内的教学楼屋顶、校园道路、邻近交通主路等不透水地表为研究对象,对自然降雨及其产生的降雨径流污染进行实地采样分析。分析结果表明:冬季过后的第一场降雨雨水径流污染严重,水质为劣V类,之后,降雨径流污染有所减轻;不同采样点水质污染严重程度不同;距离建筑物厕所排气口距离越近的地方,氨氮污染浓度越高;透水地面设施的存在可以减轻径流污染程度。根据分析研究结果,提出了控制和治理城市降雨径流污染的建议。     

城市降雨径流污染初始冲刷效应对BMPs选择的启示

指出城市降雨径流污染初始冲刷效应(FFE)在城市非点源污染的研究中占有重要地位。综述FFE的判定及大小定量化方法、季节性FFE的概念和污染物的相态对FFE的影响。FFE初中期雨水径流污染物浓度高的特性,为选择经济高效的最佳管理措施(BMPs)提供了理论依据和重要启示。结合FFE及冲刷过程中污染物的形态提出的工程BMPs,能使资源配置和污染控制效果达到最优化,为城市公共管理部门的决策和实践提供建议。     

基于遥感的鄱阳湖五河滨岸带生态功能分区研究

河流滨岸带在净化水体、截留污染、景观休闲等方面起着极为重要的作用。为了分析鄱阳湖五河不同河段滨岸带的生态水利功能,从自然功能和社会功能两大方面构建了滨岸带功能分类体系,综合运用遥感、GIS等空间信息技术,对鄱阳湖五河典型河段的滨岸带进行了地表覆盖解译和功能分区,进一步分析鄱阳湖五河典型河段滨岸带现状及横纵向的空间差异。基于典型河段滨岸带现状分析,探讨了滨岸带生态水利功能在河流纵、横向上的空间分区,最终结合不同河流不同河段的特点给出针对性的生态水利治理建议,为实施流域生态保护与生态建设的分区管理、区域产业布局、生态防灾减灾、环境保护与建设规划等提供科学依据。     

不同土地利用类型降雨径流氮磷特征分析——以赣江下游地区为例

为研究赣江下游不同土地利用类型条件下农业面源污染的特征,分析了自然降雨条件下,不同土地利用类型（林地、蔬菜地、水田）的产流规律和降雨径流中氮、磷分布特点。结果表明,不同土地利用类型间地表径流产生量存在明显的差异,其大小依次为林地、蔬菜地、水田;降雨径流中氮、磷的浓度在降雨初期较高,短暂升高后,开始出现显著下降趋势,具有明显的初期冲刷效应;蔬菜地降雨径流中氮、磷浓度最高,其次为水田,而林地最低。研究结果可为防治赣江下游不同土地利用类型降雨径流中氮、磷流失提供参考依据。     

国际河流流域气候变化的风险管理(下)——以莱茵河为例

气候变化很可能对欧洲莱茵河的径流造成影响.需要用领先的科学和技术知识去加强适应性战略,以应对河道径流变化,关键在于认识气候的潜在影响以及社会与自然体系适应气候变化的能力.这两者无论是在个体、地方、区域,再到国际等各个层面上都具有很大的不确定度.提出了面临的三大挑战.在制定适应性战略时如何应对气候变化产生的不确定度是第一大挑战.研究发现,为支撑流域适应性规划而对不确定度进行传播一般仅占现有不确定度的一小部分,如只利用一种模型或一种情景以及一种方法去考虑不确定度.第二大挑战是克服目前科学家提供的科学知识与决策者所需知识之间的失配问题.早期使用“政策风险评估法”的经验表明,该法可以更好地满足决策者的需求.第三大挑战是如何恰当地将莱茵河流域的跨境特点纳入到研究工作和政策制定中来,从整个流域层面而不是单一流域内层面进行综合分析,进而提出并实施适应性方案,这样可以提供新的机遇,但也面临着许多实际性的挑战.     

国际河流流域气候变化的风险管理(上)——以莱茵河为例

气候变化很可能对欧洲莱茵河的径流造成影响。需要用领先的科学和技术知识去加强适应性战略,以应对河道径流变化,关键在于认识气候的潜在影响以及社会与自然体系适应气候变化的能力。这两者无论是在个体、地方、区域,再到国际等各个层面上都具有很大的不确定度。提出了面临的三大挑战。在制定适应性战略时如何应对气候变化产生的不确定度是第一大挑战。研究发现,为支撑流域适应性规划而对不确定度进行传播一般仅占现有不确定度的一小部分,如只利用一种模型或一种情景以及一种方法去考虑不确定度。第二大挑战是克服目前科学家提供的科学知识与决策者所需知识之间的失配问题。早期使用"政策风险评估法"的经验表明,该法可以更好地满足决策者的需求。第三大挑战是如何恰当地将莱茵河流域的跨境特点纳入到研究工作和政策制定中来,从整个流域层面而不是单一流域内层面进行综合分析,进而提出并实施适应性方案,这样可以提供新的机遇,但也面临着许多实际性的挑战。     

干旱河流多水源联合调配模式研究 ——以窟野河为例

以典型干旱河流窟野河为研究对象,利用经济社会等各行业发展对水资源需求预测、水资源可利用量等内容研究,进行流域水资源供需平衡分析;通过构建流域多水源联合调配模型,探究流域合理的多水源联合调配策略.结果显示:2030年,在没有外流域调水的情况下,窟野河流域各业需水量为41600万m3,各部门配置水量33235万m3,流域缺...     

中小河流治理工程的展开分析——以于都县葛坳乡防洪工程为例

文章以于都县葛坳乡防洪工程为例,从岸坡整治工程、河道疏浚工程这两方面入手,对中小河流整治工程的展开进行分析与说明。在对中小河流治理工程的总体布置内容做出简单介绍的基础上,以工程布设原则、材料选用、结构选型、稳定计算等多方面入手,着重阐述了中小河流治理工程的展开要点内容,以供参考。     

降雨和土地利用对流域非点源污染的影响——以滇池流域为例

基于污染排放负荷计算的非点源污染特征识别是开展滇池流域非点源污染控制的重要基础,并在当前流域气候变化和城镇化用地扩张的背景下显得尤为重要。基于流域分布式非点源模型IMPULSE,选择2008年和2014年开展滇池流域入湖非点源污染排放负荷模拟,从负荷量和负荷组成2个方面对比分析降雨和土地利用变化对流域非点源污染负荷排放特征的影响,并比较了4种水土流失控制措施的污染负荷削减效果。结果表明:(1)2014年流域TN、TP和COD入湖排放量比2008年分别增加23.87%,29.19%和1.65%。(2)各因子对入湖非点源污染负荷的影响排序为降雨土地利用农业结构及农村人口。降雨和农业结构及农村人口的变化均使入湖非点源污染负荷增加,而以城镇用地扩张为主要特征的土地利用变化减少了入湖非点源污染负荷。(3)水土流失是流域入湖非点源污染负荷贡献率最高的污染源,2014年TN和TP入湖负荷中城市面源比重略有提升,COD入湖负荷中城市面源的比重由16.44%提高至38.63%。(4)退耕还林在3种单项措施中的负荷削减效果最好,而退耕还林和坡地改梯田组合措施的TN,TP和COD负荷削减率分别为37.20%,37.73%和11.91%。研究结果对于科学制定流域非点源污染控制策略具有重要的支撑意义。     

北京长河湾流域径流非点源污染总量估算

针对北京城区流域径流非点源污染问题,选择典型流域--长河湾作为研究对象,采用源类型方法对汇入该流域的雨水水质进行分析,估算单场降雨径流的污染负荷,从而推算出流域的年径流污染负荷总量,并建立了径流污染主要水质指标之间的量化关系.结果表明,道路及屋面径流雨水中主要污染物(CODer、SS、TN、TP)之间存在良好的相关性;长河湾流域的径流非点源年污染负荷总量巨大,对城区水系构成了严重威胁.     

生物滞留设施对雨水径流热污染控制效果试验EI北大核心CSCD

通过土柱模拟试验,采用人工模拟降雨的方法,研究了生物滞留设施在不同降雨历时、不同服务面积以及不同内部储水层高度条件下对雨水径流热污染的控制效果。结果表明:在进水温度为30℃的试验条件下,生物滞留设施对1年一遇雨水径流的热污染控制效果显著,在设施深度范围92.5~115.0 cm处土壤温度最低且最稳定;生物滞留设施服务面积一定时,随降雨历时的延长生物滞留设施对雨水径流热污染削减率呈现先增大后减小的趋势;降雨历时一定时,生物滞留设施对雨水径流的最佳热污染削减率随设施设计参数改变,其中生物滞留设施面积与其服务面积比是重要因素,该比值由1∶20增至1∶5,热污染削减率由23.19%增至38.02%,且出水温度较稳定;内部具有储水结构的生物滞留设施对热污染的控制效果较好。     

漓江流域上游非点源污染负荷估算

采用径流分割法(丰枯径流差值法)、降雨量差值法和径流量差值法,基于2005—2014年各月水文和水质数据,进行漓江流域上游非点源污染负荷量的估算。结果表明,径流分割法的非点源污染负荷计算精度最高,丰枯水期污染物负荷差值和流量差值的拟合方程决定系数在0.88以上;基于径流分割法的污染物总负荷计算值和实测值的决定系数在0.91以上,计算值与实测值的结果接近。与氨氮和高锰酸盐指数相比,不同方法计算的总磷非点源污染比例呈现较强的稳定性。径流分割法的计算结果显示,2005—2014年高锰酸盐指数的非点源比例平均值为0.70,氨氮的非点源比例平均值为0.73,总磷的非点源比例平均值为0.74,说明非点源污染对漓江流域上游水质的贡献率较高。     

西江流域极端降水演变规律及其对洪水径流的影响

为探究西江流域水文气象要素演变规律,分析极端降水对洪水径流的影响,基于西江流域1956—2019年水文气象资料,综合利用趋势分析、突变检验等方法剖析了西江流域极端降水、年均径流和年最大日平均流量的演变规律,并采用Pearson相关系数与双累积曲线法评估了极端降水指标与年均径流、年最大日平均流量的相关性,探讨了极端降水对洪涝灾害损失的影响。结果表明：相较于上游高海拔地区,西江流域中下游低海拔地区极端降水的变化更为明显,表现为极端降水频率增大以及降水强度增大;Rx1day、R99p和SDⅡ呈现显著上升趋势,极端降水指标多在1992年发生突变,年均径流和年最大日平均流量均呈现不显著的上升趋势,且均有两个突变点;PRCPTOT、R25、R10、R95p与年均径流呈显著相关关系,R95p、R99p、CDD和R25对洪涝灾害指标的影响相对较大;2002年后极端降水指标同洪涝灾害指标的相关关系发生了显著改变。     

大通河降雨径流关系演变与水资源衰减初步研究

大通河位于祁连山区,开发利用程度低,实测径流基本为天然径流,1956—2000年平均径流量28.95亿m~3。在全球气候变暖的背景下,降雨-径流关系发生了明显的改变,以水文气象要素明显的分界点1997年进行分时段比较,汛前径流明显衰减,汛后上游径流明显增加,中下游径流有一定减少,年均水资源减少1.72亿m~3。选择受冰川融水和冻土释水影响较小的中下游区间来水分析,得到蒸发增加减少径流深38 mm。基于上中游分阶段径流比较认为,枯季径流的增加来自冻结层下水的稳定释水,春季径流的减少由季节性冻土释水疏干和陆面蒸发增加导致,夏秋季径流的增加主要是冰川融水和冻结层上水转化成冻结层下水减少沼泽消耗所致。综合分析认为,随着气温的继续升高,冰川融水消失,冻结层上水进一步转化,伴随着源头沼泽的消失,冻结层下水的增加对蒸发增加引起的水资源衰减有所缓减。     

雁栖河流域点源氮磷污染负荷量的计算与分析

在大量野外调查和监测数据的基础上,通过流域污染负荷评估模型分析评价了雁栖河流域内主要污染负荷产生量与人河污染负荷量,建立河道水质模型计算分析了雁栖河流域的水环境容量,以流域水环境容量为约束条件,分别考虑不同污染源控制方案下的流域水环境承载能力与规模。研究结果表明：流域入河污染负荷中,餐饮企业占2％,自然村占12％,鱼场养殖约86％,是流域最主要的污染源。流域污染负荷远远超过了流域水环境容量,流域系统处于超负荷状态,需要通过削减鱼场排污以及提高自然村生活污水处理率的环境治理措施降低污染入河量;对于严重污染河段,需同时采用多种生态修复措施,提高流域的水环境承载力,维持流域社会一经济的可持续发展。     

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。     

平原感潮河网地区防汛减灾能力评价指标体系研究——以上海市为例

平原感潮河网地区极易遭受流域洪水、区域暴雨、台风、高潮等多重袭击影响,防汛情况复杂,通过开展防汛减灾能力评价可以科学反映地区抵御水灾的能力。以上海市为例,建立了上海市防汛减灾能力评价指标体系,共分3个层级、2个一级指标、7个二级指标、27个三级指标,以期对其他相关地区防汛减灾能力评价体系的建立提供借鉴。