城市雨水利用调蓄方式及调蓄容积实用算法的探讨

在城市雨水利用中,雨水调蓄容积的计算依其目的、方式、有无渗透、溢流做法等条件的差异而不尽相同.主要从城市雨水利用的角度出发对雨水调蓄的不同方式及其调蓄容积计算原理进行了评述,并对其实用算法进行探讨和分析,主要包括降雨量估算法、降雨强度曲线计算法、统计降雨频率累计法.对有削减洪峰要求的调蓄储存池建议核算其削峰容积.结合实际,对雨水调蓄的泥区容积、超高和溢流方法也进行了讨论.     

北方建筑小区雨水径流水质变化规律与处理利用研究

以阜新北方花园小区雨水工程为研究对象,通过对不同强度降雨时,小区屋面和路面雨水取样监测,得到雨水径流的污染状况和水质特性,探讨了北方缺水型城市建筑小区雨水利用的技术途径,提出了小区雨水利用的工艺流程,并进行了弃流井的弃流量分析和混凝实验研究,为北方缺水型城市住宅小区雨水利用提供可靠的参考依据.     

北方城市雨洪利用探讨

根据北方城市水资源紧缺而雨水资源却未被充分利用这一情况,以邯郸市为背景,探讨了适合北方城市气候特点、经济发展的两种雨洪利用工程模式--道路雨水收集利用和屋顶雨水收集利用工程模式;同时针对城市道路降雨径流污染严重以及初期雨水的污染程度通常超过城市污水的现状,分析了雨水中各种污染物的浓度,并与灌溉水质标准进行了对比;对路面径流的水质特性、次降雨产流过程中污染物浓度的变化规律等方面也进行了分析研究,并建立了污染物冲刷排放规律数学模型,为城市道路径流利用提供基础资料.     

山地城市屋面雨水可利用量分析——以重庆市沙坪坝某片区为例

为定量评估山地城市屋面雨水可利用量,以重庆市沙坪坝某片区为例,分析了重庆市的降雨特征,利用改进的径流系数法定量评估了代表年屋面雨水可利用量,并分析了降雨特征对可利用量的影响;运用设计降雨量和设计暴雨强度两个指标相结合的方法确定了蓄水池规模,使其满足径流控制率和防洪减涝的要求。研究表明:在代表年降雨量为1 198.9、1 104.4和962.7 mm时,研究区域屋面雨水可利用量分别为267 951.8、247 421.3和198 917.9 m~3,雨水利用潜力较大,降雨量对可利用量的影响较大,而降雨强度对其影响很小;研究区域蓄水池总规模为9 312 m~3,屋面径流控制率达到86.4%,为山地城市雨水利用系统中蓄水池的规模设计提供了参考依据。     

基于小波分析的海绵城市试点未来降雨变化预测分析研究

为有效预测海绵试点城市未来降雨变化特征,以及在面对未来降雨变化时,海绵城市将如何建设提出建议,收集整理30个海绵城市试点1983～2012年的年际降雨变化时间序列,采用Morlet小波函数进行小波分析,探究试点城市降雨变化的多时间尺度的周期性变化规律,并根据主周期对未来降雨变化进行了预测。结果表明,未来降雨变化体现出地区性特点,按照变化规律,30个试点可分为10类。根据预测从2018年开始,环渤海地区东北部、东南部沿海地区试点城市的降雨量会在未来5年内出现明显上升,故这2个区域应加强城市雨水系统的建设,以达到未来降雨变化情景下年径流总量控制率的要求,并根据实际情况加强超标雨水排放设施建设,有效应对未来可能出现的极端降雨事件;其他大部分地区未来5～8年内降雨量变化表现出微弱下降的持平或明显下降状态,在这些区域内,尤其是西北部干旱区及华北平原与华北平原中南部地区的城市,应加强源头雨水控制利用与雨水资源利用设施的建设,并加强非传统水源的收集与利用。     

极端降雨事件对雨水年径流总量控制率和24h降雨场次控制率的影响规律探析

雨水年径流总量控制率是海绵城市建设中最重要的指标之一。通过对降雨资料的统计分析得出雨水年径流总量控制率与设计降雨量之间的关系,由设计降雨量确定雨水源头控制设施规模。合理规范地选择分析降雨统计参数是科学制定雨水年径流总量控制目标的前提和保障。采用《海绵城市建设技术指南》的统计方法,分析极端降雨事件(极端小降雨事件和极端大暴雨事件)对雨水年径流总量控制率与24h降雨场次控制率的统计结果带来的影响,对统计中极端降雨事件的取舍做出判断,同时采用箱形图识别极端大暴雨事件,从而确定其最佳扣除比例。     

老旧城区雨水系统应对未来降雨变化思路研究

为探究老旧城区雨水系统应对未来降雨变化的方法,以北方某城市的老旧城区排水分区为例,利用未来天气发生器对该城市2022年以后的100年间日降雨数据进行预测,结合小波变化分析和统计学方法,总结该市未来降雨变化规律和极端降雨事件发生频率,推算该市未来3年设计降雨量及雨型,利用Infoworks ICM水力模拟该市老旧城区雨水系统应对未来降雨变化的能力并探索应对思路。     

关于海绵城市两种降雨控制模式的讨论

我国《海绵城市建设技术指南—低影响开发雨水系统构建(试行)》采用降雨总量控制模式以实现径流总量控制目标,但降雨总量控制率并不等同于径流总量控制率,降雨控制需将降雨转换成径流后才能与径流控制对应。按美国EPA提出的降雨场次控制模式进行设计,其降雨场次控制率等于径流场次控制率,降雨控制与径流控制直接对应。为此,本文开展了关于海绵城市建设中两种降雨控制模式的讨论。论文首先对两种降雨控制模式内涵进行了解析。然后以北京、武汉、广州为代表比较了两种不同控制模式下的城市产流雨量设计结果。研究表明,两种降雨控制模式其设计降雨量具有一定对应关系,但概念上应有所区别;相同控制条件下,按降雨总量控制的设计降雨量要明显高于按降雨场次控制,但两种模式下的最优控制率差异并不大;总量控制模式能较好地反映城市年均产流水平,有利于雨水利用目标实现,而场次控制模式则更能代表城市对场次降雨的消纳能力,有利于径流污染控制目标的实现。     

城市道路雨水污染物浓度随产流过程变化规律研究

通过对典型北方中型城市邯郸市道路降雨径流水质变化规律进行现场试验考察,揭示了北方干旱半干旱地区城市道路径流雨水水质随产流过程的变化规律.     

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。