基于水质水量监测的武汉市雨水径流污染特征分析

以武汉市茶山刘分流制排水区域为例,基于4场雨水径流水质水量监测资料,采用初始冲刷无量纲累积分析M(V)曲线分析了雨水径流初始冲刷效应,并使用SPSS软件对4场降雨事件的水质指标进行相关性分析.结果 表明,武汉市雨水径流污染物COD、TP、TN、NH3-N的降雨径流平均浓度分别为地表水Ⅴ类标准的4.9、6.2、13.0、...     

初期雨水调蓄池单位面积调蓄深度数值模拟

单位面积调蓄深度决定了初雨调蓄池的设计容积和截污效果,但仅仅根据规范的推荐取值缺少对后果的量化判断。忽略管道中的沉积和冲刷,分别以单子汇水区和多子汇水区排水系统为例,针对不同下垫面特征和降雨特征,在SWMM模型中进行多降雨条件模拟,计算得到产流和悬浮固体(SS)的冲刷情况。结果表明,单子汇水区单次降雨初期冲刷主要受污染物积累程度、初雨峰值雨强和初雨总量控制,对多场降雨的初雨SS控制率均很高;多子汇水区系统不同场次降雨SS削减率可能有明显差异,SS控制率随调蓄深度增加而增加且差异减小,单位面积调蓄深度取2 mm时SS控制率已达较高水平,但4 mm以上时SS控制率增速明显减慢;初期雨水调蓄池是否达到了污染控制目标,不应只看是否位于系统的上游,也不只限于根据技术规范的推荐取值,需通过模型计算判断。     

降雨径流对城市环境的污染分析

城市化的迅速发展,使城市不透水面积增大,降雨径流特别是初期雨水径流所带来的非点源污染日益严重,对城市水系构成严重威胁.分析城市降水径流包括路面、屋面及庭院径流的污染来源,降雨径流水质特性及污染物浓度历时变化规律,重点探讨降雨径流的初始冲刷效应、污染特征问题.     

基于河涌纳污能力的特大城市中心城区初期雨水截流标准

为有效控制和治理特大城市中心城区排水系统溢流的初期雨水污染,选取广州市猎德涌和石井河作为典型河涌,在对初期雨水水质及降雨特征进行分析的基础上,复核水域纳污能力,对比分析截流雨量与污染物削减效率,提出了初期雨水治理的截流标准。结果表明,广州市中心城区合流制区域的初雨截流标准宜为8～10 mm,分流制区域的取值宜为5～6 mm。研究结果可为广州市等特大城市中心城区初期雨水污染治理提供科学依据。     

某大学校园及周边不同下垫面降雨径流污染过程研究

以大学校园及其周边区域降雨、径流和径流水质3年观测试验数据为依据,分析不同下垫面降雨过程、径流过程及污染物运移过程的规律及特征,计算出不同下垫面污染物输出系数。结果表明,雨水中氨氮浓度高于Ⅳ类水质标准,悬浮物、硝酸盐氮和COD浓度均低于最高水质标准;产流时间与产流前平均降雨强度呈幂函数关系,不同下垫面径流过程与降雨过程呈正相关关系;径流强度是径流携带污染物运移的重要影响因素,径流强度增加,径流携带污染物质量随之上升。污染物输出系数计算结果表明,屋面主要污染物为含氮污染物,餐饮街道主要为有机污染,不同下垫面悬浮物、硝酸盐氮、氨氮和COD输出系数均值分别为2294.91、7.21、14.86、430.34kg/hm2/a。     

基于SWMM模型的青岛市典型工业园区径流污染特征分析

以沿海城市青岛市为研究对象,选取3场典型降雨对其典型工业园区道路径流污染物进行取样检测。分析区域径流污染物瞬时浓度,计算径流污染物的次降雨径流平均浓度(E_(MC))值,制作最小雨强的M(V)曲线图,拟合区域污染物冲刷量随径流量变化数据和污染物累积量,构建SWMM分析模型,确定冲刷模型参数。结果表明,初期雨强越大,径流污染物浓度越高;3场降雨中TN、TP、Cu、Zn的E_(MC)值均符合地表水环境质量Ⅴ类,COD、Pb的E_(MC)值存在超标情况;最小雨强依然(但不明显)存在初始冲刷现象;区域SS、COD、TN、TP、Cu、Zn、Pb的模拟结果与实测结果的标准偏差符合模拟要求,拟合的水质参数适应于SWMM模型径流模拟,为沿海城市径流污染的防治和径流模型的运用提供了技术支持。     

城区路面雨水径流水文水质特征试验研究

鉴于研究城区路面径流水文过程与污染物变化特征可为有效利用城市雨水、控制非点源污染等提供参考依据,采用污染物分析方法对新乡市2010年城区路面3场降雨—径流的水文、水质过程进行采样分析。试验结果表明,路面径流系数在0.78～0.82之间,径流曲线形态与降雨过程线类似,两者波动幅度相对较小;径流初期污染严重,后期COD、SS浓度分别小于203、458mg/L;各指标的标准差率呈SS>COD>DO>pH值的趋势,这与各自浓度变化过程的指向性一致;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。     

西安市城区降雨路面径流水质分析与评价

通过对2015年6~8月间4次降雨中西安市城区天然降雨和降雨道路径流的分区采样,分别于未央路、东大街、劳动路、南三环取降雨路面径流,在雁塔路中段路面取径流过程样,并参照相关标准对其混合样进行水质分析研究。结果表明,天然雨水水质状况较好,水质级别为Ⅰ类;各采样点路面径流水质评价结果均为劣V,其中主要污染物为COD(化学需氧量)、SS(悬浮物)、锰;径流中各污染物浓度随降雨过程均有降低,且在10min后各污染物浓度明显降低;对雨洪径流的收集工作应在径流形成15min后开始进行。     

苏州市古城区降雨径流中不同形态磷的动态污染特征及初期冲刷效应

为研究苏州古城区降雨径流中磷的污染情况,以古城区中商业区、现代住宅区、老旧住宅区、交通区及园林旅游区为研究对象,于2015年4~8月分5次采集路面降雨径流水样,采用降雨事件污染物平均浓度法和M(V)累计曲线法,分析了磷的污染特征及初期冲刷效应。结果表明,5次降雨的污染物平均浓度的平均值由大到小依次为商业区交通区老旧住宅区园林旅游区现代住宅区,除现代住宅区外,其他各功能区TP的污染物平均浓度值均超过地表水Ⅴ类标准,且TP均以PP为主要输出形态;各功能区中TP浓度随径流历时的变化规律基本相似,径流初期TP浓度较高,随后呈下降趋势,最终趋于稳定;随着径流历时的延长,商业区、老旧住宅区、园林旅游区径流中PP/TP逐渐减小,现代住宅区则相反,而交通区基本不变,一直以PP为主导;在交通区和老旧住宅区的初期冲刷效应明显,商业区和园林旅游区难以鉴定,现代住宅区则未出现。可见城市古城区各功能区的面源污染控制需区别对待。研究成果为进一步分析苏州古城区的面源污染情况奠定了基础。     

快速城市化地区典型城市路面径流污染试验及特征分析

鉴于城市路面地表径流产生的非点源污染已成为快速城市化地区水体恶化的重要因素,研究城市路面径流污染特征对于城市水环境保护具有重要意义。在2013年6~7月对广州市黄埔大道和南沙区S358道路进行降雨径流连续采样,并开展水质检测,分析污染特征。结果表明,广州市黄埔大道降雨径流中化学需氧量、五日生化需氧量、氨氮、总磷、总氮、悬浮物以及重金属汞、铅的场次降雨污染物平均浓度(EMC)值分别为51.7、4.69、0.580、0.145、1.22、158、0.000 16、0.015mg/L;南沙区S358道路对应的EMC值分别为77.9、5.78、0.352、0.258、2.03、125、0.000 40、0.026mg/L。可见黄埔大道初期径流中化学需氧量浓度超过国家现行Ⅴ类标准值,S358道路初期径流中化学需氧量及总氮的浓度均超过国家现行Ⅴ类标准值;降雨路面径流-水质指标浓度变化存在初始冲刷效应,且与降雨特性、路面区域周围环境以及路面车流量密切相关。因此,在城市径流污染控制中需对路面径流冲刷、累积过程的影响因素进行综合考虑。     

基于SWMM模型的服务区降雨径流和非点源污染控制研究

为解决高速公路服务区降雨径流污染物控制问题，以铁山服务区为例，采用SWMM模型构建了服务区水文和水质模型，基于LID设施选取原则与服务区场地条件，研究了不同暴雨重现期条件下无LID设施、渗透铺装与绿色屋顶组合、下凹式绿地与绿色屋顶组合、渗透铺装与下凹式绿地组合4种方案下服务区雨水径流及污染物的控制效能。结果表明，3种组合LID设施对服务区降雨径流量、径流峰值、污染物浓度和污染物总负荷均有一定的削减作用，其中渗透铺装与下凹式绿地的LID组合设施方案截污减排效果最优；LID设施在降雨强度小时对降雨径流和污染物的控制效能较降雨强度大时更强。     

沥青坡面水流特性影响因素敏感性分析

为阐明城市沥青道路坡面积水分布影响机理，采用二维浅水方程模拟分析沥青坡面降雨径流特性，基于全局综合敏感性分析的正交试验法，对引起沥青坡面不同程度积水的多重影响因素(坡面横坡、纵坡、坡面宽度、坡长、降雨强度及糙率系数)进行综合敏感性分析。以最大径流深度为敏感性分析指标，同时进行极差分析和方差分析，不仅给出了各影响因素敏感性排序，且明确了各影响因素的显著性水平。研究结果表明，漫流排水条件下，横坡、坡面宽度及降雨强度对坡面径流深度影响均较显著；坡长对坡面径流深度影响不显著；坡面径流深度与横坡均呈负相关关系，与降雨强度、坡宽、坡长呈正相关关系，与糙率系数呈先负后正的相关关系。研究成果可为工程实践提供参考。     

基于SWMM的调蓄池对城市面源污染削减作用研究

鉴于目前我国城市面源污染仍未达到标准化状态,无法更好地指导规划设计,在前期基础资料收集和实际调研的基础上,借助GIS等工具,建立了精细化SWMM模型,通过编制Control Rules控制语言,实现了雨水调蓄池控制,分析了区域内面源污染特点及不同重现期(1、2、3、5、10年)下调蓄池面源污染控制效果。结果表明,城市面源污染程度受降雨强度的影响较大,表现为降雨强度越小(形成径流),径流污染程度越大;分流制雨水调蓄池在城市面源污染控制上可起到较好的调控效果,但单一的调蓄池控制措施无法实现径流污染物排放平均浓度达到地表Ⅲ类水体的标准。     

基于径流污染控制目标为目的的分流制初期雨水调蓄池容积确定

鉴于初期雨水污染为地表水体的主要污染源之一,以儒乐湖初期雨水调蓄池容积确定为例,采用调蓄池工程措施进行截流,以V类水体标准为径流污染控制目标,在《室外排水设计规范》中控制径流污染的分流制初期雨水调蓄池计算公式的基础上,应用模型法模拟得出控制目标下的初期雨水径流累积深度及调蓄池容积。结果表明,截留径流累积深度为7mm,初期雨水调蓄池容积分别为9 250、5 850m^3时,研究区域内能够满足在管网重现期下排水水质达到V类水体标准。研究成果可为初期雨水截流工程实施提供建议及参考。     

基于SWMM模型的城市化地区雨水桶应用研究

针对城市化地区用地紧张和不透水比例高的特性,基于SWMM模型,模拟了不同比例雨水桶布置在不同设计降雨情境下的区域产流和淹水情况,分析了不同比例雨水桶的应用效果。结果表明,不同比例的雨水桶布置均具有径流和淹水量控制作用,且低重现期降雨情境下雨水桶布置的径流削减和淹水量控制效果明显优于高重现期的降雨情境下的削减效果。雨水桶布置比例的增加对径流系数、峰值流量和淹水量等削减程度增大,对径流系数削减效果更为明显。     

对降雨径流水质污染特征的研究探讨

由于城市雨水径流对受纳水体的污染已日益显现,而且雨水资源的大量利用,雨水中的主要污染物的来源和形成成为主要的研究对象[1].主要针对阜新市的降雨径流水质污染状况进行监测.通过对雨水样品进行测试的结果表明,主要污染指标为COD、总磷、氨氮和SS.但污染物含量较低,雨水可以作为水源再回收利用.本研究可为阜新市雨水利用以及水环境综合整治长远规划提供重要依据.     

济南市雨水径流冲刷规律的研究

通过对不同下垫面径流雨水水质的检测,分析了各种雨水水质变化规律,建立适应济南市雨水径流冲刷规律的统计模型,为径流污染的定量分析和有效控制提供了依据.     

太湖流域旱地农业区氮素流失特征研究

了解水文过程对研究径流污染物的输出规律及控制农业非点源污染有重要意义。以张家港海芸枇杷林试验区为依托,监测自然降雨条件下研究区出口径流和地下水中的氮素浓度,研究了太湖流域典型旱地总氮(TN)、硝态氮(NO-3-N)、铵态氮(NH+4-N)流失的特征。结果表明,硝态氮是氮素流失的主要形式,占氮流失总量的90.1%;径流初期氮素浓度迅速升高,之后随径流增大逐渐降低,径流退水阶段壤中流携带土壤中硝态氮补给地表流,氮素浓度回升;氮素输出浓度随降雨强度的增强而升高。     

基于SWMM的住宅区多LID措施雨水系统径流控制

为分析不同的LID措施对雨水径流的控制效果,以江西省南昌市某住宅小区为例,利用SWMM模型模拟了多LID措施串联的不同方案在不同重现期降雨条件下的削峰减排效果。结果表明,采用下凹式绿地、渗透铺装、植被浅沟的小区雨水系统,在降雨重现期为1、2、5、10、20年时总径流量、洪峰流量分别减少13.9%~25.1%、31.6%~47.9%;在此基础上分别串联屋面雨水桶、绿色屋顶、绿色屋顶+雨水桶的设计方案均能得到更好的径流控制效果;雨水桶相比绿色屋顶对总径流量有更强的削减作用,而绿色屋顶比雨水桶有更好的洪峰控制效果,尤其是在高强度降雨条件下单用雨水桶不能发挥削峰效果;绿色屋顶与雨水桶串联相比单独使用能发挥更强的削峰减排效能,且在高降雨强度下串联优势更明显。研究成果可为住宅区雨水系统的径流控制提供参考。     

基于SWMM模型的绿色屋顶雨洪控制与效益分析

水环境安全一直是困扰我国社会经济健康发展的重要问题，低影响开发技术在应对水环境安全问题方面具有良好的韧性。以沧州中欧绿色产业园为研究区域，建立该区域的暴雨雨洪模型和雨水资源利用效益化模型。研究发现，绿色屋顶对地面径流具有明显的控制作用，径流总量的削减率和控制率分别为56.31%、68.32%,峰值流量削减率为48.58%,对TP、TN、SS、COD四种污染物的控制率分别为72.92%、74.82%、74.44%、73.89%;随着降雨强度的提高，径流控制率、污染物浓度控制率降低，分别呈现显著的四次、五次幂函数负相关关系；经测算，绿色屋顶能够产生较好的经济效益和环境效益。