平原河网城市典型滨河片区雨水径流监测研究

开展城市雨水径流监测,定量评估径流污染水平,分析污染规律及影响因素,可为科学制定水环境治理方案提供重要依据。以我国平原河网地区某城市一典型滨河片区为例,基于对不同下垫面雨水径流及周边河道常规污染物指标的监测,结合河道水环境质量时空变化特征,分析径流污染程度及对河道水环境的影响。结果表明,监测区域径流污染程度总体较高,其中COD、TN、TP指标的平均浓度均接近或超过地表水劣Ⅴ类水质;不同降雨事件、不同污染物、不同取样点雨水径流的初期冲刷程度均不相同,并且与降雨强度和前期污染物积累情况等因素密切相关;降雨过程中工商业发达、人员与交通密集区域排放的雨水径流增加了河道中COD、SS、TN、TP等污染物的浓度;对比结果显示监测区域部分污染物指标的城市径流污染物年排放量超过污水处理厂尾水污染物排放量。     

雨污混流排水方式解决城市河道水质污染问题探讨

目前我国老城区排水方式大都为雨污混流,城市污水通过混流管网排入河道,河道非降雨期因主要槽蓄污水而污染严重,降雨期因径流稀释污染较轻.在混流管网入河口设排水井,沿河铺设污水管道,可使非降雨期城市污水收集输送至污水处理厂集中处理,降雨期不影响城市雨水排放.混流管网入河口排水井设计是解决非降雨期城市河道污染的关键,通过实例,介绍了排水井的设计及其应注意的问题.     

城镇径流污染控制技术路线构建与应用效果分析——以太湖流域城镇为例

近年来,由于我国城镇化加快带来的城市不透水下垫面比例逐年升高,降雨径流污染愈发严重.为了有效削减城市径流污染负荷,亟需建立适用于我国不同城区特点的降雨径流污染控制技术路线.通过分析太湖流域典型城区降雨径流污染特征,发现老城区的污染物负荷大于新城区与规划区和工业区,是径流污染控制重点区域.以太湖流域城市径流污染需求和难点...     

渭河流域陕西片降雨径流及水环境特性分析

对渭河流域陕西片的降雨径流特性进行了分析,结果表明:研究区降水量逐年减少;高强度降雨最易产生地表径流,对河道流量的贡献最大,但这种降雨在年内的出现概率仅为3.7%,导致流域内的产、汇流有限且分布不均匀,不足以稀释入河污染负荷。提出了改善渭河水质的两项措施:①削减入河污染负荷,同时保证河道基流量;②加大宝鸡峡水库向下游河道的放水量。     

海绵城市建设降雨径流污染控制与治理技术综述

海绵城市建设理念是综合考虑城市河道治理的人文景观、水工技术、降水径流及生态自然等因素,将降雨的给排水和循环使用、净化、集蓄、滞留、渗透过程相结合的新型城市设计方法,不仅可提升雨水资源化再利用率和降雨径流处理效率,而且可降低下游污水处理压力,为城市水生态修复、污染控制、雨水管理体系建设及内涝防治等多目标的实现提供参考。     

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。     

区域降雨径流水质特性及控制对策探讨

探讨了降雨径流对城市内涝和区域水环境的影响,分析了径流污染和洪涝灾害的原因,提出了降雨径流污染控制措施。分别从控源截污、暴雨径流污染控制、海绵城市建设、防洪排涝体系建设和完善管理措施等方面,探讨了降雨径流污染控制对策,为区域洪灾预防和水环境治理提供科学依据。     

基于SWMM-MIKE11的LID设施对区域水量水质控制

LID设施能有效缓解城市内涝和径流污染,但目前LID设施对水量水质控制效果的评估与优化研究不足.文章以南京某海绵城市建设试点片区为研究对象,基于SWMM和MIKE11构建了降雨径流与河道水质模型.模拟结果表明,LID设施建成后,区域节点积水数量明显减少,河道水质达到GB 3838-2002《地表水环境质量标准》Ⅳ类,但...     

长江经济带城市降雨径流污染特征分析

为系统了解长江经济带城市面源污染状况,针对性解决长江经济带城市降雨径流引起的水环境污染问题,梳理了长江经济带各省(直辖市)的城市下垫面和功能区的雨水径流污染特征,对比分析长江经济带各省(市)不同下垫面和不同功能区降雨径流污染物指标,并采用线性混合模型分析污染物的降雨径流平均浓度与经济发展水平的相关性。结果表明：长江经济带下垫面降雨径流污染主要来自路面,且远高于屋面和绿地;城市功能区降雨径流污染浓度最高的是交通区,其次是商业区和工业区,居住区最低;降雨径流污染物浓度较高的是长江中下游地区,经济发展水平越高的省(市)降雨径流污染物浓度越高。研究成果全面分析了长江经济带城市面源污染状况,可为长江经济带城市降雨径流污染综合治理的规划与设计提供指导。     

广州市中心城区典型合流制排水口污染负荷排放规律分析

随着广州市中心城区河道水环境治理力度的加大,合流制溢流污染问题越来越突出,对城市河道水体构成了日益严重的威胁。本文选取广州市中心城区典型合流制排水口进行了18场降雨的径流污染监测,总结了在典型小雨、典型中雨及典型大雨场次下排水口各水质指标随降雨历时的变化规律,同时分析了18场降雨的排水口最高浓度、平均浓度与总降雨量的关系,研究成果可为合流制污染控制工程的设计提供参考。     

城市道路与雨水利用

通过分析城市化对城市水文系统的影响,指出城市排水不利是产生城市洪涝灾害的主要原因,给出城市道路建设和城市雨水蓄集联合运用的模式。通过城市道路,充分利用由于城市发展而增加的地表径流,不仅可以减小暴雨洪峰流量,减轻市政排水压力,解决道路积水和城市防洪、排涝等问题,还可以控制径流污染,缓解城市水危机,改善城市生态环境,从而实现道路建设和水资源的可持续发展利用。     

Modeling and Management of Urban Stormwater Runoff Quality: A Review

Nonpoint source (NPS) pollution from urban runoff has been established as a major cause of receiving water degradation. In an effort to control this problem, new regulations have been passed in the U.S.A. and federal, state, and local agencies are devising urban runoff management programs. This paper reviews recent regulations and studies related to urban stormwater runoff control and planning in the U.S.A.; discusses fundamentals of urban NPS pollution including transport processes and types and sources of pollutants; reviews current hydrologic and water quality mathematical models used in the U.S.A.; presents case studies in both modeling and management; and describes fundamentals of Best Management Practices (BMPs) in urban runoff control. Finally, it summarizes future research needs.     

Characterization of runoff from various urban catchments at different spatial scales in Beijing, China

In order to investigate the characterization of runoff in storm sewer from various urban catchments, three monitoring systems at different spatial scales have been installed separately. They have been held since July 2010 in urban area of Beijing (China). The monitoring data revealed that chemical oxygen demand (COD), total suspended solids (TSS), total nitrogen (TN), total phosphorus (TP), and NH(3)-N values significantly exceed the Class V surface water quality standard developed by Ministry of Environmental Protection of the People's Republic of China (MEP). A surface solids buildup and wash off model for small watershed was adopted to analyze and discuss the process of a runoff pollutant discharge. More than a half of pollutant parameters presented a good fit to the model. However, a slightly worse-fit to the wash off model appeared in less than half of the data. Due to the influence of sewer sediments, sewer system characteristics, catchment characteristics, and other reasons, first flush was seldom observed in storm sewer runoff from these three survey areas. Meanwhile, the correlation between TSS and any other pollutant was analyzed according to cumulative load of pollutants in runoff events. An event mean concentrations (EMCs) approach was adopted to quantify the pollution of runoff. EMCs of various pollutants in storm sewer runoff between different rainfall events were slightly higher than the typical values observed in similar areas at home and abroad, according to other studies reported in literature. Based on quantitative analysis, it can be concluded that urban non-point source pollution is recognized as the major causes of quality deterioration in the receiving water bodies. This is after the point source pollution has been controlled substantially in Beijing. An integrated strategy, which combines centralized and decentralized control, along with the conditions of meteorology, hydrology, urban planning, existing drainage system, etc., will be an effective and economic approach to urban runoff pollution control.     

低影响开发对城市径流污染的削减作用研究进展

随着城市化进程加快,极端暴雨引发的城市内涝问题不断加剧,海绵城市与低影响开发理念逐渐在现代城市建设中得以实践。但目前在城市降雨径流、水体污染物运移及其与低影响开发模块间相互作用机制研究还有所欠缺。通过归纳国内外相关文献,分析目前常用雨洪模型特征、功能与局限,探讨了径流污染运移过程与低影响模块中植被、土壤、水力条件等作用机制。未来关于城市雨洪、径流污染控制以及低影响开发建设,应提高空间数据处理能力,提升系统可靠性、风险性分析和经济分析能力,根据研究案例的特殊要求耦合模型并照顾到径流污染物运移与低影响开发模块的相互作用机制,以构建城市雨洪管理与城市可持续发展体系。     

城市雨洪径流模型研究概述

近年来,我国城市化进程加快,城市遭遇极端暴雨引发严重内涝灾害呈现加剧态势。欧美等发达国家很早就通过建立数学模拟模型,研究城市雨洪产汇流和径流排泄过程,评估区域淹没损失风险,并进行城市排水管网设计优化和内涝预警预报等工作。通过综合国内外城市雨洪径流模型研究文献和应用实例,归纳模型概念,结构和分类,对比分析典型模型特点和应用,得到模型不足和应用局限性,尝试给出解决思路,并指出模型发展具有多技术融合和模块化商业化的趋势,对于借鉴和指导模型应用有重要意义。     

Quantifying the Impact on Stormwater Management of an Innovative Ceramic Permeable Pavement Solution

Stormwater management in cities has traditionally been based on centralized systems, evacuating runoff as quickly as possible through drainage networks that collect and convey the runoff to the final point of treatment or the receiving water body. In recent years, a different approach focused on the use of Sustainable Urban Drainage Systems (SUDS) represents a paradigm shift, promoting a decentralized management as close to the runoff source as possible. Among these techniques, permeable pavements represent an effective solution for reducing runoff and providing pollutant treatment. This contribution describes the results obtained from an innovative ceramic permeable pavement developed as part of the LIFE CERSUDS project in the city of Benicàssim (Spain). This pavement, composed by modules built from ceramic tiles in stock, allows water infiltration, runoff treatment and water reuse as part of a SUDS built in 2018 and monitored from September 2018 to September 2019. The purpose of the research was to demonstrate the hydraulic performance of the proposed solution through monitoring of runoff quantity and quality variables. Monitoring data analysis have shown positive results, reducing peak runoff rates and the volume of water which is conducted downstream. From the hydrological point of view, the system capacity shown a 100% runoff management for events up to 15–25 mm of precipitation. This is a very significant threshold since these values represent, respectively, the 81% and 91% percentiles for the study area. System performance was confirmed in terms of runoff management and water infiltration. This demonstration case study represents a reference example of urban retrofitting actions which integrate social, economic and environmental aspects.

     

城市面源污染特征的分析

对城市面源污染物的种类、来源和危害,以及对受纳水体的影响两方面综合进行分析;系统归纳了城市面源污染特征的研究结果,得出结论:城市地表径流中污染物以悬浮颗粒物为主,其浓度明显大于城市污水;重金属及碳氢化合物浓度在数量级上与未经处理的城市污水基本相同;COD、BOD5、总大肠菌数、TN和TP都低于未经处理的城市污水;不同使用功能的地表降雨径流过程排污状况中,商业区污染负荷最大;城市地表径流污染物中的金属主要来自屋顶径流;碳氢化合物和铅主要是吸附在颗粒上,其他污染物浮动性较大。最后分析了城市面源污染的影响因素,如降雨强度、降雨量、降雨历时、城市土地利用类型、大气污染状况、地表清扫状况等。     

城市水管理与海绵城市建设之理论基础—城市水文学研究进展

过去数十年来,我国经济社会快速发展,城市化进程不断加快,但由于不合理的城市规划和建设,自然水循环系统受到无序的干扰和破坏,引发了一系列城市水问题,城市水管理工作面临巨大挑战。城市水管理的理论支撑就是以研究城市水循环为核心的城市水文科学,"海绵城市"建设作为我国现代城市水管理的重大战略,必须以城市水文学理论为依据,深入研究城市水循环机理和规律。本文围绕城市水管理支撑理论,系统梳理了国内外在城市化水文效应、城市产汇流理论、城市雨洪模拟与管理方面的研究进展,指出城市水文观测与预报、城市化水文效应与产汇流理论、城市综合水系统模型研究是当前和未来一段时间研究的重点和难点。提出了我国当前城市水管理和海绵城市建设所面临的城市产汇流基础理论、城市气象水文监测和水文过程模拟技术问题,以及城市水文学研究应对变化环境下城市复杂的综合水问题开展基于多学科理论的全面精细化模拟分析的基本思路。     

城市雨水径流热污染及其缓解措施研究进展

阐述了城市雨水径流热污染对受纳水体的影响,尤其是对鳟鱼、鲑鱼等冷水鱼的危害,分析了城市下垫面对雨水径流温度的影响,指出非渗透路面所储存的大量热量促使雨水径流的温度升高。综述了国内外城市雨水径流热污染效应及雨水管理措施对径流温度影响方面的研究现状,指出我国开展径流热污染研究及采取缓解措施的必要性。在对发达国家和我国的雨水管理措施缓解城市雨水径流热污染效果评析的基础上,结合我国典型城市特点提出了缓解城市雨水径流热污染效应的若干建议。     

低影响开发单项设施模拟模型研究与应用进展

随着我国城市化进程的加快,城市内涝、雨水径流污染及水质恶化等问题日益严峻。低影响开发(LID)作为目前国际上城市水环境保护和可持续发展的雨洪管理新策略,在削减城市雨洪和滞留污染物等方面效果显著。为更好的模拟LID措施对环境带来的影响,不同尺度低影响开发模拟模型应运而生。本文总结了SWC、HYDRUS、DRAINMOD、RECARGA等典型小尺度单项设施模拟模型的特点、结构、适用条件和优缺点,分析了现有典型单项设施模拟模型的不足之处,指出模型参数选择、模型适应性检验以及水质水量耦合模型研发为今后的研究方向。