深圳石岩水库流域降雨径流污染冲刷规律

以深圳市宝安区石岩水库流域为例,对流域内6条主要入库支流在不同雨强条件下的降雨径流和水质变化过程进行了连续同步监测,以COD和NH3-N为例,建立并验证了6个子流域非点源污染负荷累积模型和降雨径流污染物冲刷过程模型,分析和比较了各子流域非点源污染强度和污染物冲刷过程特征。监测与模型研究结果表明,7~8 d的干旱时间能累积起流域内最大可能非点源污染负荷累积量的80%;由于各子流域城市化程度、垃圾管理与水土保持水平不同,流域内非点源污染程度、产生原因与冲刷过程在空间上差别很大。     

北江飞来峡库区典型流域非点源污染特征分析及模拟

为分析飞来峡库区典型流域非点源污染状况,开展社岗流域场次降雨径流水量水质监测试验,采用平均浓度法估算非点源污染负荷量,分析各场次降雨径流污染物特征并计算非点源污染贡献率,应用SWAT模型进行径流及非点源污染模拟。结果表明,径流量对SS、BOD_5等浓度和负荷量均有较强的主导作用,TN、NH_3-N等初期冲刷效应较为明显,污染物负荷量与径流量的相关性好于污染物浓度与径流量的相关性,各污染物的非点源污染贡献率均达到80%以上。SWAT模型径流模拟的率定期和验证期效率系数分别为0.85和0.73,表明所构建的SWAT模型精度良好。在污染物率定期,雨强较大的典型日污染物模拟效果最佳,污染物相对误差基本在10%以内,而在雨强较小时,TN、TP等均出现较大程度的低估现象;在污染物验证期,由于该时期正处于春耕施肥期,TN、TP模拟结果相对误差较大,且均为低估。总体而言,SWAT模型模拟精度良好,基本能反映该流域非点源污染状况,可为飞来峡库区流域的非点源污染模拟与控制提供参考。     

太湖典型小流域非点源污染物流失规律研究

由农业产生的非点源污染是湖泊的主要污染源.为了研究太湖流域非点源污染负荷流失规律,选择了宜兴梅林小流域为研究对象,对降雨过程中径流流量及其污染物浓度随降雨-径流变化过程进行了监测研究.采用统计和系统分析方法,建立径流量和非点源污染负荷输出量之间的数学统计模型,得出该流域非点源污染物流失规律,以期将此方法推广到与该流域相似的其它地区的非点源污染研究中去,对太湖流域水污染综合治理也具有重要意义.     

潭江泗合水流域降雨径流非点源污染特征分析

以广东省江门市潭江泗合水流域为研究对象,对2014年5月两场降雨事件的水质、水量进行同步监测,研究降雨径流条件下非点源污染物的输出机理和时空变化规律。结果表明:BOD5、TN和TP表现出明显的初期冲刷效应;输出污染物中可溶性磷占TP比例较大,NH3-N在径流前半段表现出初期冲刷效应,后半段其质量浓度与径流量呈负相关关系;CODMn质量浓度呈波浪锯齿状变化,后期质量浓度变化受到壤中流主导退水过程的影响;各污染物通量变化趋势和径流量变化趋势大体相同,两者相关性显著;各污染物的输出质量浓度与TSS输出质量浓度无明显的相关性,表明悬浮物对其他污染物输出质量浓度的贡献相对较小。最后,根据实验结果以及实践经验提出流域管理建议。     

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。     

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。     

黄前水库上游流域农业非点源污染研究

以黄前水库上游流域为研究对象,选取三种典型农业种植模式(地瓜、麻栎人工林和板栗人工林),并以裸地为空白对照,在坡面尺度下探究农业非点源污染物随降雨强度、降雨量、径流量的变化特征和输出规律。同时,基于黄前水库上游地区典型农业措施径流小区监测结果,定量分析典型农业非点源污染物与降雨特征和径流之间的耦合关系,为山东省北方土石山区饮用水源地上游非点源污染控制与水源林配置及效益评价提供理论依据。     

大凌河流域磷素输出时程变化特征分析

以大凌河流域为研究对象,同步监测地表径流磷素与水量变化特征,研究分析了流域不同连续天数磷素最大输出负荷占全年的比例特征和总磷浓度及其输出负荷的时程变化特征。结果表明:降雨径流过程对大凌河流域总磷浓度年内变化具有响应关系,相对于非汛期的年内总磷浓度汛期普遍极高;夏季汛期雨洪时段为流域总磷输出负荷主要集中期,大凌河流域总磷输出负荷在全年12%的时段内占全年的50%以上,且呈脉冲式输出特点。     

非点源污染对北京城区典型流域水质影响的研究

针对北京城区流域非点源污染问题,选择典型水体——长河湾流域为研究对象,在综合考虑雨水干管污染物输送规律及污染物在河道中迁移转化影响等因素的条件下,研究了降雨径流非点源污染对水体水质冲击负荷的影响及无降雨径流汇入时流域底泥对水体水质造成的内源污染。结果表明,地表形成径流30min后流域各监测点水中COD_(Cr)、TN、TP等典型污染物的含量水平均远超过地表水Ⅲ级标准,底泥产生的内源污染是长河湾水体水质难以得到根本改善的主要原因。     

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.     

城中村不同降雨特征下的径流污染变化规律研究

为了探讨城中村里不同降雨特征下,路面径流的水质演变规律和污染特性,选取了深圳市某城中村,对城中村内典型雨水口进行了15场降雨的径流污染物监测,并与周边市政道路、工业区、住宅区雨水口径流水质特征进行对比。选出城中村3场典型雨型,分析排水口水质指标随时间的变化规律。研究结果表明:与其他用地区域相比,城中村的径流水质最差;城中村中,典型小雨和大雨的监测结果显示,在前期干旱天数较长的情况下,初期径流水质劣于生活污水水质,前期干旱时间长的降雨径流污染物浓度明显高于前期干旱时间短的降雨;典型大雨的降雨量和降雨强度可以使路面径流污染物浓度在短时间内快速降低。     

不同类型坡面小区降雨径流污染特征初步分析

丹汉江流域是南水北调中线工程的重要水源区。本文对丹汉江水源区的商洛市商南县西河小流域14个径流小区,安康市汉滨区余姐河流域7个径流小区,共计21个径流小区自然降雨下的径流污染特征进行了试验研究。分析了径流小区在不同坡度和长度下的TN、TP以及COD等污染物流失特征。结果表明,坡度及长度均对污染物流失有不同程度的影响。其中随着坡度增大,营养物流失严重,而径流小区长度的增加同样会增加非点源污染物的浓度。     

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。     

天津典型居民区不同下垫面雨水径流污染特征

在对天津典型居民区域的不同下垫面雨水径流水质进行监测的基础上,以典型降雨为例,探讨了雨水径流污染物的特征和事件平均浓度(event mean concentrations,EMC)。结果表明,天津典型居民区主干道和菜市场雨水径流中的污染物质量浓度随着降雨历时的延续呈降低趋势,冲刷效应明显;屋顶雨水径流中污染物的质量浓度随降雨历时的延续变化较小,冲刷效应较弱。3种下垫面雨水径流中污染物质量浓度大小差异明显,菜市场和主干道雨水径流中SS质量浓度相差不大,且都远远超过屋顶雨水径流;雨水径流中COD和TP质量浓度的顺序由大到小依次为菜市场、主干道、屋顶;雨水径流中TN质量浓度的顺序由大到小依次为菜市场、屋顶、主干道。以EMC中值计,菜市场雨水径流中污染物平均浓度要高于主干道和屋顶,菜市场雨水径流中TP的质量浓度是主干道的3倍、屋顶的24倍。天津典型居民区雨水径流污染比较严重,如不经截留或处理直接排入城市河道等接纳水体,会严重影响河道的水质和城市的环境。     

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。     

基于GIS的漳河上游城市非点源污染负荷估算

为了解漳河上游水污染成因,2017年对长治市城区典型功能区不同下垫面进行了11场降雨监测,分析了次降雨径流污染物平均浓度(EMC),采用平均浓度模型法估算了2017年漳河上游各城市非点源污染年负荷,并结合ArcGIS技术分析了各市县污染程度。结果表明:2017年,长治市城区降雨径流非点源污染较为严重;各功能区路面径流污染物的EMC值大于屋面,主要污染源为SS、CODCr、TN和重金属Cd;商业区路面SS的EMC值高达666.87 mg/L,工业区屋面Cd的EMC值是44.27μg/L,居民区路面CODCr、TN的EMC值分别为148.69 mg/L、6.273 mg/L。长治市城区非点源TN、TP、SS、CODCr、Cd、Cu、Zn和Pb年负荷入河总量分别为5.301 t/a、0.464 t/a、267.310 t/a、177.890 t/a、0.075 t/a、0.150 t/a、0.384 t/a和0.023 t/a;3种下垫面非点源污染年负荷入河贡献率顺序为屋面、路面、绿地。从空间分布方面来看,长治市城区污染的产出最多,武乡县产出最少。     

SWAT模型在丘陵地区的非点源污染模拟研究

采用SWAT模型对苏南丘陵研究区进行非点源负荷模拟,对模型进行了率定、验证,在此基础上分析非点源污染与降雨径流的时间特性;比较不同土地利用情景下非点源污染负荷的变化;研究施肥对非点源污染负荷的影响;探讨不同管理措施对非点源污染的影响;为该区域非点源污染控制和综合治理提供科学依据。     

太湖典型小流域磷素流失特征分析

以宜兴梅林小流域为研究对象,采用数理统计和系统分析的方法,对典型降雨事件中不同种土地利用类型的磷素流失特征进行分析。结果表明,非点源污染物的流失总量和污染物的质量浓度依赖于降雨过程的产流特征和复杂的下垫面要素特征;不同土地利用类型上的磷素流失随降雨程度的不同而不同,旱地地区表面的磷素最容易随降雨流失,而植被较密林地的磷素流失缓慢;林地等植被覆盖较好下垫面的磷素主要以PO4－P的形态随降雨径流输出;土地的施肥程度、有机腐殖质等对磷素流失的影响不同,地表的扰动程度也直接决定磷素流失的特征。建议根据土地利用类型,通过工程和非工程措施对不同降雨阶段的磷流失特征进行调控,以减少太湖流域的非点源磷素污染。     

基于SCS降雨-径流模型的大凌河流域水量模拟研究

近期SCS降雨-径流模型由于可充分考虑下垫面对流域产流影响儿被广泛用于流域产流计算。为分析SCS降雨-径流模型在大凌河流域的适用性,以大凌河大城子水文站以上集水区域为研究区域,基于大城子水文站2001―2010年水文数据,模拟流域2001―2010年流量过程。此外,本文依托于SCS降雨径流摩西定量分析了不同土地利用情景模式对流域径流深的影响。研究结果表明:SCS降雨-径流模型在大凌河流域具有较好的适用性,模拟径流深相对误差小于10%,确定性系数达0.8以上;城镇用地面积增加10%,流域径流深增加约2.78%,林地增加10%,流域径流深减少约5.30%。     

柴河水库流域主要种植类型非点源污染试验研究

为研究水稻田、玉米地和苗木地三种重要耕作类型的非点源污染产生规律,分别选取了柴河水库流域内地理位置相近、土壤特性相似的三块试验田进行了非点源污染类型源试验,分析了不同试验田的产污特征及其影响因素。结果表明,在相同降雨条件下三种耕作类型试验田的污染物输出特征各不相同;相同试验田在不同降雨条件下的产污规律也会发生相应变化;耕作类型、降雨特征和施肥状况都是影响农田非点源污染的重要因子。