美国合流制溢流控制标准分析及对我国的启示

合流制溢流(CSO)具有污水与降雨径流双重特性,受随机降雨、多污染源、阶段数据等条件影响,CSO控制标准以基于控制效果的年均溢流频次、年溢流体积控制率和年污染物总量削减率为主; CSO控制标准的确定以受纳水体水质为目标导向,以数据为基础,采用"流域治理、污染分担"策略,经技术经济分析确定。简要梳理了美国CSO控制标准确定的政策法规基础和方法,以期为我国CSO控制标准的确定以及"厂网一体、灰绿结合"技术路线、排放许可等配套政策法规的制定提供参考。     

基于水文方法的暴雨调节塘规模计算

合理法(推理公式法)作为国内外流行的水文计算方法被广泛使用,为此,结合案例介绍了基于合理法的设计降雨过程线和径流过程线推求方法,并在此基础上给出了规划阶段暴雨调节塘规模的计算方法,该方法的关键在于径流系数、集水时间、规划径流排放峰值流量限值的合理确定,后续可基于实测数据对方法的可靠性进行验证。该方法有利于合理法的进一步推广应用,可为排水防涝、海绵城市专项规划中暴雨调节塘规模的合理确定提供借鉴。     

初期雨水调蓄池控制溢流污染研究

利用苏州河沿岸典型排水系统雨天溢流水量、水质变化以及调蓄池处理技术的研究成果,与数学模型研究有机结合,建立了苏州河沿岸排水系统降雨径流水量水质与河网水量水质动态耦合的集成模型,计算分析了在3个典型年实际降雨条件下,苏州河沿岸调蓄池工程对溢流水量、溢流污染物的削减效果,以及控制溢流污染对苏州河水质的改善效果。     

初期雨水调蓄池控制溢流污染研究

利用苏州河沿岸代表性排水系统雨天溢流水量水质变化以及调蓄池处理技术的实验研究成果,与数学模型研究有机结合,建立了苏州河沿岸排水系统降雨径流水量水质与河网水量水质动态耦合的集成模型,系统研究了在三个典型年实际降雨条件下,苏州河沿岸调蓄池工程的溢流水量、溢流污染物削减效果,以及控制溢流污染对苏州河水质的改善效果.     

武汉市机场河末端大型CSO调蓄池的工艺设计

合流制溢流污染问题是目前城市老、旧城区排水中急需解决的问题,CSO调蓄池作为控制溢流污染的重要工程措施,发挥着关键的作用和功能,对于改善水环境质量具有积极的意义。本文以武汉市机场河CSO调蓄池工程为例,着重介绍了全地下调蓄池的工艺设计,包含平面布置、竖向处理、除臭、通风等各环节,深入开展分析,针对性提出合理的设计策略,以供借鉴和参考。     

上海中心城区两类雨水调蓄池污染减排效应研究

雨水调蓄池是一项有效的城市排水系统暴雨溢流污染控制技术,对国内首座投入运行的上海成都路调蓄池和目前投入运行有效容积最大的上海新昌平调蓄池2010年运行数据的对比研究显示:①成都路和新昌平调蓄池2010年分别削减了10.7％和28.9％的暴雨溢流量,对暴雨溢流COD的削减率分别为17.4％和41.0％,发挥了良好的暴雨溢流污染削减效应;②在既定服务面积、下垫面类型和降雨等边界条件下,调蓄池的设计方法、设计标准、进水模式和放空模式是影响调蓄池发挥污染减排效应的重要因素;③为充分发挥雨水调蓄池的污染减排效应,建议依据调蓄池所服务区域的自然地理条件,选用适当的容积设计标准.     

LID措施降低老城区合流制溢流污染的模拟研究

以合肥市老城区杏花排水系统为案例,运用水力模型工具,探讨在老城区设置低影响开发(LID)设施,从源头缓解合流制溢流(CSO)污染的效果与可行性。根据土地紧缺、土壤渗透性差等情况,进行LID措施选择和方案布置;以Info Works ICM为工具,采用典型年降雨数据进行长期连续模拟,讨论LID设施下排水管及生物滞留池储水层的合理设计,分析在老城区增设源头控制设施对CSO溢流水量及溢流次数的控制效果。结果表明,在现有土地使用条件下增设LID设施,可以明显提高现有系统的CSO控制效果。     

上海成都路合流污水调蓄池的污染减排效益及优化

为评估城市大型合流污水调蓄池(CSDT)的环境效益,对上海成都路合流污水调蓄池2006年—2009年运行期间的30余次降雨、系统管道出流水量及水质进行了连续监测。结果表明,调蓄池具有较好的溢流减排效益,对暴雨溢流的年均削减量和削减率分别为8.24×104 m3和8.37%;对暴雨溢流污染物COD、SS、NH 4+-N和TP的年均削减量可达37.32、45.36、1.92和0.26t。分析结果表明,可通过优化调蓄池运行水位来增加既定服务面积CSDT的环境效益。     

基于管网水力模型的雨水调蓄池运行效率评估

初期雨水调蓄池是合流制溢流污染控制的主要措施.结合合肥市杏花排水系统调蓄池工程的初步设计,以InfoWorks CS排水管网水力模型为工具,探讨合理的调蓄池设计与运行参数,分析不同截流倍数与调蓄规模下溢流控制设施的长期运行效果.结果表明,该排水系统调蓄池合理的最高蓄满水位和开闸水位均为8.5 m;在现状2倍截流倍数下,调蓄池宜采用4～5 mm径流深度的容积;在有限范围内增加截流倍数对溢流污染削减效果的提高作用不显著;综合考虑系统运行效果和实际应用的可操作性,推荐采用2倍截流倍数和较大的调蓄容积来达到溢流控制目标.     

合流制溢流污染控制标准——溢流场次控制率研究

在城市合流制区域晴天污水得到完全收集的前提下,控制合适频次的降雨不溢流成为控制溢流污染的关键。为此,武汉市规划研究院将《城市合流区污水溢流污染控制标准研究》列入2018年院自主科研项目。通过分析武汉市降雨数据得出了日降雨量、小时降雨强度与合流制排口年溢流频次的关系,进而提出了降雨溢流场次控制率概念,建立了降雨溢流场次控制率与小时降雨强度的量化关系。根据武汉市本地降雨特征,提出了不同降雨溢流场次控制率对应的3 h短历时降雨过程线,通过将雨型数据代入排水管网数学模型,获得了不同溢流场次控制率与其实现的溢流污染物削减率之间的量化关系。     

基于SWMM的工业园区初期雨水截流调蓄池设计功效研究

随着工业园区数量的增加,园区内各类污染负荷汇集到径流雨水中,对周边水体造成严重污染,需采取措施进行治理。以湖北省荆州市某工业园区为研究对象,建立SWMM模型,围绕研究区域概化、模型参数确定和率定等方面验证模型的可靠性。根据园区地理位置建立初期雨水截流调蓄池概化模型,选用智能一体化截流提升井收集初期雨水;采用湖北省沙市暴雨强度公式和芝加哥雨型,合成不同重现期下的设计降雨过程线,并计算不同重现期下的初期雨水截流调蓄池容积。研究结果表明,各重现期下初期雨水截流效率均达到了40%以上,说明初期雨水截流调蓄池功效良好。     

降雨特征对低影响开发停车场径流控制效果的影响

低影响开发设施可有效削减雨水径流总量,而降雨特征是重要的影响因素之一。以北京市某停车场为研究区域构建SWMM模型,采用相关性分析法探究降雨特征对雨水径流总量控制效果的影响。结果表明:各降雨特征共同影响雨水设施的径流控制效果,雨水设施的径流控制效果随中小降雨总雨量占年降雨量的比例(中小雨量占比)、降雨间隔、降雨历时的增加而升高,随暴雨总雨量占年降雨量的比例(暴雨量占比)、降雨量的增加而降低;暴雨量占比和降雨量是影响雨水设施径流控制效果最主要的降雨特征,降雨量与暴雨量占比之间存在较强的相关关系;降雨间隔和降雨历时与雨水径流控制效果存在正相关关系,但相对于其他降雨特征其影响程度较小。     

基于径流模型的排涝泵站优化设计研究

针对径流模型排涝泵站优化设计中降雨工况的选择问题,以实际工程为例,构建汇水区SWMM暴雨径流模型,由径流模型结合调蓄容积法演算了城市排涝泵站设计流量,对比分析了8种降雨条件下排涝泵站设计流量的差异性.研究发现,采用暴雨强度公式生成的芝加哥雨型是不合适的,应当采用由历年水文资料确定的水利长历时降雨模式;由实测单一降雨事件...     

厦门浯溪黑臭水体合流制溢流污染控制技术

在消除水体黑臭的过程中,合流制溢流(CSO)污染不容忽视。如何实现溢流频次大幅度减少和削减入河污染量,是CSO污染控制的关键。详尽分析黑臭水体的现状问题和成因,制定合理的CSO控制目标和技术路线,比选多目标多阶段下的工程措施,才能给出切实可行的治理方案。以重度黑臭水体浯溪为例,梳理国内外CSO污染控制有效做法,根据浯溪特点和问题成因,以治理目标和技术思路为指引,统筹末端出口截流、调蓄池建设、污水处理和生态设施等工程,经模型优化比选得出最佳实施方案。结合合流改造工程开展动态评估,制定近远期工程措施,实现浯溪CSO污染得以有效控制和消除黑臭长制久清。     

基于年径流总量控制率的降雨典型年的研究及确定

在海绵城市建设进程中,低影响开发(LID)设施和雨水调蓄设施规模的确定以及年径流总量控制率的计算,均需要依托于有效、合理的降雨数据。通过整理我国3个城市的多年实测日降雨数据,并运用变量相关性分析,发现各城市多年年均降雨量、累计降雨频率和年径流总量控制率与某一年的相关性均较高,那么该年的降雨数据可以反映该城市的典型降雨特性,因此,可以把该年作为海绵城市降雨年的典型年,把该年的降雨数据作为模型法的输入数据,用于确定LID和调蓄设施规模以及计算年径流总量控制率。     

城市雨水径流模型研究

根据城市雨水径流的特点，把径流分为地表径流和管内汇流两个阶段。介绍了降雨，扣损，净雨过程线，雨水口流量过程线和管网汇流的计算方法，为雨水管网的设计，模拟和工况分析提供了有效的工具。     

美国合流制溢流污染控制灰绿设施结合的经验

合流制溢流(CSO)污染控制是我国海绵城市建设与黑臭水体整治中的一个重点与难点,也是一项长期而艰巨的任务。灰色与绿色设施结合作为CSO污染控制的一项重要策略,在美国应用较早并取得了良好效果。分析了美国应用绿色基础设施(GI)控制CSO污染的背景,对纽约市、圣路易斯都会区、亚历山德里亚市三个典型地区的CSO污染控制实例展开重点剖析,并结合其他城市灰绿设施应用概况进行整体分析。针对我国CSO污染控制的现状和问题,提出了值得重视与借鉴的几点经验。     

城市合流管溢流污染的负荷及控制

针对合流管的溢流污染,研究了不同截流倍数下合流管的污染物溢流量与雨水流量的关系。结果表明,在未实施截流的情况下,合流管的COD、SS、BOD5溢流量与雨水流量成正比。在暴雨、大雨过程中,雨水径流中的污染物浓度随雨水流量而变化。对于旱流流量为0.5m3/s的一条合流管(n0=0),一场降雨量为65mm的暴雨所造成的COD溢流总量为33.66t;截流倍数n0为1、3、5时COD总溢流率依次为93.14%、79.86%、67.05%。针对我国城市现状,指出湿地、洼地、池塘、隧道、地窖、泵站系统、调蓄池、景观水体等可以用来滞流暴雨时合流管的溢流水,以减轻受纳水体污染。     

海绵城市雨水花园径流控制效果评价

在嘉兴市海绵城市建设的试点期间,建成了一批海绵设施。具有水量控制功能的海绵设施主要包括下沉式绿地、雨水花园、绿色屋顶等。这类海绵设施能有效控制的雨水径流包括：通过设施自身调蓄、蒸发、下渗回补地下水的雨水径流,以及通过设施土壤、填料等过滤、吸附作用净化后由底部盲管收集外排的径流量。因此,海绵设施的外排径流量即为通过设施溢流井外排的雨水径流总量,海绵设施进水口径流总量与外排径流总量即为设施雨水径流控制总量。本文主要以雨水花园为研究对象,监测其进出水口流量结合降雨量及降雨强度进行具体分析,综合评估雨水花园对径流控制的效果,为雨水花园的设计及推广提供有力的数据依据。     

浅谈调蓄池在天津市初期雨水污染治理中的应用

调蓄池是控制初期雨水污染的重要设施之一。参考国内外调蓄池应用研究,结合天津市排水系统现状及初期雨水污染情况,提出先锋河和新开河调蓄池设计方案,并进行效益分析。在先锋河及新开河下修建2座调蓄池,初期实现25 mm降雨径流的截流,总体截流78%的年均径流量,雨水溢流污染物削减率约为90%,在削减污染物排河量及提高城市防汛能力方面发挥重要作用。