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。     

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、...     

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。     

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2 294.91、7.21、14.86、430.34kg/hm2/a。     

基于SWMM的武汉市城区雨水管网初雨特性分析

以武汉市黄孝河城区雨水管网系统为例,基于SWMM模型对初期雨水特性进行模拟分析,以COD≥50mg/L为初期雨水的界定标准,分别从初雨持续时间、污染物冲刷比例及径流深度三方面综合分析降雨强度和汇水面积大小对初雨特性的影响。结果表明,初雨持续时间整体变化范围较大;初雨污染物冲刷比例和径流深度主要受降雨强度的影响,且变幅较大;武汉市城区最佳控制初雨径流深度可取7.00mm,初雨径流中污染物占整场降雨冲刷污染物总量比例的均值为56.8%。     

韶关市大气降尘污染的空间分布特征研究

根据功能分区的原则将韶关市划分成文教区、住宅区、商业区、交通区、综合区、工业区等6个功能区。按月定期收集大气降尘并计算降尘通量，应用原子吸收光谱仪分析降尘中铅和其他化学元素的含量，比较降尘通量空间变化特征和降尘污染等级差异。结果表明，韶关市各功能区降尘通量在1．13～72．48g／（m^2·月）的范围内，工业区降尘通量显著高于其它区域，说明其局部来源的贡献超过了区域背景．降尘通量空间分布为：工业区〉综合区〉交通区〉商业区〉住宅区〉文教区。     

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。     

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。     

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.     

基于运动波下渗的产流模型研究与应用

阐述了基于运动波下渗的产流模型的基本原理,并在长江三峡地区沿渡河流域进行了初步应用,结果良好。该模型从描述流域各点土壤水分剖面的变化过程出发,给出流域下渗能力和饱和面积的时空分布,从而得到超渗径流和蓄满径流成分在流域上的时空分布,在物理概念合理的框架之下实现了超渗和蓄满产流机制的综合模拟。     

淮河中游北岸典型区产流规律分析

为了揭示淮河中游北岸地区的产流规律,针对该区域内的典型地区气候、地形、下垫面等特点,利用分布式水文模型在全区水循环模拟的基础上研究降水产流规律。结果表明,淮河中游北岸地区多年平均产流量空间分布极不均匀,处于51~749mm的较大范围内;年产流量不仅与当年的降水量有关,还与前一年的降水量有关;产流系数随降水量的增加而增大;不同土地利用类型的产流系数,以农田产流系数最小,居工地产流系数最大;产流系数在时间分布上也存在较大的年际变化,2003~2010年产流系数在0.24~0.36之间浮动。在全区域水循环的整体中分析降水产流规律,不仅方法上有所创新,且结果分析更加合理,应用于淮北平原具有一定的代表性。     

港口湾水库对下游河道生态径流的影响

基于水阳江中上游沙埠、港口湾、宣城三个水文站1974~2009年的日平均流量资料,采用逐月最小生态径流计算法、新逐月频率计算法和Tennant法分别计算和评价了三个水文站的最小生态径流和适宜生态径流,并对比分析了港口湾水库修建前后三个水文站径流过程的变化。结果表明,港口湾水库修建后,下游径流量呈秋冬增加、春夏减少、年内分配更均匀的趋势,部分月份月平均流量小于适宜生态径流值,研究成果可为港口湾水库生态调度措施的制定提供依据。     

基于标准径流指数法的汾河上游水文干旱等级划分研究

以汾河上游为例,选取标准径流指数(SRI)为研究指标,分析上静游、汾河水库和兰村三座水文站1956~2000年实测年径流丰枯变化情况,基于SRI划分无旱、轻旱、中旱、重旱、特旱五个等级并获得了等级间的界限值,进而对汾河上游水文干旱等级进行了划分。结果表明,基于SRI的等级划分能够很好地反映汾河上游径流量的正偏性,在不同时间尺度下具有明显的一致性;中旱、重旱在汾河上游发生的概率较大,未来抗旱措施应主要集中在重旱区。     

1964~2012年晋西黄土丘陵区圪洞流域径流变化分析

为研究晋西黄土丘陵区圪洞流域的径流变化及其影响因素,基于圪洞流域1964~2012年的土地利用资料、降雨和径流等实测数据,运用变差系数、滑动平均法、累积距平法表征流域径流变化趋势,拟合建立年径流系数与土地利用变化的多元线性关系,定量评价不同土地利用类型对径流的影响。结果表明,圪洞流域年径流深变差系数在2001~2012年间最大,说明径流在该年段变化差异较大,这与流域开始大面积植树造林有关。流域年降水量下降趋势不明显,而年径流深呈明显下降趋势。1964~1979、1980~2000、2001~2012年三个阶段降水和径流的线性相关系数R2分别为0.887 6、0.799 7、0.698 5,呈明显的下降关系,这表明流域人类活动对径流影响逐渐加强。年径流系数与土地利用变化的多元线性关系表明林地可有效减少产流,流域径流主要来自草地与耕地和其他两个地类,草地产流率是耕地和其他部分的5倍。     

基于地貌类型的岩溶小流域产流模型

针对广西横县镇龙乡小流域岩溶结构发育、地下暗河分布广泛、汛期多强降雨及产流过程中地下径流丰富、出流过程非线性、流域不闭合等特点,研究了岩溶小流域不同地貌类型的产流规律,将岩溶地区下垫面分为土壤覆盖区与岩溶裸露区,分别运用蓄满产流模型模拟土壤覆盖区产流,水箱模型模拟岩溶裸露区产流,进而模拟流域总产流,建立了基于地貌类型的岩溶小流域产流概念性水文模型,利用岩溶小流域2010~2011年9场洪水资料进行模型参数率定,2012年4场洪水进行产流量验证。结果表明,模型在岩溶区的模拟效果较好,其预报相对误差范围为4.15%~18.49%,均值为13.82%,但对于前期影响雨量较大、降雨历时长的洪水,水箱模型产流模块产流量更大,受到降雨影响更为敏感,模拟精度相对更高。     

基于GIS的LL-Ⅱ分布式降雨径流模型的结构

主要讨论了LILAN—Ⅱ分布水文模型的结构。该模型结构是为水文过程模拟和预报而设计的，它提出了变动生态产流模式，耦舍了一维坡面流、一维壤中流、一维地下水流、一维河川径流和二维土壤含水量方程组。通过实际检验，该模型能够明显改善模拟预报精度、增强数值计算稳定性、提高参数优选的运行速度和减少存储空间，能够适合不同水文特征地区的产汇流计算，可以提供流域内任意空间网格的水文计算过程。     

汾河天然年径流量波动特征多时间尺度分析的EMD方法

针对小波分析的不足之处,运用EMD法对汾河河津水文站还原后的天然径流量时序进行多时间尺度分析,并揭示了各分量的趋势变化及影响因素.研究表明,EMD作为一种全新的多分辨率信号处理方法,可以更精确地提取年径流量时序中不同波动周期分量,在水文水资源领域具有广阔的应用前景.     

径流的模糊模式预报

径流的状态取决于径流成因的状态,在选定预报因子的条件下,每一个径流样本对应着一个因子向量。应用模糊划分聚类分析法,从历史资料中提取数个径流成因模式,它们和各自的径流状态对应,建立起径流状态和成因状态的普遍联系。预报时预报样本的成因状态也构成一个向量,计算它和各成因模式的贴近度。预报样本的径流状态将和贴近度最大的成因模式的径流状态一致,据此作出径流的状态预报。文中给出一个实例,对其他类似问题,该方法也基本适用。     

渭河水沙衰减对下游及黄河的影响

渭河下游及黄河潼关河段近年来河势发生了变化,从渭河及主要支流水沙、降雨、用水等方面,分析渭河水沙量衰减的原因及对渭、黄河的影响。经分析,渭河水沙量衰减的主要原因是流域降水量减少、用水量过度。渭河水沙量衰减是造成渭河下游及潼关河段河势发生变化的一个重要原因。