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、...     

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%。     

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。     

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。     

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。     

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。     

海绵城市雨水花园水文水质过程模拟

以宜兴市中心某区域为例,通过参数率定及模型验证,构建了研究区域的SWMM模型,研究了不同重现期(3、10、50、100年)下,雨水花园水文、水质变化情况。结果表明,重现期3～100年条件下,平均径流量、峰值流量、平均径流系数、入渗量、污染物SS负荷总量、COD负荷总量、TN负荷总量、TP负荷总量分别降低11.65%～12.66%、6.82%～8.46%、21.33%～23.26%、22.42%～22.81%、8.98%～10.08%、8.73%～9.84%、7.83%～9.09%、6.36%～8.33%,雨水花园可有效降低平均径流量、峰值流量、平均径流系数,增加入渗量,对污染物SS、COD、TN、TP的负荷总量也有较好的控制效果,为一种有效的海绵措施,且不受降雨重现期大小的影响,呈较为固定的范围。     

SWMM模型精度在城市雨洪模拟中的影响分析

针对区域总体排水规划、径流污染模拟时遇到的建模精度问题,基于暴雨管理模型SWMM,构建H市某小区降雨径流模拟系统,根据不同子汇水区面积划分精度,研究了高、中、低三种精度模型对城市雨洪模拟的影响。结果表明,在单一降雨条件下,水量的模拟结果受模型精度影响较大,而在长序列降雨条件下影响较小;在单一降雨条件及长序列降雨条件下,水质的模拟结果均受模型精度影响很大。     

基于LID的海绵校园设计模拟研究

以湖北交通职业技术学院新建园区为例建立SWMM模型,利用层次分析法对单项LID设施进行评价和判断,提供一套科学合理的雨水径流控制方案,并评估LID设施在不同重现期的降雨条件下控制水量和水质的效果。结果表明,透水铺装、下凹式绿地、植草沟为径流控制效果好、景观性好的LID措施;LID设施对小径流降雨作用较显著,1、2、5、10、20年重现期2h降雨情形下,径流峰值削减率分别为78.68%、71.73%、63.35%、32.69%、25.35%;2年重现期2h降雨情形下,COD、TN、TP、SS的削减率均可达50%以上。     

基于SWMM模型的低影响开发对城市住宅区非点源污染负荷的控制效果模拟

以张家港市某典型住宅区为例,运用SWMM模型中的低影响开发模块(LID),模拟分析了现状条件及绿色屋顶、渗透路面、植被浅沟单独布设和三种LID措施组合布设场景在不同暴雨重现期条件下研究区非点源污染物(TSS、COD、TN和TP)的污染负荷量及其累积变化过程,分析了不同LID措施对城市住宅区非点源污染负荷的控制效果。结果表明,各LID措施均可控制非点源污染物浓度、削减非点源污染物累积排放量,其对各非点源污染物的控制效果在低重现期下效果更为显著,尤以组合LID措施的效果最明显。     

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。     

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i-Tree模型的LID技术在降雨径流控制效果评价中的应用

为评价LID技术对开发后区域降雨径流的控制效果,以浙江省嘉兴市南湖区世合小镇为例,应用i-Tree软件,根据模拟区域的土壤类型、地形、降雨量、蒸发量及土壤覆盖等基础数据和径流污染物浓度监测数据,针对历史（2006年）、开发后未实施LID和规划实施LID三种情景,通过模拟分析研究区域内雨水径流总量和污染物负荷的变化来评估LID技术的应用效果。结果表明,规划实施LID情景与开发后未实施LID情景相比,可削减31.52%的径流总量;与开发前相比,仅增加9.96%的径流总量;径流量与土地覆盖类型有关,不透水表面径流量、年径流总量与树木植被呈负相关,而基流流量和透水表面径流量与树木植被呈正相关。规划实施LID情景相比开发未实施LID情景,3种污染物年负荷总量减少了513.66 kg,其中分别削减了4985%的TSS负荷、50.30%的COD负荷和36.36%的TP负荷,削减效果明显。     

降雨移动方向对山区小流域洪水过程的影响

为分析降雨移动方向对山区小流域洪水过程的影响，结合流域地表径流汇流路径特点，基于物理概念的流域分布式水文模型，通过设计不同雨强下多种降雨移动方向工况，对比研究了各种工况对山区小流域洪水过程的影响。结果表明，降雨移动方向对流域洪水过程的影响主要表现在洪水峰值的差异上。在相同雨强和降雨量下，降雨沿着流域汇流路径减少的方向移动会比沿其相反路径移动产生更高的洪水峰值。在相同雨强和降雨移动速度下，流域内降雨移动的路径越长，形成的洪水峰值越高。随着降雨移动方向的改变，较低雨强(120 mm/h)模拟得到的洪峰也可能高于较高雨强(180 mm/h)模拟得到的洪峰。结合降雨的移动特征，流域的地形形状和汇流特点共同控制了降雨移动方向对径流过程的影响。     

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.     

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。     

洱海水质评价及污染物来源分析

洱海水质评价及污染物来源分析对洱海流域水污染防治具有重要意义。基于洱海12个监测点2014～2018年水质月监测数据,采用污染指数法分析并预测洱海污染状况,采用绝对主成分多元线性回归和相关性分析方法分析污染物来源及入湖途径。结果表明,洱海水环境质量现状整体合格,水体中主要污染物为有机污染物COD,无机污染物TN、TP含量偏高,存在爆发蓝藻水华的风险。污染物进入湖体主要有两个途径,其中降水产生地表径流携带畜禽养殖、农村生活和农田污染流入湖体,主要影响DO、NH_3-N、TP、COD、I_(Mn);大气干湿沉降则携带大气污染物进入湖体,主要影响TN、硫化物和电导率。     

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。     

低影响开发雨水系统在满融经济开发区径流削减效应分析中的应用

低影响开发雨水系统(LID)是建设海绵城市的主要途径之一,为研究LID建设规模对降雨径流产生的影响,以沈阳市满融经济开发区西部区域为例,运用SWMM模型计算了绿色屋顶、透水铺装、下沉式绿地三种措施对径流的削减效应。结果表明,三种措施均能有效削减区域径流量,且各单项措施所占总面积比例与径流系数之间存在良好的负相关线性关系;雨强的增大削弱了绿色屋顶、下沉式绿地对径流的削减效果,而透水铺装受降雨条件的影响不明显;三种措施的削减效果由大到小依次为透水铺装、绿色屋顶、下沉式绿地;组合措施相较于单项措施具有更好的径流削减效益。研究结果为海绵城市的规划建设提供了理论依据。