南方校园降雨径流特性与植草沟净化效果研究

为研究植草沟对降雨径流污染的削减效果，于校园绿化带路段建立植草沟示范点，并在研究校园总体降雨水质和不同下垫面降雨径流特性基础上，开展植草沟对屋面雨水和地表径流中污染物的控制效果研究。结果表明，校园降雨径流中COD和NH3-N浓度较高，需进行控制；且屋面雨水相较于道路径流水质污染更为严重，可能的原因是沥青油毡屋面材料中有机物的释出增加了径流水质的有机物污染程度；屋面雨水降雨初期污染较为严重，但屋面雨水与道路径流各污染物浓度随着降雨历时的延长均呈现逐渐下降并趋于稳定的变化规律；植草沟对屋面雨水COD的去除率为59%~98%，浊度的去除率为50%~83%，TP的去除率为59%~93%，NH3-N的去除率为49%~88%。可见，渗透型生态植草沟作为一种植被生态排水沟渠，有助于减少不透水下垫面的覆盖程度，对控制城市面源污染效果十分显著。     

山地城市径流污染特征分析

以重庆主城某大学校园为例,对路面、屋面和绿地等3种典型的城市下垫面径流水质进行了监测,指标包括pH、悬浮固体（SS）、化学需氧量（COD）、氨氮（NH3-N）、总磷（TP）等。研究结果表明：除TP外主要污染物质的平均浓度均超过地表水环境Ⅴ类标准,降雨径流SS的平均浓度可高达1.73×103mg/L,COD和NH3-N平均浓度可高达76.25 mg/L和3.67 mg/L;存在显著地初期冲刷效应,混凝土路面的SS、COD、NH3-N的初期径流浓度分别为2.33×103mg/L、106.4 mg/L、5.64 mg/L,初期径流浓度相当于全场降雨径流浓度的2-4倍左右,其最高值出现在产流后10~15 min内。对比3场不同降雨强度下的径流水质,降雨强度越大,径流污染物浓度越高,其中降雨强度对大坡度路面的地表径流污染物浓度影响更大。     

无锡市校园降雨径流污染特性分析

选择无锡江南大学校园区作为研究对象,对其天然降雨及不同下垫面的3个观测点进行了监测取样。结果分析表明,随着降雨历时的延长,各污染物浓度总体呈下降趋势,但变化过程随着降雨特性的不同而不同。雨强均匀,水质波动较小;雨强较大,除NH+4-N外,其余污染物变化均较大。不同下垫面地表径流污染程度不同,整体水质呈弱碱性,路面TP、COD和SS最高,分别达到0.216 mg/L、170 mg/L和710 mg/L;而草坪中的TN和NH+4-N含量最高达7.5 mg/L、0.5 mg/L左右。同时,不同的污染物在不同季节呈现不同的污染特征。整体污染比较严重。     

西安市降雨水质变化规律分析

通过对西安市降雨过程中不同下垫面径流雨水水质分析,研究了雨水中污染物来源及水质变化特征.结果表明:西安市径流雨水中SS、COD、NH3-N、TP均超过GB3838-2002《地表水环境质量标准》的Ⅴ类标准;其中SS、COD、TP主要来源于径流过程雨水对下垫面的冲刷,NH3-N主要来自源于降雨对大气的直接淋洗;径流雨水中各污染物浓度随降雨历时呈下降趋势,最终趋于稳定;雨水径流污染物SS与COD、TP、NH3-N的相关性较强,说明污染物质多以SS形态存在,控制雨水径流污染和雨水处理的关键是去除雨水径流中的SS.     

SWMM的校园区降雨径流污染及LID控制模拟

为研究武汉市校园区降雨径流污染负荷及其控制措施对城市通江河流水环境的治理作用,以武汉市南湖排水片区内湖北工业大学及巡司河为例,通过室外监测不同降雨事件下校园区内不同下垫面类型降雨径流过程,以此为基础进行SWMM建模,模拟各典型年校园区降雨径流污染负荷,并评估海绵化改造(即实施LID措施)情景下校园区降雨径流污染入河削减效果。结果表明:武汉市校园区年降雨径流负荷在各典型年下存在差异,表现为:丰水年平水年枯水年。校园区平水年TSS、CODMn、TN、TP降雨径流污染负荷分别为42.64t、12.24t、1.24t、0.058t,占校园区生活污水污染负荷的22.17%、11.09%、1.43%、0.67%。对校园区实施绿色屋顶、透水路面、生物滞留池等LID措施后,一年一遇和十年一遇2h降雨事件所产生的各污染物负荷削减率范围分别为42.31%～43.95%和30.61%～36.63%,因为LID对一年一遇降雨事件的径流总量削减率更高(43.23%),因而其污染物负荷削减效果更好。     

绿色屋顶屋面径流水量水质影响实验研究

为了研究屋顶绿化对屋面径流水量水质的影响,对成都市2个不同类型绿色屋顶(绿A及绿B屋顶)2010年3月至2011年6月的屋面径流水量水质进行监测,以普通混凝土屋顶为对照屋顶.研究结果表明,两绿色屋顶总截流率近65%,且截流率随雨强的增大而减小.两绿色屋顶都能够提高雨水pH值近1.5.绿A屋顶径流TN、TP和CODcr质量浓度均值依次为2.07、0.08、23.8 mg/L,总负荷依次较对照屋顶降低了84.2%、19.0%、61.4%.绿B屋顶径流TN、TP和CODcr质量浓度均值依次为12.30、0.135、34.5 mg/L,TN和CODcr总负荷分别较对照屋顶降低了47.2%和48.1%,TP总负荷较对照屋顶升高了11.4%.研究表明：绿色屋顶的截流效果显著|与对照屋顶相比,绿A屋顶对屋面径流污染有改善作用,绿B屋顶加剧了屋面径流P污染.     

改性木屑对初期雨水径流污染控制的性能研究

城市绿地系统在储蓄雨水的同时净化水质,可以达到径流滞纳消峰和面源污染削减的双重功效,是目前国内海绵城市建设的重要内容之一.本文基于西安市城区屋面和路面降雨径流污染特征监测分析,利用改性木屑与土壤形成的复合基质来改良绿地系统,在提升绿地基层持水性能的同时强化其对初期雨水污染物的截留与消减.结果显示,屋面及道路前30min径流中COD、SS、TN浓度的衰减速度最大,后期污染物浓度稳定;与屋面比较,城市道路初期雨水污染物浓度较高,初期雨水含有污染物浓度占到整场降雨的65%以上;复合基质的持水量比原状土壤提高50%,复合基质对径流雨水中主要污染物有较好去除效果,去除率稳定在60%以上.研究表明采用改性木屑构造的复合基质作为绿地基层,对初期雨水径流有较好蓄存和净化效果.     

宁波绿色屋顶径流水质分析

对绿色草坪屋顶和普通沥青屋顶的屋面径流水质作了研究分析,结果表明,绿色屋顶可以削减暴雨径流约58%。绿色屋顶径流中的NH3-N、TN、TP浓度均高于普通沥青屋顶,尤其是绿色屋顶建设初期的TP浓度。随着降雨历时的延续,各项污染物都呈逐渐下降趋势。污染物浓度随绿色屋顶运行时间的延长而逐渐下降。     

MBBR法处理养猪场污水实验研究

采用移动床生物膜反应器(MBBR)处理养猪场污水,考察了填料填充比例,水力停留时间(HRT),进水CODa和NH3_N浓度对处理效果的影响.结果表明:在填料填充比例为50%(体积比).单级反应器水力停留时间为10 h,CODa进水浓度为411～1223 mg/L,NH3_N进水浓度为193～387 mg/L的条件下,反应器运行稳定且处理效果好,最终出水CODa平均为100mg/L,去除率大于90%,NH3_N平均为80mg/L,去除率为80%,均达到<畜禽养殖业污染物排放标准>(GB18596-2001)的要求.     

基于暴雨洪水管理模型的海绵道路非点源污染负荷削减效果评估

为研究海绵道路对降雨径流过程的非点源污染负荷削减效果,以武汉市青山区某工业道路为研究对象,设计3组低影响开发（LID）措施方案:下凹式绿地（方案I）、下凹式绿地与透水砖组合（方案II）、下凹式绿地与透水砖和透水路面组合（方案III）。通过暴雨洪水管理模型对研究区的非点源污染负荷进行模拟研究,分析不同暴雨重现期下研究区降雨径流中污染因子悬浮物（SS）、化学需氧量（COD）、总氮量（TN）和总磷量（TP）的负荷迁移过程及削减效果。结果表明:3组方案在不同降雨事件中对4种污染负荷均有一定削减作用,SS、COD、TP、TN负荷削减率分别提高了21.28%~50.70%、15.31%~49.57%、11.61%~51.23%、13.13%~44.75%。LID方案在小降雨事件中对负荷削减率提升幅度最大,且方案II和方案III对污染负荷的削减效果明显优于方案I,但方案II和方案III对污染负荷控制效果接近,说明透水路面对污染负荷的控制效果较差。     

山地城市小流域暴雨径流模型的研发及应用

采用ArcEngine二次开发包结合水力学基础算法,建立山地城市暴雨径流模型,以模拟山地城市降雨径流,分析山地城市排水系统的排放能力。应用该模型对重庆市北部新区盘溪河流域排水系统进行了预测和评估,结果表明,模拟结果与实测数据的效率系数Nash-Suttcliffe系数Ens为0.56～0.76,相对误差8.82%～11.8%。模型关键参数率定及敏感性分析表明,最敏感参数为径流宽度、坡度、曼宁系数和不透水面积率。针对排水管道内流量、充满度和溢流检查井个数等方面进行了排水系统排放能力的评估,结果表明,一年一遇暴雨下有0.52%的排水管道长时间处于满流状态,五十年和百年一遇的超载排水管道占排水管道总数5.86%和8.20%;百年一遇暴雨下有0.72%的检查井发生溢流,一年一遇暴雨下有0.31%的检查井发生溢流。该模型实现了对山地城市暴雨径流的产汇过程模拟以及内涝点位置和数量的识别,为城市雨水管网管理提供决策支持。     

工业厂房自然通风热环境的数值研究

运用CFD技术对某典型工业厂房的自然通风进行了数值模拟。研究了热源、污染源参数一定时,不同进风口离地高度对厂房工作区热环境及污染物浓度分布的影响。分析了带热源工业厂房热环境的主要特点,认为评价这种高温环境时,应同时考虑工作区风速及建筑内壁面辐射的影响。为此,采用热应力指数HIS作为这类热环境的评价指标。结果可以看出,对于热源具有一定的高度的工业厂房,适当提高进风口位置,不仅可以增加自然通风量,提高工作区空气流速,改善工作区热环境,而且有助于降低厂房平均污染物浓度。随着H的增加,通风量和工作区风速增大,热应力指数和污染物浓度减小。当H增加到1.2m后,通风量和工作区风速基本不再变化。     

冻结土壤、水水平换热管耦合传热分析

以冻结土壤、水-水平换热管之间耦合传热作用为研究对象,对冻结条件下非饱和土壤连续性方程和热量迁移方程,采用有限容积数值方法进行离散求解,给出了部分温度场、冻结率分布图,并分析了耦合传热原因。分析结果表明:冻结土壤温度场是大致与地表平行的水平线,固液相变区高峰值发生在有回水管的上部,低值发生在无水平换热管的地方,水平换热管使冻结锋面向地表方向偏移,水平换热管进回水位置布置方式不同影响冻结土壤相变区域的大小与位置,回水管在单侧和中间布置是较优的布置方式。     

混凝土界面特性与力学性能的细观数值分析

将混凝土等效为由骨料、水泥砂浆及二者间的界面所构成的三相复合材料,利用蒙特卡罗方法建立混凝土随机骨料模型。采用线性应力-裂缝宽度关系来表征混凝土材料的各相软化力学行为,利用扩展有限元法对单轴拉伸条件下混凝土材料的界面特性与力学性能进行数值分析。分析结果表明,随着界面强度提高,混凝土强度、断裂能和延性增大,破坏模式由单一贯通裂纹向多条非贯通裂纹过渡;混凝土弹性模量随界面弹性模量的增加而增大;界面厚度减小时,混凝土材料的强度、弹性模量、断裂能增加,界面厚度对混凝土力学性能弱化作用变小。     

重庆市大学城区域大气环境容量与人口发展规模关系研究

大学城区域人口数量急剧增加,大气环境质量持续恶化,环境承载力严重下降,人们的环保意识逐渐增强,对生活环境质量的要求越来越高。为保护大学城大气环境质量,减缓大学城人口膨胀对大气环境产生的不利影响,促进社会效益与经济效益的可持续发展,需要开展本项目的研究。论文根据大学城现有用地规划及环境质量现状,结合区域气象资料,运用数学建模估算区域常规污染因子大气环境容量;根据人均资源消耗调查资料,统计分析单位污染物排放量及区域污染物排放情况;根据环境容量估算结果,论证大学城现有规划的合理性,并从大气环境保护角度对大学城人口规模控制提出反馈意见。     

应用灰关联分析林边溪溃堤淤积土壤分层

2009年8月7日的莫拉克台风引进强盛西南气流,带来豪雨而使屏东县境内之林边溪下游发生五处溃堤,又因河川水流夹带大量泥砂,致使淹水区域覆盖淤泥。为探讨淤泥深度于空间的分布,以作为河川破堤的水流与泥沙流向分析的依据,笔者对佳冬堤防破堤处取样进行粒径分析,并应用灰关联分析淤泥土壤分层,以研析得淤泥覆盖深度后,再搭配FLO-2D模式所仿真的流场进行验证,由分析结果可知淤泥淤积深度的分层与现地取样的初步判断一致,而淤积深度的空间分布与水流模拟的流场亦有一致之趋势。     

低碳建筑评价指标体系

低碳建筑是指在建筑生命周期内,从规划、设计、施工、运营、拆除、回收利用等各个阶段,通过减少碳源和增加碳汇实现建筑生命周期碳排放性能优化的建筑。笔者以重庆市《低碳建筑评价标准》为例,对低碳建筑评价指标体系进行简要介绍;并与重庆市《绿色建筑评价标准》对比,找出低碳建筑与绿色建筑评价指标体系的异同点。通过对比分析发现,绿色建筑评价指标体系侧重于建筑资源、能源消耗的基本情况以及营造的环境水平,而低碳建筑评价标准侧重于建筑资源能源消耗的详细情况及碳排放性能。     

污泥浓缩消化一体化中试试验研究

为提高城镇污水处理厂污泥的减容和稳定效果,研究在小试成果的基础上,优化设计了污泥浓缩消化一体化中试反应器并进行了运行试验。反应器设计有效容积为1.74 m3,采用中温厌氧消化实现城市污水处理厂污泥稳定化的目的。通过中试研究考察了反应器的处理效果及运行影响因子。结果表明,在投配率为24%,平均水力停留时间为4.2 d,污泥固体停留时间为44.7 d的条件下,污泥含水率从99.1%降至91.9%,VS/TS降至21.2%,平均产气量达到231.3 L/kgVS,CH4含量达62.66%,达到了反应器的设计效能。     

桃花溪植被重建的环保—景观效果协调的植物配比

为研究桃花溪植被重建的环保效果与景观效果协调的植物配比,通过盆栽试验、现场试验和磷等温吸附试验,分析植被与氮磷去除的关系。结果表明:土壤中NO3-较PO43-易淋溶流失,植被对NO3-流失有抑制作用,对PO43-吸附有增强作用;植被对地表径流TN、TP去除作用明显,其TP去除效果草(71.14%)>灌(55.73%)>乔(51.86%),植被中乔木覆盖率与TN、TP去除率反相关,改变植物配比可调整面源氮磷控制;通过计算构建的植物配比公式P=PA(1-SB)+PB.SB,桃花溪植被重建中,草乔的乔木覆盖率应控制在40%内,草灌的灌木覆盖率应控制在65%内,灌乔的乔木覆盖率应控制在28%内。     

选择合并自适应协作通信系统的容量分析

该文推导在变速率变功率、变速率恒定功率和固定速率截断式信道反转3种自适应传输策略下瑞利衰落信道上采用选择合并的解码转发协作通信系统的平均信道容量的精确闭合表达式。数值计算和仿真结果均表明自适应协作通信系统的平均信道容量随着中继和目的节点接收天线数的增加而增加。