济南城区不同下垫面雨水径流水质变化规律研究

了解径流水质变化规律是控制与治理径流污染实现雨水资源化的前提和基础.通过对济南城区不同下垫面多次降雨事件不同降雨历时的雨水径流进行采样并检测,分析了济南雨水径流的水质特性、雨水径流冲刷规律及其主要影响因素.试验结果表明:不同下垫面雨水径流水质差异大,初期径流中污染物质含量高,随降 雨历时的延长径流中污染物浓度迅速降低,径流水质受局部环境影响明显,SS与CODCr 、TP、TN等污染指标具有较好的正相关性等特性,并模拟得出济南不同下垫面径流污染物浓度变化模型,分析了初始径流中的污染物浓度、综合冲刷系数K等影响冲刷规律的主要因素,提出了雨水水质控制与利用的建议.     

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。     

小型餐饮对宁波城市地表径流水质的影响

以宁波中心城区的某一马路为研究对象,分析该马路的某段有餐饮店的地表径流水质,以该马路无任何营业店面路段的降雨径流水样为对照。结果表明,沿街有小型餐饮店的地表径流中总氮(TN)、总磷(TP)、化学需氧量(COD)、总悬浮固体(TSS)等污染物的浓度均数倍于对照,尤其是降雨初期的径流水质。随着降雨历时的延续,各污染物浓度都呈逐渐下降趋势,并且两种径流水质基本接近。     

城市雨水径流年污染总量核算

通过对蚌埠市新老城区地表雨水径流污染7个采样点、2场次降雨,共40个采样样本的采样与监测,获得了污染物浓度随降雨历时的变化过程;分析了地表污染程度、城市用地类型、雨水系统分流制式等因素对雨水径流污染程度的影响关系,对雨水径流污染特性进行了统计分析;在此基础上,提出了城市地表雨水径流年污染总量计算模式,初步核算了蚌埠市地表雨水径流年污染总量,评估了地表雨水径流污染对水环境的影响。     

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。     

北京东南城区雨水化学特征与化学稳定性分析

为了给北京市城区雨水利用提供基础数据.基于近几年北京东南城区17场典型的自然降雨和不同下垫面径流雨水水质检测结果,分析了雨水的水质特性及其化学稳定性.研究结果表明,北京东南城区自然降雨和地表径流雨水水质为重碳酸盐钙组Ⅰ型;雨水水质已经受到一定程度的污染,主要污染物为有机物和含氮化合物;雨水的pH值与雨水中碱性粒子浓度呈显著的正相关性;水的稳定性主要受CaCO_3溶解沉淀过程控制,除机动车道径流雨水为沉积性水质外,自然降雨和其他地表径流雨水多呈侵蚀性.因此,在城区雨水利用过程中应注意雨水水质污染和工程设施侵蚀的问题.     

邯郸市雨水径流污染分析

对邯郸市主要下垫面的雨水径流水质进行监测分析,掌握雨水径流污染状况、污染物冲刷规律及主要污染物的相关性,为邯郸市开展径流污染控制提供参考。监测分析结果表明:邯郸市径流污染较严重,雨水径流符合径流污染物初期冲刷规律,COD/SS、TN/SS、TP/SS之间存在较好的线性关系。     

武汉某校区广场停车场雨季降雨径流污染特征

以某高校生活广场停车场为研究对象,监测夏天雨季期间四场降雨事件,分析降雨径流污染物(TSS、TN、TP、NH3-N、CODMn)浓度随时间的变化规律、降雨径流初始冲刷效应以及污染物之间的相关性。结果表明:降雨径流中主要污染物为TN、CODMn。在降雨径流产生的20 min内,各污染物的浓度较高,大部分超过《地表水环境质量标准》V类水质标准,之后各污染物浓度总体呈现下降趋势。污染物浓度随降雨历时的变化与污染物种类、降雨类型、污染物富集程度等因素有关。高雨强"前锋型"的降雨事件对污染物的初始冲刷最为严重。TSS与其他污染物均存在不同程度的相关性,TSS与TP、NH3-N和CODMn之间均呈显著相关。为保护当地水环境,建议该生活广场停车场的初期弃雨量应为6mm。     

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.     

基于SWMM模型的暴雨模拟与LID效果评价——以萍乡市示范区为例

随着城市的不断扩张,原有的生态环境被改变,城市中被用来蓄排水的天然"海绵体"遭到破坏。为了定量地评估LID措施对径流的控制效果,以萍乡市建设局试验区为例,通过研究芝加哥雨型和萍乡市的暴雨强度公式构建出不同重现期下萍乡市的降雨过程线。通过暴雨洪水管理模型(SWMM模型),模拟在不同暴雨重现期下试验区内增添LID措施前后对地表径流总量和水质的变化,分析其模拟效果。可知暴雨强度越大,LID组合措施对洪峰削减率越高,污染物的负荷总量也越大,且在LID措施下污染物的总负荷量相对于无LID措施的情景下明显较小。LID的设置对地表径流的水文和水质控制效果较为显著。既LID组合措施可以显著地提升区域的抗洪能力和去污能力,为萍乡海绵城市的建设效果提供依据和参考。     

城市雨水口地面暴雨径流模型研究

在假设每一雨水口集水流域产生的地面暴雨径流均汇入该雨水口的条件下,建立了由流量子模型和浓度子模型组成的城市雨水口地面暴雨径流模型.其中,流量子模型采用瞬时暴雨强度描述降雨过程、区域综合径流系数计算扣损以描述产流过程、等流时线原理描述汇流过程;浓度子模型则反映了雨水口入流污染物浓度仅随入流流量而变化.以重庆市两个具有代表性的雨水口为例,确定模型的具体形式,并采用200O年7～9月间的水量、水质同步测量数据,对模型的模拟精度进行验证.     

基于饱和负荷密度的城市远景空间负荷预测

针对城市中长期发展过程中的电网规划问题,提出一种基于饱和负荷密度的城市远景空间负荷预测方法.基于粗糙集和元胞自动机理论模拟城市不同类型的用地动态变化过程,根据不同用地类型的土地转换规则预测规划区域内未来的土地使用类型及面积变化;基于logistic饱和负荷预测模型预测出不同用地类型的饱和负荷密度曲线;最终根据不同用地类型的饱和负荷密度曲线及面积预测出城市远景空间负荷分布,并通过案例验证所提出方法的有效性,为城市空间负荷预测的研究提供了理论参考.     

流域尺度视角下海绵城市建设途径及区域径流控制

随着城市化的快速发展,城市不透水区域面积逐年增加,导致城市洪涝风险加剧、径流污染负荷增加等突出雨水问题,也给流域的水安全及水环境带来严重影响.针对上述问题,近年来基于流域管理的城市雨水管理模式得到快速发展.通过流域尺度城市单元土地开发前后峰值流量和雨水径流污染负荷变化的分析,提出以受纳水体过流能力和水环境自净容量为约束条件的流域尺度海绵城市建设管控方法,建立基于水量、水质总量控制为主要目标的多层级雨水径流控制方法,构建流域-城市尺度的场地可持续开发雨水管理模式,并以某开发区为例,分析区域径流总量控制、径流峰值削减及径流污染控制等目标的实施途径,以期为未来流域管理和海绵城市建设的统筹协调提供支撑.     

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.     

不同下垫面径流污染物冲刷规律研究

通过人工降雨模型研究玻璃面、水泥面和道路砖3种下垫面冲刷规律,利用得到的冲刷模型对下垫面径流污染物冲刷进行了模拟.结果表明:冲刷模型对污染物径流冲刷模拟效果较好,对溶解性污染物和非溶解性污染物模拟的相关系数均值在0.90和0.80以上,水泥面上模拟的误差标准差值分别为6.16和14.04.3种下垫面溶解性污染物的冲刷系数分别为0.332 mm-1、0.088 mm-1、0.173 mm-1,非溶解性污染物的冲刷系数分别为0.098 mm-1、0.062mm-1、0.261mm-1.污染物降雨径流呈现出明显的初始冲刷,对于水泥路面上,控制30％的径流量即可控制84％的溶解性和60％的非溶解性污染物的排放量.对不同下垫面径流冲刷规律的研究为城市雨水径流污染控制提供理论基础和技术支撑.     

不同土地利用格局对降雨径流污染影响研究

当点源污染得到有效控制时,非点源污染就成为影响地表水质的主要因素之一。以杭州市地形图和谷歌地图为基础,借助AutoCAD和湘源控规5.0软件,绘制出杭州市7个典型控规单元的土地利用现状图,通过SPSS软件分析了单元内部土地利用格局指标对道路降雨径流污染物的影响。研究表明：非交通性道路公交车站点密度和非交通性道路网密度的提高,对于改善道路径流起到决定性的作用;合理的土地利用结构,能够有效抑制机动化出行并起到改善道路径流水质的作用。最后,对于减少城市非点源污染,提出防治城市道路非点源污染的相关建议。     

基于RS和GIS的景观格局变化对城市湖泊水质影响的研究

基于多时相TM/ETM＋影像,运用支持向量机分类方法对蚌埠市景观进行分类,解译得到2004和2012年土地利用专题图,采用景观指数法分析了蚌埠市景观格局变化对城市湖泊水质的影响.研究表明：景观类型是影响水质的重要因素,城市化进程导致建设用地急速增长,占用了草地、耕地,使城区不透水面积增加,改变了城市地表径流和入渗原有的产汇流条件,导致城市湖泊水质下降.城市的景观平均分维数较低,反映出蚌埠市景观格局受人类干扰程度较大,科学合理地规划城市土地利用格局对城市综合水资源管理具有重要作用.     

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。