砖下垫面对降雨径流污染物削减作用的研究

针对目前主要的房屋材料──砖,进行了一系列室内模拟降雨径流实验,考察了不同污染物浓度、不同流量对实验结果的影响。结果表明:原水浓度越小,砖吸附径流污染物的效果越好;降雨强度越大,径流污染物削减率越好。     

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.     

景观雨水设施对城市道路径流削减效果评价

生物滞留带和透水铺装作为城市道路低影响开发重要的景观雨水设施,能有效调控道路雨水径流。以漳州市区某道路为研究区域,通过构建传统开发模式和低影响开发模式的SWMM模型,模拟不同重现期下生物滞留带、透水铺装及两者组合模式对城市道路的径流削减效果,结果表明对降雨历时2 h重现期为2 a、5 a、10 a和20 a的降雨而言,其径流总量削减率均在50%以上,峰值削减率均为45%左右。各种措施的径流削减量和峰值削减量随着重现期的增大而增大,但削减率呈现出下降的趋势,短重现期的降雨条件下削减效果更明显,尤以组合模式的效果最佳。     

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。     

深圳新城公园低影响开发改造工程效果

暴雨管理模型用于评价中国广东省深圳市新城公园低影响开发改造工程的径流控制效果．采用实测数据进行模型参数率定与验证,研究不同降雨条件下的场次径流总量削减率、径流峰值削减率、峰现时刻延后时间、年径流总量控制率及影响因素．模拟结果表明,当以2～50 a一遇的短历时设计降雨事件进行模拟时,改造后的径流过程线相对平缓,径流峰值削减率为30.4%～47.2%,峰现时刻延后了17～26 min;当以监测场次降雨事件和连续多年降雨事件作为模型输入时,改造后的径流总量控制率分别为70.7%～94.8%和79.8%．研究表明,深圳新城公园低影响开发改造工程对高频降雨条件下产生的径流总量、径流峰值具有良好的削减作用,对低频降雨条件下产生的径流总量及峰值削减效果有限,新城公园低影响开发设施长期运行工况下的雨水径流控制效果依然显著．     

基于低影响开发的道路雨水控制与利用技术研究

低影响开发（LID）是采用源头控制理念实现雨水控制与利用的一种雨水管理方法,它代表着雨水处理的最新理念,对路面径流污染有良好的改善作用.针对雨水处理及减少路面径流污染等问题,提出了包括双层透水路面在内的3种典型透水路面结构,以提高降雨时路面排水能力,减少路面雨水径流,评价了该路面的径流污染净化效果及其耐久性.     

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...     

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。     

绿地系统处理屋面雨水中污染物的性能研究

开展屋面初期雨水径流污染消减是构建城镇社区中低影响开发雨水系统的重要内容之一,通过强化绿地系统的污染物截留效率,可以实现对屋面降雨初期高污染负荷的原位控制.本文在搭建的绿地实验装置中,研究了绿地中流程、坡度和植草密度等因素对雨水径流中污染物的去除效果,结果表明:最佳条件下,绿地系统对N H3-N、T P、SS、T N、...     

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。     

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.     

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。     

黄土高原典型区植被对水土流失影响研究

通过对天水梁家坪、西峰南小河、绥德辛店沟1945~1986年坡面径流场的植被覆盖度及产沙数据进行定量分析,研究黄土高原典型区植被对水土流失的影响。结果表明,绥德、西峰、天水地区降雨量P（mm）、平均雨强I 平均（mm/min）、最大雨强I 最大（mm/min）、植被覆盖度C（％）与水土流失量之间多呈M＝KHa（I 平均）b（I 最大）cCd回归关系。其中,南小河沟流域的“有效植被度区间”为40％～60％,绥德辛店沟的“有效植被度区间”为20％～40％。     

透水路面对路表径流污染的控制效能

为了明确透水路面控制路表径流非点源污染的功效,在明确路表径流污染主要评价指标基础上,从透水路面材料组成与结构组合角度研究其控制路表径流污染的效能.试验结果表明,透水路面各结构层材料对路表径流水质中的COD均具有一定的去除效果.含有结合料的面层和基层材料对径流中的SS具有良好的去除率,但无结合料的碎石蓄水层和砂砾垫层会增加径流水质的SS含量.通过在结构层中增加纤维布等材料的过滤下垫层,可明显提高SS的去除效果.由此,进一步明确了透水路面材料与结构控制径流污染的物理作用机理,并提出了基于控制路表径流污染的透水路面材料及结构设计要点.     

绿色屋面对雨水径流控制效果及影响因素

为了评估杭州地区绿色屋面对雨水径流的控制效果,提出基于实测数据进行对比分析和统计分析的方法.建立7个绿色屋面装置和1个非绿色屋面装置,一年内连续监测降雨、屋面的径流流量特征以及屋面的水分蒸腾量（2016年2月-2017年3月）.根据土壤水分蒸腾速率的变化规律,分段进行绿色屋面截留率的多元回归分析.结果表明：相比于非绿色屋面,绿色屋面能够有效减少屋面径流量,截留率均值高达53%~62%,径流峰值平均削减50%,延迟8 min.绿色屋面的截留效果不仅受屋面坡度、基质和是否栽种植物的影响,还与降雨深度、前期干燥天数（ADWP）显著相关.分段回归分析大大提高了回归模型的预测精度.     

太湖五里湖非点源污染的时空变化分析

从非点源污染的产生过程入手,研究了五里湖非点源污染随降雨类型、下垫面特征和季节的变化特征。研究发现:(1)连续型降雨径流中污染物浓度具有先快速升至最高值、再随降雨历时逐渐减小的特征,降水初期雨滴的溅蚀力是径流中污染物浓度升高的限制因子,降水中后期限制因子转变为下垫面残存的非点源污染物数量;(2)间歇型降雨污染物浓度随整个降雨历时呈现锯齿状变化的特征,原因是间歇型降雨持续时间较长,降雨期间某些集水区污染源将新的污染物质输送到地表,污染物积累效应被凸现显出来;(3)非点源污染物浓度的月份变化曲线呈锯齿状,是污染物累积作用、消减作用、前次降雨的影响、雨强等因素综合作用的结果;(4)非点源污染物的空间变化特征主要是由下垫面性质的差异、污染物来源的不同、污染程度和管理方式的差异造成的。     

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。     

杭州市城区不同土地利用类型降雨径流污染特征

城市土地利用方式是影响城区流域水质的主要因素,与水体水质之间存在相关关系,这种关系受到土地利用类型及其空间分布的影响。以杭州市为例,对不同土地利用类型的地表径流水质进行了监测,并对地表雨水径流污染物的出流规律,污染物的事件平均质量浓度（EMC）,以及污染物负荷量进行了探讨。研究结果表明,在径流初期5～20min,地表径流污染物质量浓度大多达到较高值,随着降雨历时的延续,污染物质量浓度呈波浪状降低,直至趋于平稳,具有明显的初期冲刷效应;污染物年负荷量在不同用地类型之间的高低顺序为：交通区、工业区、商业区、居民区。