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.     

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。     

雨水管道污染物输送模型与应用

正城市雨水径流污染源作为受纳水体的面源污染越来越受到人们的重视。城市雨水径流,特别是初期降雨,COD含量甚至高达2000mg/L以上,大大超过城市生活污水的浓度,其它指标也达到较高的污染浓度。1990年美国关于水体污染的调查表明,约30%的地表水污染物超标是由非点源污染造成的。因而,采用合理的模型估计暴雨期面源污染物的汇集过程,从而对降雨过程中形成的径流污染进行合理的控制,就显得非常必要。在城市区域内雨水的汇集和输送主要由雨水管道完成的,研究雨水管道中的污染物输送规律,就可以制定有效的中途或终端     

承德市房屋雨水弃流时间分析研究

雨水综合利用是缓解城市缺水问题的有效方式,由于雨水经过冲刷和淋洗受到了污染,需要对初期雨水进行弃流处理。通过收集承德市不同降雨量的屋面雨水,对雨水所含污染物进行分析,归纳出房屋雨水弃流降雨量和时间。     

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。     

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。     

城市绿地对雨水径流污染物的削减作用

为探究城市绿地调控城市降雨地表径流污染的有效性和可行性,采用室内土柱模拟试验,研究植被覆盖、径流污染物浓度、土壤层深度、地下水、水力负荷与停留时间对城市绿地削减污染物的影响。结果表明,在低、中和高3种雨水径流污染物浓度水平(CODCR为68、137、550 mg/L;TN是3.01、7.51、30.06 mg/L;TP为0.29、0.69、2.73mg/L;NH4+是0.44、1.61、2.19mg/L),水力负荷为3.5、3.0、2.5cm/h,持续进水1h条件下,城市绿地具有良好且稳定的污染削减能力,对CODCR、TN、TP、NH4+的平均削减率分别达到41.52%、78.96%、84.68%,50.21%、70.23%、60.91%,73.18%、95.88%、94.99%,62.72%、55.16%、69.98%。受土壤复氧能力和水力停留时间的限制,绿地覆盖对污染物CODCR与TN削减率的影响不明显。城市绿地污染削减率随着降雨地表径流污染物浓度的升高而呈现逐渐增加的趋势。城市绿地对雨水地表径流污染削减作用主要发生在深度35～65cm土层内。城市绿地对低、中和高污染浓度水平各污染物削减率随着水力负荷的增加而降低。     

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.     

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。     

深圳典型道路原位模拟雨水生物毒性评价分析

为探索城市道路雨水的生物毒性,保证雨水回用的安全性,以道路雨水径流对蛋白核小球藻的毒性为例,综合解析道路雨水径流的毒性水平及其主要影响因素,探究毒性作为安全性评价指标的适宜性.通过对深圳市12条典型道路进行原位模拟道路雨水径流样品的采集和检测发现,城市路面累积的颗粒物负荷与其表面附着的重金属和总有机碳负荷并不呈现正相关.而从道路雨水径流对蛋白核小球藻的毒性来看,颗粒物、重金属以及总有机碳的负荷与表现出的毒性也没有呈明显正相关,证实了传统的海绵城市雨水回用研究中以某种(类)污染物为主要关注点的研究方法是不合适的,应将多种污染物联合表达出的毒性作为指征雨水径流能否安全回用的重要指标.另外,通过主成分分析发现,道路周边工业区用地类型是影响城市雨水径流毒性的最主要因素.相比有机污染物,重金属对城市雨水径流的毒性贡献更大.因此,在海绵城市建设中,应该根据不同的回用目标,遵循"低质低用、高质高用"的原则,对毒性较高的雨水径流进行适宜性回用,同时应更关注重金属的去除.     

分布式工业区面源污染模型研究

通过分析工业区面源污染的来源和污染特征,针对工业区下垫面的特点,在分布式水文模型的基础上建立了工业区降雨径流面源污染模型.模型考虑了工业区大气降尘和地表污染物累积、地表污染物冲刷迁移转化、地表产流和径流挟带污染物在排雨水系统中的运移和汇流等面源产生、迁移主要过程.将建立的模型应用于某钢铁项目的厂区面源过程研究,取得了较好的效果.该模型可为工业区水环境规划、面源控制和管理研究提供科学手段.     

城市街区道路交通布局与降雨径流污染关系研究——以杭州市为例

城市道路降雨径流污染日益加重,其中一个重要的原因在于城市街区土地利用过程中道路交通布局结构的不合理。文章基于杭州市地形图和谷歌地图,解译得出杭州4个典型街区的道路交通布局结构指数,并通过实验的方法同步得到4个街区的水质指数;运用SPSS和Matlab软件,分析降雨径流污染及其与街区道路交通布局结构的相关性。结论为：交通性路网是造成城市道路径流污染的主要原因;非交通性路网密度的增加及公共交通环境的改善能够引导优化居民出行方式,有效抑制个体机动化出行,避免道路雨水径流水质的持续恶化。最后,提出面向径流水质优化的城市街区道路交通布局结构建议。     

东湖面源污染负荷的数学模型

基于东湖流域地表形态、功能与覆盖特征、降雨径流与面源污染物分布的时空规律，遴选建立流域的降雨径流量、土壤输出量与面源污染负荷的数学模型．实测确定各径流区不同地表的模型参数，编制程序分析计算其径流模数、土壤输出与ＴＮ，ＴＰ负荷，为东湖面源污染治理工程提供了科学依据，其技术成果可供同类型浅水湖泊面源污染治理工程借鉴．     

东湖面源污染负荷的数学模型

基于东湖流域地表形态、功能与覆盖特征、降雨径流与面源污染物分布的时空规律，遴选建立流域的降雨径流量、土壤输出量与面源污染负荷的数学模型，实测确定各径流区不同地表的模型参数，编制程序分析计算其径流模数、土壤输出与ＴＮ，ＴＰ负荷，为东湖面源污染治理工程提供了科学依据，其技术成果可供同类型浅水湖泊面源污染治理工程借鉴。     

城市道路苯系物累积的时空分布规律解析

以深圳市龙岗区横岗街道为研究对象,研究道路雨水的安全回收利用问题.选择典型城市功能区(商业区、工业区和居民区)、路段类型(普通路段和十字路口)以及3个加油站路段共计20个采样道路,利用真空干湿交替采集法,在春夏秋冬4个季节进行道路常见苯系物苯(benzene)、甲苯(toluene)、乙苯(ethylbenzene)及二甲苯(xylenes)(BTEX)累积样品的采样,采集到的样品用气相色谱-质谱联用仪进行苯系物的检测,对不同季节和路段类型的BTEX累积负荷进行比较,并通过聚类分析和主成分分析法解析道路交通和周边功能区特征对BTEX累积分布的影响.研究表明,对深圳城市道路BTEX来说,甲苯的平均累积负荷最高,随后依次为邻二甲苯、间二甲苯、乙苯、苯乙烯、对二甲苯和苯.从时间分布规律来看,冬季BTEX累积负荷最高,夏季最低;从空间分布来看,加油站路段的BTEX年平均累积负荷最高,普通路段与十字路口段的BTEX年平均累积负荷相似;从来源上看,苯、甲苯、乙苯和苯乙烯主要源于工业生产活动,而二甲苯主要源于道路交通活动.该研究结果可用于预测道路雨水中BTEX污染的"热点"时段和路段,揭示受BTEX污染的雨水径流水质特性,为道路雨水回用安全提供数据和理论支持.     

北京城区雨水人工土植物系统水质净化研究

开发利用雨水资源是缓和北京水资源危机的途径之一. 把北京屋面、道路汇集的雨水径流通过绿色屋顶、道路浅沟等绿地、土地或渗透设施净化后收集利用或渗透地下,既可涵养地下水,又可减轻雨洪负荷和雨水径流对受纳水体的污染,是一种经济有效的雨水利用方案. 为开发简易实用的雨水净化装置,防止地下土层和地下水源受到污染,着重研究了人工土植物系统对北京城区雨水径流的净化作用及其规律.     

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。     

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、...     

不同结构透水路面对雨水径流污染物的削减作用

选取三种不同透水路面,利用天然雨水进行模拟降雨实验,分析研究了其对雨水径流污染物的消减情况。当降雨强度为1．71mm／min和0．70mm／min,降雨历时分别为60min和20min时,对实验数据进行分析．分析表明：透水路面对雨水径流污染物的削减效果与透水路面结构、降雨强度、降雨历时、雨水径流水质有关,且透水砖和透水草皮砖路面对雨水径流污染物的消减效果最好;当降雨强度小时,三种透水路面对雨水径流污染物的削减效果较好．     

基于SWMM模型的雨水花园蓄滞效应模拟与评估

雨水花园作为低影响开发(LID)的典型措施,在海绵城市建设中被广泛应用。文中以某高校校园为研究区域,采用SWMM模型对渗透路面、绿色屋顶、雨水花园等不同组合工况状态以及不同雨水花园面积占比的情况下区域雨水蓄滞效应进行模拟,包括不同重现期降雨的洪峰削减率、洪峰延迟时间、对径流总量的削减率等。通过对模拟结果的分析,对雨水花园的应用特别是在山丘区海绵城市建设中的应用提出了建议。