雨水管道沉积物污染初期冲刷效应及初期雨水量研究

为了控制雨水管道沉积物在降雨径流的冲刷下再悬浮随雨水排入受纳水体而造成的污染,利用SWMM软件构建汇水面污染冲刷模型,耦合管道沉积物冲刷模型,分析在管道沉积物影响下的径流污染初期冲刷效应,并提出一种初期雨水量的动态计算方法。结果表明:管道沉积物的存在会削弱初期冲刷效应,需要控制比地面截流3～5mm更多的初期雨水,可根据对降雨径流污染的监测数据,结合初期雨水的汇流规律,通过图解法求得。     

基于SWMM的城市初期雨水污染截流模拟

初期径流雨水是城市受纳水体的主要污染源,在排水系统末端设置截流井将初雨污染截流处理是减少污染物排放的有效手段。针对阜阳市颍泉区北部一规划区域建立了SWMM降雨径流污染模型,选取COD作为污染物指标,模拟分析了不同降雨条件下传统截流井和智能截流井的雨水污染截流效果。结果表明:在实现对初雨的精准截流后,有效提高了污染截流效率,并大幅度减小了调蓄处理工程规模,经济效益和社会效益明显。SWMM模型可以作为模拟截流井的有效工具,为截流调蓄系统的规划与设计提供科学参考。     

城区雨水管网径流污染特征研究

以新乡市城区屋面作为汇水区域,开展试验对雨水管网中场次降雨径流水文水质过程进行研究,可为有效利用城市雨水、控制非点源污染等提供依据。水质指标包括SS、COD和TN。结果表明:水质指标中SS、COD变化趋势基本一致,随着降雨过程的持续浓度逐渐降低并趋于一个稳定值;TN随着雨量的累积浓度逐渐降低,但在降雨结束前有反弹趋势;指标标准差率呈SS>COD>TN的趋势;径流初期屋面冲刷效应明显,初期径流量可定义为前1³mm的降雨量;径流中SS与COD、TN之间的相关性较好,在控制径流污染时可采取措施同时去除;径流污染物直接通过城区排水管网汇入受纳水体后对其水质影响较大,尤以SS、COD的变化最为明显。     

基于SWMM模型的某区域初期降雨截流模拟分析

作为城市面源污染的重要组成部分，初期降雨径流污染处理不当，会严重污染区域内地表及地下水水质，因此对不同暴雨强度下初期雨水截流特征的模拟分析具有重要意义。利用SWMM 5.0软件，对研究区域内初期雨水截流效率特征进行模拟，分析不同暴雨强度及特定截流方式下的初期雨水截流特征演化。结果表明：(1)本研究范围内，随着重现期增加，暴雨强度会逐渐增大，并在降雨末期趋于缓和。(2)降雨重现期对雨型的影响较弱。(3)本研究范围内，随着暴雨强度的提高，采用末端截流方式下的初期雨水截流效率会降低。研究结果可为市政工程规划中不同暴雨强度下的初期雨水截流工艺的选定提供理论指导。     

常州市湖塘纺织工业园降雨径流污染负荷分析

我国当前以实现分流制为规划指导原则,分流制下工业园区雨水径流污染对水环境存在较大潜在影响。在此背景下采用SWMM软件模拟降雨和实地调研相结合的方法,分析湖塘园区降雨径流的污染负荷。结果表明:0.25年一遇的降雨径流质量浓度峰值ρ(TN)=6.01 mg/L,ρ(TP)=0.02 mg/L,ρ(COD)=125.21 mg/L,该降雨重现期下的TN和COD浓度均远劣于GB 3838—2002《地表水环境质量标准》的Ⅴ类水标准;随着降雨重现期增大,径流污染物浓度峰值会进一步提高。排入受纳水体采菱港的污染物总量比例:径流中TN占园区总TN(径流+点源)排放量的25.9%,径流中TP占4.4%,COD占28.0%,COD、TN径流污染量占整个园区污染总量的比重较大。结合湖塘园区排水系统的实地调研,建议加强园区初期雨水截留、推广园区中水回用和推进园区与企业排口设置规范化,以有效降低园区雨水径流对周边水环境的影响。     

北京市城区降雨径流污染特征监测与分析

选取北京市城区典型下垫面——屋面、路面、绿地和停车场的降雨径流进行水质监测,并分析与识别降雨径流污染特征。研究结果表明,该区域降雨径流主要污染物为SS、CODCr、TN,其中CODCr和TN平均值超过《地表水环境质量标准》(GB 3838—2002)Ⅴ类标准,SS超出《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918—2002)二级标准,污染程度较为严重。屋面径流中TN与氨氮污染水平在各类典型下垫面中最高,说明大气干沉降对降雨径流中氮的污染贡献较大。研究中3个降雨场次中的径流污染过程存在不同程度的初期冲刷效应(First flush effect),初期冲刷效应的显著程度与降雨强度和雨前干期天数呈正相关。     

深圳市福田河小流域初期雨水截流研究

初期雨水截流设计应考虑所涉及区域的排水体制,截流倍数经验值是针对于合流制而言的,而对于深圳市区分流制下存在污水漏失的区域,其初期雨水截流规模依据截流倍数经验值确定是不合理的,因此应具体分析旱季污水漏失量及初期雨水截流参数.对深圳市区福田河流域一个小片区的降雨一水质监测资料的分析表明:研究区截流前30%～40%的降雨径流对面源污染的削减是有效、经济的,初期雨水截流时间可取前35～45 min,初期雨水量约为前9.3 mm累计雨量.     

基于“海绵城市”理念的初期雨水资源化技术研究进展

近年来,随着城市化进程加快和工业化程度的提高,城市地表水污染日益严重。雨水既是造成地表水体污染的首要污染源,但同时也是重要的水资源补给,而雨水污染主要集中在降雨初期形成的初期径流中,其污染程度惊人,因此初期雨水治理是城市雨水资源化的前提。因此通过有效的资源化技术将其收集净化再利用对减轻受纳水体的污染、改善生态环境和缓解水资源危机具有重要的意义。从传统雨水管理和基于"海绵城市"理念的初期雨水资源化技术进行了综述和对比分析,对目前初期雨水资源化利用工程存在的问题进行了归纳,从而为初期雨水的资源化技术的实际应用提供技术指导,更有效的缓解城市雨水带来污染的同时更大限度的利用雨水资源。     

城市屋面降雨冲刷污染物变化模型模拟研究

城市屋面降雨径流污染是受纳水体质量恶化的主要影响因子。以典型屋面作为汇水单元,开展天然降雨情况下雨水径流水文水质过程监测试验,水质指标包括SS、COD、TN。利用雨水径流产流负荷替代降雨强度校正了传统冲刷模型,研究有效降雨深度与径流水质之间的相关函数关系,构建了雨水径流污染物浓度变化模型,对相关参数进行求解。模型模拟的SS、COD、TN的浓度变化过程精度较高,纳什效率系数均在0.87以上。表明模型的实用性较好,可为城市雨水资源高效利用、面源污染控制技术与措施制定、海绵城市建设等提供依据。     

某造船基地径流污染分析及对水生态环境的影响

为了评估上海市某大型造船基地降雨径流污染对水环境和长江口水生生物的影响,通过降雨径流的现场采集、实验室分析及数据评价,对降雨径流中的污染物成分及浓度进行定量分析;并从排放的污染物对受纳水体的鱼类生存、洄游通道和长江口赤潮等3个方面的影响,阐述了造船基地降雨径流对水生态环境的影响,为企业雨水排放口的设置和运行管理的方案编制提供了依据.     

郓城南湖雨水径流悬浮物削减方案研究

雨水径流对城市湖泊水体环境质量有显著影响。针对雨水径流中泥沙含量过高的问题,为设计山东省郓城县南湖入湖雨水径流悬浮物削减方案,开展了水力旋流器对雨水径流中悬浮物去除效果及影响因素的实验研究。实验结果显示：水力旋流器对于悬浮物的分离效率随着进料浓度的增大而降低;随着进料流量的增大而提高,且进料流量可以更显著地影响水力旋流器的分离效率。基于实验结果,拟合得到相应型号的水力旋流器分离效率、进料浓度和进料流量之间的回归关系,并预估了在郓城南湖的实际应用中,该型号水力旋流器对雨水径流中悬浮物的分离效率约为26.63%,需通过多级水力旋流器的串联或结合其他处理措施才能使入湖径流达到预设标准。     

考虑初期雨水污染的平原河网地区活水效果分析

以盐城市核心区为例,构建水量水质数学模型,在常态补水方案的基础上,充分考虑随初期雨水径流进入河道的污染物,分析初期雨水污染对活水效果的影响。结果表明,活水方案的水质改善效果与引水水质和污染物浓度分布有关;活水目标相同时,考虑初期雨水污染的活水时间较未考虑初期雨水污染的长;由于汇流时间不同,考虑初期雨水污染时,上游断面的污染物浓度峰值时刻和达标时间较下游断面有所推迟。     

高速公路雨水径流污染浓度的系统动力学模拟

针对降雨事件中高速公路雨水径流污染浓度变化的随机性复杂特征,建立了雨水径流污染物浓度演化的系统动力学模型,研究交通流特征、高速公路特征、降雨事件特征对雨水径流污染浓度的影响。利用模拟软件Anylogic,基于5条高速公路的21个降雨事件抽样数据,对模型进行了拟合分析。通过对模型中降雨时间、径流深度、降雨量等参数进行敏感性分析,阐明了不同降雨事件情景下雨水径流污染浓度的时变规律。结果表明:提出的系统动力学模型可以很好地模拟降雨事件中雨水径流污染浓度的变化过程;在持续时间短而强度高的降雨事件中,高速公路雨水径流污染浓度较高,对沿线受纳水体的影响较大;雨水径流深度与污染浓度是正相关的,降雨量大的雨水径流中污染物的最大析出浓度反而会比降雨量小的降雨事件提前出现;在降雨事件的前期,如果选择合理的控制措施,可以显著降低雨水径流的平均污染浓度。     

初期雨水径流管控现状与展望EI北大核心CSCD

在总结分析初期雨水的界定方式及其水质水量变化特征的基础上,比较分析了国内外初期雨水径流管控的规范标准,指出国内关于初期雨水径流管控相关的规范标准体系尚不健全,现有的初期雨水弃流设备、收集转输设备还不成体系,缺乏对初期雨水污染特征差异、初期雨水径流管控规范要求以及雨洪管理体系的系统性研究;通过对目前初期雨水收集转输设备的调研,分析其性能及优缺点;今后应针对初期雨水径流管控出台专项政策,编制综合雨水利用、环境保护和排水防涝等方面的雨水管控技术规范,从宏观水文角度关注初期雨水并建立相应评价体系。     

基于Digital Water的初期雨水径流污染控制措施研究

初期雨水作为非点源污染已经严重影响城市水环境现状,初期雨水的治理也被国内外专家重视。分析类比了不同类型的初期雨水径流污染控制措施,阐述了初期雨水污染物的积累及冲刷过程的模拟函数。借助Digital Water对研究区域降水进行模拟,分析未开发、仅增加LID措施、增加LID措施与末端调蓄池组合方案3种情况,发现初期雨水的源头控制和末端控制对初期雨水径流总量削减和污染物浓度削减分别在不同的时间和空间上起着显著的作用,LID措施通过源头截留在降雨初期削减污染物浓度和洪峰流量,而后削减能力减弱,继而雨水进入末端调蓄池,降雨后期洪峰流量和污染物通过调蓄池削减。初期雨水的源头控制和末端控制组合应用效果良好,对流总量削减和污染物浓度削减有不同的贡献率。而初期雨水的过程控制也就是初期雨水截留控制应用及研究还不足,是未来研究和实践的发展方向。     

基于人工神经网络和粒子群优化的初期雨水调蓄池设计方法研究

城市地表径流所产生的非点源污染是城市水系水质恶化的主要原因,设置初期雨水调蓄池是缓解地表径流污染最经济有效的手段之一。目前,初期雨水调蓄池一般采用经验方法设计,没有考虑汇水区污染物累计特性、污水处理厂处理规模、可用征地等客观条件,初期雨水调蓄池的截污效果有限。本文利用SWMM模型模拟分析了地表径流污染物累积特性,利用人工神经网络得到各调蓄池不同截污率与对应总截污量之间的高精度非线性数学模型;结合该模型,以调蓄池总截污量最大为优化目标,以污水处理厂处理规模和可用征地为约束条件,采用粒子群优化算法得出各调蓄池的优化截污率;结合各调蓄池截污率与径流量累积量之间的关系,得出各调蓄池的设计容积,并与国内常用的设计方法进行对比。分析表明,本文提出方法可在满足约束条件下实现截污效果最大化,采用本文提出方法设计的调蓄池在土地使用率和截污效果上均优于规范设计法。该方法合理、高效和适用范围广,可为城市初期雨水调蓄池设计提供技术支撑。     

城市雨水径流热污染及其缓解措施研究进展

阐述了城市雨水径流热污染对受纳水体的影响,尤其是对鳟鱼、鲑鱼等冷水鱼的危害,分析了城市下垫面对雨水径流温度的影响,指出非渗透路面所储存的大量热量促使雨水径流的温度升高。综述了国内外城市雨水径流热污染效应及雨水管理措施对径流温度影响方面的研究现状,指出我国开展径流热污染研究及采取缓解措施的必要性。在对发达国家和我国的雨水管理措施缓解城市雨水径流热污染效果评析的基础上,结合我国典型城市特点提出了缓解城市雨水径流热污染效应的若干建议。     

浅议城市雨水渗透

随着城市的发展 ,不透水地面面积不断增加 ,雨水径流量也相应增加。雨水是宝贵水资源 ,应通过渗透等方式充分利用雨水以涵养地下水、调节城市生态环境后 ,再使用雨水管系将剩余径流安全、合理地排除。对各种雨水渗透设施及其选址、堵塞、污染控制等问题作了简略论述     

雨水回用对城市水循环和下游生态环境的影响

基于水量平衡理论和城市径流污染控制理论,从水量和水质2个方面探讨城市雨水回用对地表水和地下水原有自然径流以及对下游生态环境的影响。结果表明:雨水回用不仅不会减少雨水入渗量,还可以控制雨水径流污染,削减汛期江河下游区域的洪峰流量,是改善下游区域生态环境的有效途径。最后对城市雨水回用的合理规划提出了建议。