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。     

基于海绵城市理念的北京永定河文化新区雨水系统规划研究

以"海绵城市"建设理念为指导,将内涝防治和污染负荷控制作为目标,开展北京永定河文化新区低影响开发(LID)雨水系统、雨水管道系统和超标雨水径流排放系统等规划;利用SUSTAIN软件对地块和道路层面LID雨水设施进行布局规划和规模计算,采用传统方法开展雨水管道规划;利用Micro Drainage Windes软件在对LID雨水系统和雨水管道系统暴雨模拟分析基础上,确定超标雨水径流排放系统中道路坡度调整及调蓄设施规划方案。通过案例分析,旨在介绍基于"海绵城市"理念的雨水系统规划内容和方法,为同行提供借鉴。     

北京奥林匹克公园中心区雨水利用总体思路

北京奥林匹克公园中心区的铺装形式既要考虑景观需求,还要考虑对雨水的利用效果.充分利用下垫面的透水特性对降雨进行有效入渗和滞蓄,从而对降雨径流的发生、发展及水量、水质进行控制,是中心区雨水利用的核心思想.通过雨水利用设施的建设,可以减少区域内因开发建设造成的降雨径流系数增大,严格控制外排水量的增加.     

建筑与小区雨水外排峰值流量计算研究

建筑与小区海绵城市建设主要目标要实现源头雨水径流总量、峰值流量和径流污染的控制。径流总量和径流污染控制计算方法已较为统一,但外排雨水径流峰值计算未能形成统一思路。以项目层面海绵城市建设为例,说明了建筑与小区雨水外排峰值流量计算过程中降雨历时推荐取值,论述了利用暴雨强度公式和暴雨雨型计算外排雨水峰值流量的计算方法。结合工程案例论证了通过采取源头减排、优化竖向设计和溢流排放等综合措施后,可有效地削减外排峰值流量和延缓峰值,为建筑与小区外排峰值流量计算提供了依据和参考。     

初绿化屋顶对雨水截留作用研究

屋顶绿化是管理城市雨水的手段之一。通过对比监测模拟初绿化小区(绿化层结构为SBS防水层+3cm碎砖泄水层+4cm人工基材层+景天植被层)和本地区流行的常规屋面小区,在2012年1年内对所有降雨的截留量和在两次暴雨下的径流分钟流量,研究了华中地区气候条件下初绿化屋顶对屋面径流的截留作用和对单次降雨径流过程影响。结果表明,相对于常规屋面,初绿化屋面能通过截留更多雨水而减少屋面径流量,全年比常规屋面减少屋面径流量176.4mm(占年降雨量的23%);初绿化屋顶对强降雨截留作用比对弱降雨小,对超强降雨的截留作用有限;降雨前基材含水量越低,初绿化屋顶截留效果越好;初绿化屋顶对持续时间长的降雨有更大的截留能力。两次暴雨径流过程观测表明,相对于常规屋面,即使绿化基材含水饱和,初绿化屋顶也可以滞留雨水,延迟径流产生,延长径流时间,降低径流洪峰和减少径流总量。     

深圳市观澜河流域雨水资源可利用潜力评估

雨水资源化利用是解决城镇化进程中城市水问题的重要途径,对其可利用量进行评估是其中重要的步骤。为给深圳市观澜河流域雨水资源利用提供依据,基于深圳市1984—2018年的日降雨资料,采用基于下垫面分类的雨水资源利用潜力计算方法,计算了深圳市观澜河流域在不同典型年的雨水资源量、雨水资源利用理论潜力、现实潜力。结果表明:观澜河流域具有较大的雨水资源利用潜力,其平水年雨水资源利用理论潜力可达3.74亿m³,在70%年径流总量控制率情况下的雨水资源利用现实潜力可达2.42亿m³;在同样的降雨条件下,下垫面类型和城市建设条件均会对雨水资源可利用量产生较大影响,增大园林绿地、水体等下垫面面积和增大年径流总量控制率均有助于提升雨水资源的利用。     

LEED雨水管理标准及其在上海世博中心设计中的应用

在分析LEED雨水管理考核指标的基础上,分析评价了上海地区绿色建筑雨水管理概念设计达标的次降雨径流控制量.基于上海地区降雨特性参数,提出了适用于具体BMPs设计计算的概率分析法,运用该方法计算确定了达到LEED径流水量、水质控制标准的上海世博中心雨水利用及径流污染控制设施的具体设计参数.     

雨水花园对雨水径流热污染控制效果试验研究

雨水花园是海绵城市建设中应用较为广泛的技术措施之一。为研究雨水花园对雨水径流热污染的控制效果和影响因素,以典型构造的雨水花园试验装置为研究对象,采用人工模拟雨水径流的方法,系统研究了降雨过程中雨水花园各构造层的温度变化规律,以及雨水径流温度、降雨强度对热污染控制效果的影响。结果表明:雨水花园可以有效控制雨水径流热污染,当重现期从1 a一遇增大到10 a一遇时,雨水径流温度的削减量从17.4℃减小到10.5℃,热量削减率从32.42%减少到14.54%;当雨水径流温度从22℃升高至35℃时,温度的削减量从6.3℃增加到20.5℃,热量削减率从20.67%增大到32.65%。此外,雨水花园出水温度受填料层温度影响较大,靠近出水口附近的填料层温度越低,雨水花园出水温度越低。因此,降雨强度越小、填料层温度越低、雨水径流温度越高时,雨水花园对雨水径流热污染的控制效果越显著。     

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     

天津典型居民区不同下垫面雨水径流污染特征

在对天津典型居民区域的不同下垫面雨水径流水质进行监测的基础上,以典型降雨为例,探讨了雨水径流污染物的特征和事件平均浓度(event mean concentrations,EMC)。结果表明,天津典型居民区主干道和菜市场雨水径流中的污染物质量浓度随着降雨历时的延续呈降低趋势,冲刷效应明显;屋顶雨水径流中污染物的质量浓度随降雨历时的延续变化较小,冲刷效应较弱。3种下垫面雨水径流中污染物质量浓度大小差异明显,菜市场和主干道雨水径流中SS质量浓度相差不大,且都远远超过屋顶雨水径流;雨水径流中COD和TP质量浓度的顺序由大到小依次为菜市场、主干道、屋顶;雨水径流中TN质量浓度的顺序由大到小依次为菜市场、屋顶、主干道。以EMC中值计,菜市场雨水径流中污染物平均浓度要高于主干道和屋顶,菜市场雨水径流中TP的质量浓度是主干道的3倍、屋顶的24倍。天津典型居民区雨水径流污染比较严重,如不经截留或处理直接排入城市河道等接纳水体,会严重影响河道的水质和城市的环境。     

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。     

海绵型公园雨水控制分析计算方法——以成都市活水公园为例

海绵城市建设中,为了实现对雨水控制的定量计算,若采用模型模拟需要详实的数据基础,推广起来存在诸多问题。本文以径流系数为主要分析手段,运用较为简便的方法对成都市活水公园进行海绵型公园改造前后的雨水控制各项指标做了定量计算,利用芝加哥雨型进行雨量分配,对改造前后公园外排水流量进行对比分析,结果表明进行海绵型公园改造后,5年一遇降雨外排水流量削峰率达74%,峰现时间延后25min。外排水流量径流系数为0.278,年径流总量控制率大于85%。对3年和5年重现期的雨水控制效果均较好。此计算方法可用于面积不大的海绵城市试点区域或海绵型公园的雨水控制计算,所需数据量小,操作性强,具有可重复性和实用价值。可对海绵城市建设中的雨水控制指标计算提供一定参考。     

初期径流雨水工程截流措施及效果初探

初期径流雨水是受纳水体的主要污染源,用降雨深度界定初期径流雨水量并将其截流可降低对受纳水体的污染。为便于采取工程措施有效截流初期径流雨水,以《中华人民共和国地表水环境质量标准》(GB 3838-2002)中Ⅴ类水体基本项目标准限值为依据,将污染指标值高于该标准限值的径流雨水界定为初期径流雨水,因此后期径流雨水量即为污染指标值等于或小于该标准限值时的产流量,用单位时间内的降雨体积表示。据此按钢筋混凝土圆管(满流)的水力计算图确定截流管道的管径,并采用溢流堰式截流井截流。通过实际工程验证,其截流效果显著,且工程易于实施。     

河北省邢台市降水特性及雨水资源化研究

邢台市降水具有年际变化大,年内降水极不均匀的特点,其中年际丰枯水相差可达到5.7倍;年内汛期的水量占全年降水的75%～80%以上,降水径流中的主要污染物以有机质、氮类以及重金属等为主,有机质的含量顺序为:人行道路、机动车道、屋面、绿地;不同下垫面径流水质优劣排序为:天然降水、绿地径流、屋顶径流、人行道径流、机动车道径流.雨水水质不仅随降雨历时而变化,同时也与降雨强度和降雨量有关系.研究结果表明,各污染物指标随降雨历时的延长逐渐下降,一般在产流后30 min基本趋于稳定;机动车辆的污染物指标在降水6～7 mm以后明显降低,其它下垫面条件一般在降水1～3 mm以后明显降低.根据邢台市的降水特性和水质特点,认为邢台市的雨水利用应当以分散式利用为主,同时针对不同的下垫面条件,应当采取不同的雨水资源化模式.     

低地坪高潮位地区的雨水管道淹没出流计算

根据水力学理论,阐述了重力流雨水管道淹没出流的水力计算方法,并结合工程实例,介绍了低地坪高潮位地区雨水管道淹没出流的简化计算方法。提出低地坪高潮位地区的重力流雨水管道应优先采用小坡降、低流速、大管径系统,以尽可能降低水位壅高对管道的不利影响。     

国家体育场雨水收集量确定方法

以国家体育场工程为例,比较了两类雨洪利用雨水收集设施容积的确定方法,规定一次降雨的计算参数作为控制条件计算容积和模拟降雨、用水过程求解容积。认为年收集雨水总量的合理计算方法只有通过对日降雨量与日设计用水情况进行模拟。介绍了国家体育场雨水收集利用总量的模拟结果,国家体育场雨洪利用系统在1951-2002年共52年中年平均约可利用雨水54000m3。模拟结果还得出,收集设施有水日数约占总计算日数的13.5%,大多数日数为空池。容积与雨水利用量间并非线性关系,过大的容积不能带来良好的节水收益,建议重现期取值以不超过2a为宜。     

生物滞留设施对雨水径流热污染控制效果试验EI北大核心CSCD

通过土柱模拟试验,采用人工模拟降雨的方法,研究了生物滞留设施在不同降雨历时、不同服务面积以及不同内部储水层高度条件下对雨水径流热污染的控制效果。结果表明:在进水温度为30℃的试验条件下,生物滞留设施对1年一遇雨水径流的热污染控制效果显著,在设施深度范围92.5~115.0 cm处土壤温度最低且最稳定;生物滞留设施服务面积一定时,随降雨历时的延长生物滞留设施对雨水径流热污染削减率呈现先增大后减小的趋势;降雨历时一定时,生物滞留设施对雨水径流的最佳热污染削减率随设施设计参数改变,其中生物滞留设施面积与其服务面积比是重要因素,该比值由1∶20增至1∶5,热污染削减率由23.19%增至38.02%,且出水温度较稳定;内部具有储水结构的生物滞留设施对热污染的控制效果较好。     

城市雨水利用技术体系构建研究

结合城市降雨与径流特点和下垫面特点,从城市降雨径流的产生、地面与管网的汇流、河道的行洪与调节和城乡之间的上下游区域关系与应用条件等多方面综合考虑,构建小区、城市河湖、城乡联调3个层面的城市雨水利用技术体系框架,为城市雨水科学、合理的利用提供参考和借鉴。     

基于可靠性的雨水管道水力设计方法

雨水管道水力设计中 ,由于影响过水能力的各水力因子具有不确定性 ,从而导致过水能力为随机变量 ,过水能力能否满足设计雨水流量是一随机事件。在阐明水力因子、过水能力的概率分布和统计参数的基础上 ,提出了基于可靠性的雨水管道水力设计方法 ,并给出了计算示例     

海绵城市径流雨水水质监测研究

海绵城市径流雨水水质监测是分析下垫面径流污染特征、评估海绵城市污染物控制效果、研究排水管道污染物迁移规律、分析受纳水体水质污染成因的科学手段和依据.针对径流雨水水质监测存在监测点位布置和采样方法不合理、水质监测指标不明确、采样时间及频次不确定等问题,分析总结径流雨水水质监测现状及国内外径流雨水控制标准,提出适用于设施、排水管网、受纳水体的监测位置和采样方法、水质监测指标、采样时间频次等建议.