生态雨水设施的污染物积累效应及风险研究进展

对植被浅沟、雨水花园及雨水塘3种具有代表性的生态雨水设施应用于径流中有机质、颗粒物、重金属等污染物控制时,污染物在设施内的积累特性进行了归纳总结,分析了设施长期运行时面临的污染风险,提出了这3种生态雨水设施运行管理与维护的建议:植被浅沟运行寿命应结合我国道路雨水径流水质综合确定,超期运行的植被浅沟应对表层5cm种植土进行更换;雨水花园表层介质重金属含量较高时,可更换0~10 cm深度范围内的种植土,为减少表层磷溶出量,可在表层覆盖树皮以加强对磷的吸附;雨水塘中沉积物的清理周期应按功能区分类确定,对于沉积物中多环芳烃含量较高的干塘应酌情增加清理次数。     

海绵机场LID设施雨水循环可视化模型构建

近年来，极端暴雨频发，给机场的安全运行带来极大挑战。为降低机场建设对生态环境的影响，低影响开发海绵机场建设理念受到越来越多关注。首先根据机场安全运行、净空、鸟击防范等要求，进行了海绵机场雨水循环模型设计。为了更直观展示海绵机场LID设施雨水径流循环过程，借助3DsMax、草图大师等三维建模软件，以适合海绵机场建设的LID设施为例，进行LID设施的三维可视化雨水循环模型构建。研究结果可直观展示海绵机场LID设施的雨水径流循环过程，大大提高海绵机场LID设施的三维可视化水平，有利于提升海绵机场的设计和管理运行水平。这为海绵机场的规划建设提供了参考。     

基于实际问题的海绵城市建设与管理实践——以中新天津生态城为例

中新天津生态城海绵城市建设过程中,存在下垫面硬化严重、水资源短缺、雨水径流污染、管理制度不完善等问题。以临海新城建设为例,项目采用透水铺装、雨水桶、下凹式绿地、雨水花园等海绵设施,通过模拟分析,年径流总量控制率达标,实现雨水资源回收利用,降低径流污染。海绵城市建设实施后,天津生态城雨水年均收集近300万m~3,可节约1 500万元,经济效益巨大。通过加强过程管理,保证了项目海绵设施按图施工。     

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.     

城市地表径流胶体对重金属下渗迁移行为的影响

为了解城市地表径流胶体对重金属在下渗设施中迁移行为的影响,提取道路雨水径流中的胶体,采用下渗柱试验研究了存在径流胶体时Cu~(2+)、Pb~(2+)和Cd~(2+)的下渗迁移出流质量浓度变化,分析进水流速、pH值、Na~+浓度、重金属离子共存和胶体粒径对胶体携带重金属迁移行为的影响。结果表明:径流胶体能够促进重金属离子的下渗迁移;进水流速越高,径流胶体对重金属离子的携带迁移作用越明显;弱酸性条件更有利于径流胶体对重金属离子的携带迁移;雨水径流中存在Na~+或多种重金属离子共存时,胶体携带重金属离子的下渗迁移过程会受到抑制,且离子浓度越大,其受抑制作用越明显;胶体粒径会显著影响径流胶体对重金属离子的携带迁移能力,胶体粒径越小,越容易携带重金属离子下渗迁移。     

低影响开发设施对污染物削减效果的评估

近年来,海绵城市已成为国家城市建设的新模式,其中低影响开发(Low Impact Development,LID)通过分散的、小规模的源头控制来暴雨所产生的径流和污染,已经成为我国海绵城市建设的关键技术之一。然而现阶段对LID设施在实际建设后的污染削减效果评估的研究十分有限,选取了国家首批海绵城市建设试点城市的一个典型LID设施雨水花园,对其在5次非连续降雨过程中进出口雨水进行重复采样,检测水样的污染物浓度(氨氮浓度以及COD浓度),并对检测结果进行统计分析,结果表明:雨水花园设施能有效削减雨水中的氨氮浓度和COD浓度,其削减率分别为44.5%和47.2%能够达到净化雨水的目的,满足海绵城市的建设需求,为海绵城市的低影响开发(LID)雨水系统的建设提供了数据依据。     

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。     

极端降水条件下海绵设施空间配置策略研究

气候变化导致极端天气频发,城市亟需提高韧性来适应极端天气的影响。本研究通过极端降水和普通降水事件的对比,研究不同海绵设施的空间配置(分散式、组团式、集中式)对雨水径流及入渗的影响。通过建立SWMM理想模型,模拟不同海绵设施空间配置的径流总量、入渗总量、入渗峰值和径流总量控制率的情况。结果表明：在海绵设施类型选择相同、面积相同时,分散式会随着降水量的增加,入渗总量和入渗延迟时间增加。组团式和集中式的入渗总量和入渗延迟时间基本不会因为雨量的增加而变化,但是两者的入渗时间会随着雨量的增加而延长。根据不同的地质条件和地下水的高低,能够对海绵城市规划中海绵设施类型的选择和空间配置方式提出一种科学的策略。     

简易式绿色屋顶对雨水径流控制效果研究

随着海绵城市建设的全面推广,源头绿色设施建设的数量也大幅度增加.绿色屋顶作为一种对雨水水量可以有效控制的设施,同时兼具景观和节能保温等功能,被广大设计师所接受.开展对嘉兴市简易式绿色屋顶成效的研究与分析,获取对雨水径流控制的实际效果,可为海绵城市源头绿色设施推广应用提供技术支撑.     

海绵城市低影响开发措施应用的风险研究

海绵城市建设是近年来城市雨洪管理方面的热点话题,经过几年的建设发展,多个试点城市已经进入考核评估阶段。回顾了透水铺装、雨水花园、绿色屋顶等3种应用广泛的低影响开发措施,归纳了此类措施长期运行情况下可能出现的雨水径流入渗、雨水资源利用、设施功能衰减等方面的风险,并提出低影响开发措施的升级改造、雨水资源利用标准的制定、管理运维方案的完善、国家政策支持与社会各界参与等风险防控对策。通过对海绵城市低影响开发措施应用的风险研究,提出未来海绵城市建设的研究重点应放在设施机理研究、寿命计算与效益评价、智慧化建设等方面。     

海绵城市理念下的初期雨水治污技术研究

城市建设中,建筑与道路等人工构筑物改变了原有的下垫面条件和水文特征,使地表径流增加。为了缓解城市内涝及利用雨水资源,海绵城市以雨洪管理为目标,采用绿色基础设施,从传统的"以排为主"的雨水资源管理向雨水收集与再利用过程转变。因初期雨水杂物较多、水质差,城市道路初期雨水中含有大量悬浮固体(SS)、耗氧污染物(如COD、BOD)、富营养物质(如TP、TN)和重金属等,在收集利用时将初期雨水排走,初期弃流进入河道影响河道水质或进入污水管网将加重污水处理厂的负担与成本。为了充分利用雨水资源,改善水生态环境,需考虑海绵城市建设中对绿色基础设施的要求,对初期雨水进行处理,避免产生较多的初期弃流。     

基于Hydrus-1D的透水铺装对降雨径流控制模拟研究

海绵城市建设是当前中国雨洪管理领域的热点,但起步较晚且缺乏海绵设施长期效果监测研究。引入Hydrus-1D模型,模拟了不同结构的透水铺装对降雨径流控制率、峰现延迟时间及峰值削减率的效果,结果表明,透水铺装能有效控制径流,但径流控制效果与降雨强度呈负相关;同时,当透水铺装基层存在防渗膜或雨水排水管,使得雨水不能下渗至土基时,面层对透水铺装的透水效果影响最大;当土基渗透性较好,雨水能穿过透水铺装自由下泄至土基时,基层会直接影响整个铺装的透水效果。     

建筑小区海绵城市流量径流系数计算模型研究

以径流源头控制的建筑小区为研究对象,提出小区在海绵城市设计下的蓄洪能力计算方法。首先从径流系数的定义及指标意义分析,明确影响雨量及流量径流系数的因素、取值方法及两者之间取值的差异。然后,建立以年径流总量为目标的雨水调蓄设施规模计算流程,推导得到海绵城市场地流量径流系数计算模型。以天津地区建筑小区为例,研究在满足年径流总量控制目标前提下,雨洪调蓄设施对整个小区的错峰蓄洪能力,并分析影响管道设计流量的重要参数。     

雨水延时调节设施有限差分法设计案例研究

雨水延时调节是海绵城市建设的重要工程措施之一。延时调节设施具有径流峰值控制和径流污染控制双重功能,进水口入流、设施内水位、多级溢流口出流过程动态精细化的水文水力计算是合理确定设施规模的关键。结合案例,与SWMM模型模拟结果进行对比分析表明,基于质量守恒定律的有限差分法满足工程设计精度要求,可弥补我国规范中传统峰值调节设施规模设计方法的局限,为海绵城市径流污染控制与内涝防治多功能设施的设计提供参考。     

Study on carbon emission accounting in construction and operation of a sponge city in BeijingEI北大核心CSCD

为量化海绵城市建设和运行过程中的碳排放,分析碳排放的关键影响因素,以北京某100 km^(2)片区为研究区,对其海绵城市建设和运行过程中的碳排放进行了估算,分析了海绵城市达标面积比例、径流总量控制率、压力流管网比例等控制指标与碳排放量的相关关系。研究结果表明:海绵城市建设阶段的碳排放主要集中在材料生产阶段,多数设施的材料隐含碳占建设阶段总碳排放量的80%以上,施工相关的碳排放相对较少;在相同雨水控制水平下,灰色雨水基础设施的碳排放高于绿色雨水基础设施;研究区在30 a全生命周期内建设阶段和运行阶段碳排放量(以CO_(2)计)分别为17.36万t和-16.71万t;海绵城市达标面积比例、年径流总量控制率、排水方式是影响海绵城市建设和运行过程中碳排放的关键因素,海绵城市达标面积比例和年径流总量控制率每提高1%,全生命周期碳排放量约分别减少0.19万t和0.25万t,压力流管网比例每减少1%,全生命周期碳排放量平均减少约249 t。     

杭州经济技术开发区海绵城市实施方案若干问题探讨

以杭州经济技术开发区海绵城市重点建设区域实施方案为例,对海绵城市建设的若干问题进行了剖析,包括年径流控制率模型的概化详细程度以及不同时间步长的降雨资料对于对于径流控制结果的影响、在用地紧张的的公建类项目中如何设置生物滞留设施、地下空间利用较多的区域如何建设雨水利用设施、盐碱及粉砂土质下的低影响开发等。     

极端降雨事件对雨水年径流总量控制率和24h降雨场次控制率的影响规律探析

雨水年径流总量控制率是海绵城市建设中最重要的指标之一。通过对降雨资料的统计分析得出雨水年径流总量控制率与设计降雨量之间的关系,由设计降雨量确定雨水源头控制设施规模。合理规范地选择分析降雨统计参数是科学制定雨水年径流总量控制目标的前提和保障。采用《海绵城市建设技术指南》的统计方法,分析极端降雨事件(极端小降雨事件和极端大暴雨事件)对雨水年径流总量控制率与24h降雨场次控制率的统计结果带来的影响,对统计中极端降雨事件的取舍做出判断,同时采用箱形图识别极端大暴雨事件,从而确定其最佳扣除比例。     

溶解性有机质对低影响开发设施运行影响的研究进展

低影响开发(LID)设施在治理城市内涝和径流污染中发挥重要作用，在我国海绵城市建设中应用广泛。溶解性有机质(DOM)是一类具有较强的吸附、络合作用的溶解态物质，其质量占比高达径流污染物的50%以上。为阐明DOM对LID设施运行的影响，结合国内外研究现状及进展，综述DOM自身性质及其对LID设施中重金属(HMs)、持久性有机物(POPs)的归趋以及对微生物环境的影响，指出DOM会通过吸附、络合与HMs、POPs作用，造成LID设施填料吸附位点饱和、填料堵塞、微生物相对丰度(RAs)改变等。本研究旨在为LID设施设计和运行优化提供参考。     

城市更新区海绵改造对降雨径流的控制研究

以深圳市西丽环保产业园为例,通过现场监测和雨洪管理模型(SWMM)模拟方法,分析海绵改造后产业园区的径流控制效果。结果表明,不同场次降雨中,雨水花园峰现时间延后12～40 min,且峰现时间延后作用为雨水花园透水铺装,随着降雨历时增加,LID(低影响开发)设施的径流控制效果降低。海绵改造后,研究区年径流总量控制率达到73.9%,比改造前增加43.4%。通过分析,组合LID措施可以更大程度地减少径流系数、延迟峰现时间,更好地发挥海绵效益。     

基于SWMM模型的西安地铁停车场海绵城市建设效果模拟

通过海绵城市建设缓解西北地区地铁停车场雨水利用不充分问题,实现地铁停车场园区雨水的渗透和净化,促进雨水资源回收利用.以西安市鱼化寨地铁停车场为研究对象,基于暴雨洪水管理软件SWMM构建模型,模拟分析海绵城市理念下利用LID设施进行改造与传统模式开发条件下雨水径流变化以及污染物负荷控制效果.结果 表明对比改造之前,海绵城...