国外如何应对暴雨灾害及我国防御指南

据媒体报道,2014年5月上旬我国南方暴雨成灾,波及广东、广西、云南、贵州、湖南等许多省份,受灾人数超过60万人。因暴雨深圳变成"水城",广深线动车全部停运,2000辆汽车被淹。暴雨一般指每小时降雨量16毫米以上,或连续12小时降雨量30毫米以上,或连续24小时降雨量50毫米以上的降雨。24小时降水量为100-250毫米以下为"大暴雨";250毫米以上称"特大暴雨"。由于全球气候变暖,暴雨等灾害天气频繁出现。世界上最大的暴雨出现在南印度洋上的留尼汪岛,24小时降水量为1870毫米。中国最大暴雨出现在台湾省新寮,24小时降水量为1672毫米。我国是世界上出现暴雨较多的国家之一,除西北个别省(区)外,几乎都出现过暴雨。我国属于季风气候国家,从晚春到盛夏,随着季风的由弱变强,主要雨带位置亦随季风由南向北推移。3-5月,雨带在华南,华南地区暴雨频频发生。6-7月,雨带到长江中下游,长江中下游常出现持续性暴雨,7-8月,雨带到达我国北方。9-10月,随着季风的减弱,雨带又逐渐南撤。暴雨是一种灾害性天气,暴雨不仅是局地的,还常常波及很大范围。我国因暴雨造成的洪涝灾害仅次于干旱气象灾害。它每年造成的损失约占所有气象灾害造成的总损失的27.5%左右。国外发达国家应对暴雨灾害有较为成熟的经验,可供我参与与借鉴。     

上海中心城区合流制排水系统调蓄池环境效应研究

于2006~2008年同步监测了上海中心城区成都路合流制排水系统20余次的降雨、径流和径流水质过程,研究了国内首座投入使用的城市大型排水系统调蓄池的环境效应.结果表明,调蓄池有效提高了排水系统排水能力,系统截流倍数可从3.87倍提高到6.90~9.92倍.对暴雨溢流和旱流试车溢流的年际平均削减量分别为9.10×104m3和8.37×104m3,削减率分别达9.00%和100%.对暴雨溢流COD、BOD5、SS、NH4+-N和TP的年际平均削减率分别为13.76%、19.69%、15.29%、18.24%和15.10%,相应削减量分别为41.21、12.37、50.10、2.12和0.29 t.a-1.调蓄池可100%削减旱流试车溢流污染,相应污染物的削减量分别为20.75、4.87、14.90、4.49和0.30 t.a-1.分析显示调蓄池设计标准、运行模式和降雨条件是影响调蓄池环境效应发挥的重要因素.     

五华区废水中CODCr监测结果分析

经过多年的严格管理,五华区大部分大中型排污单位已经能做到达标排放.环保管理应将重点转移到中小型企业,尤其是食品加工行业,禁止废水直接排入城市排水系统,要安装废水处理系统,在废水排放稳定达标的基础上,进一步深化处理和回用,削减CODCr排放量.同时加大对污染源的管理和治理,促使排污单位污染物排放达到国家排放标准.     

矿井以潜水泵替代防水闸门的可行性研究

单候矿井原设计在大巷内设置6道防水闸门,受客观条件限制, 建设防水闸门困难很大.经过对矿井水文地质条件和排水系统的分析论证,提出以潜水泵排水系统替代防水闸门,续建潜水泵井的方案.     

观国外城市的“良心”

下水道是城市的良心,这是法国文学家雨果在小说《悲惨世界》里的说法。在近年来持续不断的强降水考验前,国内一些外表光鲜亮丽的大城市,都没能交上一份令人满意的答卷。但如果将目光转向国外的一些排水系统,我们会惊奇发现,有些下水道干净得可以用来参观,有些下水道大得可以通过汽车或小船,而有些排水系统更是设置得犹如宫殿一般。     

青岛市团岛排水系统污水水质水量波动特征解析

为探究青岛市团岛片区排水系统中污水流量与污染物变化规律,对该片区3个典型居民区排水管网中的污水流量和水质指标进行了为期1年(2019年10月—2020年10月)的监测,并计算了污染物的产污系数、变异系数和相关性系数。结果表明,每日污染物7:00浓度最高,这是由于夜间流量小使得污染物在管网内沉积,7:00流量增大冲刷管网从而造成污染物的累积;污染物变异系数均<15%,说明浓度较为稳定;COD产污系数为108 g/(人·d),远高于其他城市的产污系数。相关性分析结果表明,污水流量与污染物COD、BOD₅和SS的相关性较高,有很强的协同变化趋势,但与NH₄+-N、TN和TP无显著的相关性,这可能是因为氨化反应导致夜间氨氮浓度升高,且管网内无好氧、缺氧和厌氧环境的交替,TN和TP难以去除。该研究成果可为青岛市污水处理厂工艺设计和运行管理提供数据支撑。     

平原河网城市雨水排水系统弹性评价

随着城市化高速发展,城市排水和内涝的压力日益增大,增强雨水排水系统的“弹性”是城市发展的方向。选择长江三角洲某平原河网城市的某片区为研究对象,基于率定的SWMM模型和已有的研究,从系统内涝积水量和持续时间2个方面的弹性出发,建立雨水排水系统弹性模型。在不同降雨情境下运行模型,分析研究区域的雨水排水系统弹性。结果表明,随着降雨强度增加,系统弹性逐渐减小;系统弹性值和降雨强度之间呈线性负相关。在低重现期条件下,随着降雨强度的增大,弹性值下降幅度较小。重现期越大,系统弹性值下降速率越快。在同一降雨重现期下,随着不透水地面比例的增加,系统弹性逐渐减小。在高重现期和高不透水地面比例情况下,系统弹性值较低;在10年一遇降雨条件下,区域不透水地面比例增加,系统弹性值下降速度最快。将弹性理念引入城市雨水排水系统中,建立反映系统在应对外界环境变化和灾害时的弹性能力评价体系,有助于全面了解雨水排水系统性能,对于雨水排水系统的优化改造以及城市风险管理具有重要意义。     

气爆危害对深隧竖井折板荷载的影响分析

深层隧道排水系统中的气爆危害将使竖井折板承受巨大的反向冲击荷载，严重威胁结构安全。为研究其荷载变化趋势，开展了长度比尺为1∶50的气爆模型水力试验，分析进气压、进气量、初始水深和联络管接入方式等关键因素的取值变化对冲击荷载的影响。结果表明：气爆对折板的反向冲击荷载可达正向水动力荷载的20倍以上且与进气压和进气量均呈正相关；当竖井内自由液面“紧邻”折板且联络管接入干区时，折板将大概率承受较大的冲击荷载。在试验研究基础上，分别拟合出了联络管接入湿区和干区时的最大冲击荷载预测式。研究成果可为折板型竖井正常安全运行以及结构设计优化提供技术支撑和理论指导。     

降雨特征对合流制排水系统径流污染负荷的影响

通过对昆明主城区典型合流制排水系统10次降雨径流过程水质水量的监测,计算次降雨污染负荷,并采用M(V)曲线和初期冲刷系数方法对降雨特征与次降雨污染、初期冲刷负荷之间的关系进行探讨。结果表明:10次降雨事件径流污染负荷存在明显的差异,SS、COD、TP和TN的次降雨污染负荷平均值分别为21.5 kg/hm~2、16.9 kg/hm~2、0.3 kg/hm~2、3.9 kg/hm~2;降雨量、最大雨强和平均雨强与次降雨污染负荷及初期冲刷强度呈显著正相关,是影响其初期冲刷的重要水文参数;降雨历时和前期晴天与次降雨污染负荷和初期冲刷强度没有相关性,二者对次降雨污染负荷和初期冲刷无明显影响。