雨水生物滞留系统关键设计参数研究进展

低影响开发(LID)雨水系统构建是海绵城市实现雨水控制与利用的有效手段,其中雨水生物滞留系统的设计对城镇区域削减雨水径流量与降低径流污染等具有重要的意义.在综合国内外研究成果的基础上,探讨了雨水生物滞留系统的规模、填料、植物、布局等关键设计要素的选择和确定方法.首先,对雨水生物滞留系统的规模设计方法进行了归纳总结,并阐...     

青藏高原降水化学研究

一般认为天然降雨呈弱酸性,但是观测显示青藏高原上拉萨及其它3个城市降水呈碱性,以重碳酸盐阳离子为主,污染物很少.通过对实测资料和试验结果的分析计算,认为地球上干旱和半干旱地区天然降水的应呈弱碱性,原因是大气中漂浮着碱性粉尘.     

不同电子供体用于混养反硝化系统强化脱氮研究

针对雨水径流中NO₃^--N含量较高易引起受纳水体富营养化的问题,利用植物碳源和硫作为电子供体构建混养反硝化系统强化脱氮.通过对比不同植物碳源(芦苇、马蔺、黄菖蒲、鸢尾)的脱氮效能和释碳性能,优选芦苇作为混养反硝化系统的有机电子供体.基于芦苇构建的不同硫碳比(0.2、0.6、0.8、1.0)混养反硝化系统运行效能表明,高硫碳比系统在运行后期NO₃^--N去除率(98.14%)相对稳定且反硝化条件较为适宜,但硫添加量的提高不利于芦苇持续释碳,还导致了较为明显的NH₄⁺-N和SO₄^2-积累现象.运行效果评价显示出0.2硫碳比系统具有最低的综合污染指数,表现出最佳的脱氮同步副产物控制能力.本研究结果可为雨水径流混养反硝化脱氮技术提供理论支撑.     

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。     

城镇暴雨初期雨水产流与产污模拟研究

降雨过程中形成的污染已成为重要的城市面源污染,尤其是降雨初期雨水对城市地表的冲刷导致大量的污染物排放入水体,造成城市河流的冲击性污染。当城镇遭遇暴雨时,下垫面硬化和污染物积蓄使得初雨污染峰值过程更剧烈,对河流的水质影响更为严重。本文采用暴雨洪水管理模型(storm watermanagementmodel,SWMM)平台对具有不同下垫面特性的城镇流域开展暴雨条件下的径流模拟,在此基础上开展面源污染产生过程模拟,对比研究不同下垫面特性对产流、产污过程的影响。结果表明:降雨强度越大,径流产流速度越快,径流峰值流量越大;流域中建成区占比越高,产生的径流量越大,单位面积产污量线性增大。建成区占比高的流域产污过程线较尖瘦(峰值相对较大但历时较短),受支流汇流历时影响,干流产流过程线形状比支流宽胖(峰值相对较小但历时较长),干流峰值比支流滞后10~14 h。暴雨后期地面冲刷的污染物浓度随时间降低,干流的产污过程峰值相对于支流滞后不显著。研究成果可为城镇初期雨水污染防治的技术实施提供理论支撑,对消除城镇黑臭水体和维护河流水环境健康具有指导意义。     

基于VFSMOD模型的不同情景下河流生态缓冲带的截留效果模拟

采用植被缓冲带模型(VFSMOD)对不同情景下河流生态缓冲带(简称"缓冲带")的截留效果进行了模拟,考察了土壤可蚀性、土壤质地、坡度、径流源区长度、缓冲带宽度等对缓冲带拦截效果的影响.结果 表明:随着土壤可蚀性因子(K因子)变大,土壤可蚀性增强,缓冲带泥沙输入量变大;坡度变大,拦截效率下降,在坡度分别为1％、3.5％、...     

径流入渗时土壤胶体释放对重金属截留的影响

以吉林黑土、北京黄土和河北砂土作为模拟下渗柱土壤介质,考察进水pH值、流速和离子强度等条件变化时土壤胶体释放对重金属截留效果的影响,并揭示其主要作用机制.结果表明,土壤胶体与土壤颗粒间静电斥力是影响土壤胶体释放的主要因素,pH值为7.0时黑土、黄土和砂土胶体释放浓度最高,分别为216.5,182.4和272.2mg/L...     

巴歇尔槽测量雨水径流流量方法及其改进研究

流量是研究城市非点源污染负荷和雨水径流污染物迁移转化规律的一项基本参数。针对明渠雨水径流流量测量问题,设计了改进的巴歇尔槽模型,通过水力特性试验率定该模型的水力参数,拟合出自由出流条件下水深-流量公式及上游水位与模型水头损失之间的关系,结合1∶2长度比尺缩小模型对改进槽型使用弗劳德模型律进行验证。结果表明,所建立的改进巴歇尔槽模型其拟合曲线R20.990,相对误差的绝对值5%,精确度较好,改进之后的槽型用于雨水明渠流量测量十分有效。     

梯度淋洗离子色谱法同时测定雨水中12种有机酸和无机阴离子的研究

研究了用离子色谱梯度洗脱-抑制电导检测器同时分离12种有机酸和无机阴离子的规律和色谱务件,建立了最佳梯度程序.在所选实验务件下,方法对所测有机酸和无机阴离子的线性相关系数为0.9929～0.9998,相对标准偏差为4.2%～9.3%,加标回收率为91.4%～107.0%,最低检测限为0.0069～0.34mg/L.方法用于雨水样品的测定,结果令人满意.     

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。