滇池河流降雨径流资源利用的技术途径

根据城市污水土地处理慢速渗滤等工艺的去除率BOD₅和COD_Cr分别为84.3%和82.5%,TP、KN和NH_3-N分别为94.9%、85.8%和89.4%,SS也高达58.4%。保证这类生态工程终年稳定运行的核心问题是:处理出水水质稳定和处理水量的稳定。影响稳定的主要因素有作物非用水季节(收获和栽种)的水量调节系统、雨季稳定运行和高去除率的处理工艺、适应慢速土地处理的气候和土壤等环境条件以及水量平衡调节与管理的有效保证。集水区域内实行分区管理的截流和改善下垫面排水调控能力的水利工程,配合使用灌溉型慢速土地处理(SR)或植物生长淹没床(VSB)湿地资源化利用与处理系统等生态工程处理工艺,是实现降雨径流资源化利用的主要技术保证。     

前期晴天数对不同材质屋面径流污染特征的影响

以城市典型屋面材质(油毡、塑钢、瓦)为研究对象,通过人工模拟降雨考察不同前期晴天数对不同材质屋面径流污染特征的影响。结果表明,不同材质屋面径流中悬浮物(SS)、化学需氧量(COD)、总磷(TP)和总氮(TN)的场次降雨径流平均浓度由大到小都依次为油毡屋面、瓦屋面和塑钢屋面。不同材质屋面径流中重金属的场次降雨径流平均浓度各不相同。总体而言,污染物浓度随前期晴天数增加而增大,主要是小粒径的颗粒物体积分数增加,而大粒径的颗粒物体积分数反而减小。屋面径流中SS是COD、TP和重金属的主要载体,污染物与小粒径的颗粒物相关性更高,因此要想控制屋面径流中的COD、TP和重金属,关键是控制细小的颗粒物。     

从潮白河年径流频率分布变化看北京市水资源安全问题

密云水库是北京市生活供水的唯一地表水源,而潮白河流域又是密云水库的径流形成区,因此,潮白河流域年径流量的变化直接关系到北京市的水资源安全。根据变化环境下非一致性年径流序列的水文频率计算原理,对潮白河水资源分区年径流序列的确定性成分和随机性成分进行分解,并分别对确定性成分进行拟合计算,对随机性成分进行频率计算;将确定性的预测值和随机性的设计值进行合成,得到潮白河水资源分区在过去、现在和未来年径流量的频率分布;从年径流量的频率分布变化上,分析了北京市所面临的水资源安全问题。分析结果表明潮白河流域年径流量变化的总体趋势是逐年减小,密云水库在平水年和枯水年的入库径流量也将随之减小,因此密云水库不能成为北京21世纪可持续发展的水资源保障。     

基于新型径流采集方法的城市不同非渗透下垫面径流系数解析

通过构建人工模拟降雨与下垫面径流收集体系,解析城市不同非渗透下垫面径流系数.下垫面径流系数分析结果显示:城市道路平均径流系数为0.82,低于其他非渗透下垫面(0.87～0.89),这主要是由于沥青材质的城市道路具有更强的渗透性,其粗孔隙对水流具有较强的吸收能力.降雨历时和降雨强度是影响下垫面径流系数的关键因素.降雨历时...     

雨水径流对景观水体中多环芳烃污染特征的影响

以北京市长河湾流域某排污口附近景观水体为研究对象,通过对水体中PAHs的连续检测,研究了雨水径流对景观水体中PAHs污染特征的影响,以期为景观水体中PAHs的控制和管理提供科学依据.结果表明,长河湾景观水体中∑16PAHs在降雨时的浓度变化与降雨强度及降雨量有关,长河湾水体中溶解态PAHs组分以3环和4环为主,2环组分所占的比例最少.水体底部沉积物中PAHs含量明显高于岸边,沉积物中∑16PAHs含量约为229.2μg.kg-1,岸边土壤中∑16PAHs含量约为185.6μg.kg-1,低于国内外一些水域沉积物中PAHs污染浓度.     

合肥市不同下垫面降雨径流水质特征分析

通过对合肥市4种不同类型下垫面27场降雨径流和自然降雨水样中SS、COD、TN和TP水质指标的分析,探讨了草地、屋面、校内路面和校外道路降雨径流污染物历时变化规律及初期冲刷效应,比较了不同类型下垫面降雨径流和自然降雨水样中污染物浓度分布的差异,计算了场次降雨径流污染物的事件平均浓度.结果表明,不同下垫面降雨径流污染物浓度随时间变化的规律相似,且大多存在初期冲刷现象,一般在降雨初期污染物浓度较高,随着降雨历时的延长污染物浓度呈下降趋势,并趋于平稳;不同下垫面降雨径流和自然降雨水样中TN污染负荷较高,大气湿沉降对降雨径流中TN的贡献很大;校外道路降雨径流水样中SS、COD、TN和TP浓度的变化范围冬半年大于夏半年,不同下垫面条件对降雨径流中污染物EMC的影响存在差异.     

强降雨下农田径流中溶解态氮磷的输出特征 ——以崂山水库流域为例

在崂山水库流域建立了种植5种代表性作物玉米、大豆、花生、红薯和黄瓜的径流小区,对2009~2010年10次强降雨(大雨或暴雨)产流中溶解态氮磷浓度进行了定位观测,同时记录了降雨基本特征和径流小区各类型作物的种植生长信息.结果显示,5种作物所在径流小区产流中氨氮、硝氮和水溶性磷的事件平均浓度(EMC)均存在较明显的差别,施肥条件和作物类型是造成这种差异的主要原因.玉米、黄瓜所在径流小区产流中溶解态氮磷浓度明显高于其他作物,是由于这两种作物施肥量相对较大,而叶面积指数相对较小.各径流小区的溶解态氮磷流失量与作物叶面积指数存在明显负相关(P<0.05).降雨特征与径流小区溶解态氮磷物质迁移的相关性分析表明,迁移量与次降雨量、小时最大雨强呈现显著正相关(P <0.01).     

乌鲁木齐市道路雨水径流重金属污染分析

对乌鲁木齐市区3条不同道路路面雨水径流进行了取样监测,采用原子发射光谱法分析了径流中的Cu、Cd、Pb、Zn 4种重金属元素含量,探讨了路面径流中重金属元素的浓度变化、平均质量浓度的空间变化及重金属元素浓度间的关系。结果表明:3个采样点重金属浓度均在5~15 min时达到高峰,随着降雨和径流的延续,浓度也逐渐降低。3个采样点中Zn、Cu、Pb的质量浓度较高,而Cd的含量最小。其中城市交通密集区路面(采样点Ⅱ)径流重金属浓度最高,支路路面(采样点Ⅲ)重金属的含量相对较低。乌鲁木齐市路面径流中重金属污染水平高于其他城市,反映出乌鲁木齐市在道路路面环境维护和管理上与其他城市的差距。路面径流中不同重金属元素间相关性强,说明重金属污染物具有同源性。     

SCS-CN模型中土壤参数的作用机制研究

土壤参数是地表径流模型中的关键参数,对径流过程模拟有重要影响,因此有必要明确土壤参数的作用机制。论文结合SWAT (Soil and Water Assessment Tool) 模型,以广泛应用的径流曲线数模型(SCS-CN) 为例,对土壤参数在SCS-CN模型中的作用进行了理论推导、分析和实例研究。分析表明,土壤饱和含水量参数与田间持水量参数的比值,是影响不同土壤湿度下地表产流能力的重要因素,两者比值越大,土壤含水量对地表产流能力的调节越弱,导致基于不同土壤模拟的地表径流量随土壤湿度的波动而上下反转。以实际流域为例,发现不同土壤数据模拟地表径流间差别的显著季节性特征;阐明该差别季节性变化的内在机制,验证了理论分析结论。为深入理解产流过程、合理选择土壤数据、模型参数优化及模拟结果解释提供了参考。     

Removal of non-point pollutants from bridge runoff by a hydrocyclone using natural water head

A hydrocyclone using natural water head provided by bridge was operated for the treatment of stormwater runoff. The hydrocyclone was automatically controlled using electronic valve which is connected to a pressure meter. Normally the hydrocyclone was open during dry days, but it was closed after the capture of the first flush. The results indicated that the average pressure and the flow rate were directly affected by the rainfall intensity. The pressure head was more than 2 m when the rainfall intensity was above 5mm·h^-1. The percentage volume of underflow with high solids concentration decreased as the pressure and flow rate increased, but the percentage volume of overflow with almost no solids showed the opposite behavior. The total suspended solids （TSS） concentration ratio between the overflow and inflow （TSSover/TSSin） decreased as a function of the operational pressure, while the corresponding ratio of underflow to inflow （TSSunaer/TSSi,） increased. The TSS separation efficiency was evaluated based on a mass balance. It ranged from 25% to 99% with the pressure head ranging from 1.4 to 9.7 m, and it was proportional to pressure and flow rate. Normally, the efficiency was more than 50% when the pressure was higher than 2 m. The analysis of the water budget indicated that around 13% of the total runoff was captured by the hydrocyclone as a first flush, and this runoff was separated as underflow and overflow with the respective percentage volumes of 29% and 71%. The pollutants budget was also examined based on a mass balance. The results showed that the percentage of TSS, chemical oxygen demand （COD）, total nitrogen （TN）, and total phosphorus （TP） in underflow were 73%, 59%, 7.6%, and 49%, respectively. Thus, it can be concluded that the hydrocyclone worked well. It separated the first flush as solids-concentrated underflow and solids-absent overflow, and effectively reduced the runoff volume needing further treatment. Finally, four types of optional post treatment design are presented and compared.