Evaluation of an Infiltration Best Management Practice Utilizing Pervious Concrete1

Abstract: A pervious concrete infiltration basin was installed on the campus of Villanova University in August 2002. A study was undertaken to determine what contaminants, if any, were introduced to the soils underlying the site as a result of this best management practice (BMP). The average infiltration rate at the site is approximately 10^?4 cm/s. The drainage area (5,208 m²) consists of grassy surfaces (36%), standard concrete/asphalt (30%), and roof surfaces (30%) that directly connect to the infiltration beds via downspouts and storm sewers. Composite samples of infiltrated stormwater were collected from the vadose zone using soil moisture suction devices. Discrete samples were collected from a port within an infiltration bed and a downspout from a roof surface. Samples from 17 storms were analyzed for pH, conductivity, and concentrations of suspended solids, dissolved solids, chloride, copper, and total nitrogen. Copper and chloride were the two constituents of concern at this site. Copper was introduced to the system from the roof, while chloride was introduced from deicing practices. Copper was not found in porewater beneath 0.3 m and the chloride was not significant enough to impact the ground water. This research indicates that with proper siting, an infiltration BMP will not adversely impact the ground water.     

降雨入渗下残坡积土边坡的稳定性模拟研究

针对杭兰高速公路受降雨影响显著的非饱和残坡积土边坡,考虑降雨入渗的影响,通过对非饱和土水力特征参数的试验研究,用精度较高的Van Genuchten公式拟合土-水特征曲线,得出了非饱和渗透函数的特征参数;在此基础上,将饱和-非饱和非稳定渗流分析与有限元强度折减法相结合,进行了降雨入渗渗流场与应力场的耦合分析,模拟雨水入渗引起的暂态渗流场,并将计算所得到的暂态孔隙水压力用于考虑基质吸力影响的边坡稳定系数的计算;最后根据研究区的降雨气象资料,探讨了降雨强度、降雨持时对残坡积土边坡渗流场分布、发展和稳定性的影响。该研究可为滑坡地质灾害的预防提供依据。     

微塑料对土壤水分入渗和蒸发的影响

为探究不同丰度（土壤干重的0.5%、1%、2%）和不同类型（PP、PVC、PE）微塑料对土壤水分入渗和蒸发的影响,采用室内土柱模拟的方法,阐明了不同丰度及不同类型微塑料对土壤水分累积入渗时间、土壤含水率、湿润锋和蒸发特性等的影响,其中A1,A2,A3、Q1,Q2,Q3和Z1,Z2,Z3分别代表PE、PVC和PP在0.5%、1%和2%丰度下的实验编号.结果表明,不同类型和不同丰度下的微塑料对土壤水分入渗和蒸发存在显著差异,同类型条件下随着微塑料丰度增大,累积入渗时间显著增加,而类型不同丰度相同微塑料赋存条件下,PP实验组累积入渗时间>PVC实验组累积入渗时间>PE实验组累积入渗时间>空白实验组累积入渗时间;赋存微塑料条件下土壤含水率最大值基本呈现于土层深度10~25 cm处,空白组CK出现在20~25 cm处;相同入渗时间内土壤湿润锋运移距离和湿润锋运移速率随微塑料丰度增加而减小,当入渗时间为60 min时,A1、A2、A3,Q1、Q2、Q3和Z1、Z2、Z3湿润锋运移距离较CK分别减少4.38%、8.76%、10.58%,7.30%、10.22%、14.60%和10.95%、13.14%、15.33%,其中PP微塑料的影响最为显著;微塑料赋存对土壤水分蒸发产生抑制作用,同类型微塑料下土壤的累积蒸发量随丰度的增加而减小,在蒸发27 h时,添加2%丰度下PP、PVC和PE微塑料的实验土柱累积蒸发量比CK分别减小22.9%、19.4%和13.3%,Rose蒸发模型更能较真实地反映微塑料赋存情况下土壤累积蒸发量随时间的变化情况.研究可为微塑料赋存条件下土壤水分运移的变化研究提供理论基础.     

强化脱氮地下渗滤系统处理生活污水的研究

通过在渗滤沟底部填充一层铁炭混合物而改造成的强化脱氮地下渗滤系统。结果表明,强化脱氮地下渗滤系统对生活污水具有良好的处理效果,在水力负荷为2cm／d情况下,对COD的去除率在92％以上,对TP的去除率在99％CA上,对TN的去除率达到了80％。因此把铁炭等化学脱氮法结合到地下渗滤系统中,能大大提高地下渗滤系统的脱氮效果,为解决地下渗滤系统脱氮效果差的问题提供了新的思路及途径。     

人工快渗系统在三峡库区处理生活污水的适应性研究

目前国内人工快渗系统的研究主要集中在北方缺水、气候寒冷干燥地区,本研究针对土壤和气候条件特殊的三峡库区,试验研究CRI系统的构建及其处理性能,探索该技术在库区的适应性.结果表明,库区常见的灰棕紫泥土渗透系数较小,折算成水力负荷为0.1 m³·(m²·d)^-1,在该水力负荷下,湿干比为1d∶3d时,系统取得较好的处理效果.气候条件、土壤特性是影响湿干比的主要因素,1d∶3d的湿干比对库区是适宜的,表明CRI系统在三峡库区处理生活污水是可行的.     

上海市城市绿地土壤特性及对雨洪削减效应的影响

研究了上海市5个功能区城市绿地土壤的特性,分析了它们在各功能区的分布规律及造成差异的影响因素,并对上海市利用绿地蓄渗雨洪的潜力进行了计算分析.结果表明,上海市城市绿地土壤质地以粘壤土、砂质粘壤土和壤质粘土为主;城市绿地土壤由于受人为活动的影响,土壤物理性质发生了显著变化,土壤容重增大,孔隙度和渗透性降低,压实现象普遍;土壤的入渗速率差异较大,以文教区和居民生活区为最好,其后依次为公园、商业活动区、道路交通区.对绿地面积比为20%的功能区,在一年一遇的设计暴雨重现期内,绿地蓄渗雨水效果随土壤入渗速率的增大而增大,且下凹式绿地的蓄渗效果明显优于平绿地.     

北京西郊城市污水人工快滤处理与利用系统

以人工土壤作为惨滤介质处理城市污水在北京西部进行了两年中试工程运行试验研究结果表明,人工快滤处理系统对城市污水具有较高的去除率,其对 COD,BOD₅,SS,TN和 P的年平均去除率分别为 90.2％,96.4％,95.1％,32.3％和 30.2％;处理出水中 COD,BOD₅,和SS的年平均浓度分别为 39.8,3.80和 11.1mg/L;人工快滤床的年平均渗滤速率、水力负荷率和有机负荷分别为0.339cm/min, 208m/a和14.9kgBOD₅/（m2·a）;用处理出水灌溉蔬菜和水稻不会引起硝酸盐和重金属的明显积累．     

人工快滤系统处理小区洗衣废水的试验研究

家庭洗衣废水直排水体给城市河道带来了阴离子表面活性剂(LAS)的污染。本试验利用人工土快速渗滤系统对居住小区家庭洗衣废水的处理技术进行了室内模拟土柱研究。结果表明,人工快滤系统对洗衣废水中的LAS,COD及氨氮等污染物具有良好的去除效果和稳定性能,其对LAS、COD、BOD及氨氮的平均去除率分别为99.00%、79.8%、72.5%和90.88%。此外,从快滤系统的工作方式、人工土组成及配比和土层厚度三方面对联合去除率的贡献以及各去除机制之间的交叉效应作了探讨。     

华南滨海小流域降雨入渗对地下水的补给分析

以华南滨海小流域——中山大学滨海水循环试验基地（试验基地）作为研究区,在对该流域地下水和雨水分别进行采样、实验分析的基础上,利用氯量平衡法（CMB）与地下水动态法计算了该流域的降雨入渗补给系数与给水度。研究发现,试验基地地下水主要受降雨补给,地下水埋深在雨季（4—9月）、旱季（10—3月）的变动范围大致为0～1.5 m与0～0.5 m。根据CMB计算结果,补给区、中间区雨季降雨入渗补给系数分别为旱季的1.3～1.6倍和1.3～2.0倍,且补给区大于中间区（M5井除外）。利用地下水动态法计算次降雨入渗补给系数,所得雨季、旱季的均值（7.6%和4.6%）与CMB计算结果（7.7%和5.3%）较为接近。给水度、雨强与入渗补给系数均存在一定的线性关系。将地下水埋深分别与降雨入渗补给量及潜水蒸发量进行多项式拟合对比,发现降雨入渗对地下水的最大入渗补给埋深约为2.3 m,当埋深为3.1 m时,地下水可获得最大净补给量。     

农村生活污水分散处理技术研究进展

对农村生活污水的特点进行了分析,总结了国内外农村生活污水分散处理技术的研究及应用状况,介绍了三种典型的分散处理技术,并指出这三种技术的有机组合,将成为未来农村生活污水分散处理技术发展的趋势。