“灰绿”协同措施对银川市合流制溢流污染的影响EI北大核心CSCD

针对合流制管网系统在雨天溢流污染严重,造成城市水体黑臭现象的问题,以银川市某高密度城区合流制管网系统为例,基于SWMM模型,在短历时设计降雨和长历时设计降雨两种条件下,模拟分析了合流制溢流(CSO)调蓄池、雨污管道混错接改造、绿化带海绵化改造等“灰绿”协同措施对CSO污染的影响。结果表明:CSO调蓄池、雨污管道混错接改造、绿化带海绵化改造及“灰绿”措施结合4种方案在短历时、长历时设计降雨条件下,随着降水量的增加,溢流水量及溢流污染物负荷均增加,溢流削减率均逐渐减小,其中“灰绿”措施结合方案对溢流污染的削减效果最为显著;重现期小于5 a时,溢流水量削减率与溢流污染物负荷削减率基本达到80%;降雨条件为中雨时,污染物负荷削减率基本达到75%;重现期为20 a时,溢流水量削减率及TSS、COD、TP、NH^(+)_(4)-N负荷削减率分别达到64%、70%、70%、70%、70%;降雨条件为大雨时,溢流水量削减率及TSS、COD、TP、NH^(+)_(4)-N负荷削减率分别达到28%、32%、26%、31%、33%。     

基于低影响开发的合流制溢流污染控制策略研究

在合流制区域广泛采取基于低影响开发(LID)的源头分散式雨洪控制措施可以有效地减少合流制溢流(CSO)污染,并且具有较好的经济效益和生态效益,因而受到越来越多的关注。指出传统措施和单一控制思路的局限;分析基于LID的CSO污染控制策略的产生及利用LID削减CSO污染的原理和典型案例;探讨传统控制措施与LID措施的不同特点及相互关系;最后结合我国实际,指出在我国城市推广应用LID面临的障碍并提出建议,以期为我国城市更经济、高效地控制CSO污染及在老城区广泛推广LID提供参考。     

合流制溢流污染控制系统决策

合流制溢流(CSO)污染控制以削减溢流进入受纳水体的污染物总量为目标。由于合流制排水系统的复杂性以及污染物传输、溢流过程的随机性和多变性,CSO污染控制涉及一系列错综复杂的理论与工程实际问题,因而需要进行科学的系统决策,以降低投资、提高效益。首先分析我国城市CSO污染控制存在的主要问题;再从解析合流制及其溢流污染控制系统的组成关系入手,从宏观、系统的角度分析CSO污染的产生与传输过程,构建CSO污染控制系统,并对几个主要子系统进行分析;最后提出CSO污染的系统控制原理,探讨子系统的合理衔接、匹配和控制方案的优化选择问题,为我国城市CSO污染控制提供一个清晰的思路。     

基于SWMM截流式合流制管网溢流水质水量模拟

采用暴雨管理模型(Storm Water Management Model,SWMM)对柳州市竹鹅溪片区截流式合流制管网溢流进行了水质水量模拟,并将模拟结果与实测数据进行了比较分析。结果表明,虽然TSS模拟结果与实测值偏差较大,但模型的水量模拟具有较高的可靠性与准确性,TN、TP、COD三种污染物模拟结果也与实测数据偏差较小。SWMM模型可以成为城市面源污染研究的有效工具,并为合流制溢流污染控制提供科学参考。     

合流制溢流污水污染控制技术研究进展

合流制溢流污水未经处理进入城市河湖水系,造成水体严重污染, 合流制溢流污染控制是我国许多城市面临的水环境综合整治的重大课题之一.分析了合流制溢流污水水质特征、污染的影响因素,概述了合流制溢流污水污染控制技术进展,以期为我国城市排水系统的改造和水环境治理提供借鉴.     

广州市中心城区典型合流制排水口污染负荷排放规律分析

随着广州市中心城区河道水环境治理力度的加大,合流制溢流污染问题越来越突出,对城市河道水体构成了日益严重的威胁。本文选取广州市中心城区典型合流制排水口进行了18场降雨的径流污染监测,总结了在典型小雨、典型中雨及典型大雨场次下排水口各水质指标随降雨历时的变化规律,同时分析了18场降雨的排水口最高浓度、平均浓度与总降雨量的关系,研究成果可为合流制污染控制工程的设计提供参考。     

合流制管道溢流污染的特征与控制研究进展

综述了国内外合流制管道溢流污染特征与控制的研究进展,总结了合流制管道溢流废水的污染物来源、水质水量关系和水环境影响特征,分析了影响合流制管道溢流污染特征的影响因素、常用合流制管道溢流污染控制措施,以及旋流分离、沉淀等末端控制技术的研究进展;指出管道沉积物的沉积、冲刷、污染释放监测与管道、截流井和排口净化技术的工艺组合,是控制我国合流制管道溢流污染的关键技术节点。     

区域特征参数及降雨等级差异性对合流制系统溢流影响模拟研究

针对地形坡度、土壤渗透性能、不透水面积率、年径流总量控制率、截流倍数、截流井上游管段设计重现期六类合流制区域特征参数及降雨因素对合流制溢流总量及溢流频次的影响,利用S WMM模型模拟研究了合流制区域特征参数对溢流结果的影响权重、合流制区域特征参数组合正交方案的差异性及降雨因素与引入的溢流比概念的响应关系.结果表明,合流...     

基于SWMM的城市洪水内涝模型研究

城市化程度的提高,直接改变了城市暴雨径流形成条件,使其雨洪运动特性发生了较大变化,城市防洪排涝问题日益严峻。文章以SWMM模型为基础,结合澳门大学横琴岛校区的实际资料模拟地面的溢流过程,并对造成溢流的可能原因地面不透水面积所占比例、管道粗糙度和管径进行量化分析比较,为城市土地规划利用和排水管网设计提供依据,有效减轻城市洪水内涝灾害。     

基于SWMM的银川市金凤区雨洪模拟及LID效果评估

针对城市内涝及非点源污染问题,从海绵城市建设的角度出发,以银川市金凤区作为研究区域,采用SWMM建立雨洪模型,选取设计雨峰系数为0.4的5种降雨重现期和降雨重现期为0.5 a的4种雨峰系数共9场降雨,评估研究区在下凹式绿地、透水铺装、雨水花园、下凹式绿地组合透水铺装及雨水花园组合透水铺装5种LID方案下对径流及4种污染物的控制效果。模拟结果表明：随着重现期的增大,5种方案的径流控制率及污染物负荷削减率均有所减小;下凹式绿地组合透水铺装方案的削减效果最为显著,重现期为0.5～5 a时,该方案径流控制率均大于65%,污染物负荷削减率均大于45%;重现期为10 a时,径流控制率及TSS、COD、TP与TN负荷削减率分别为61.38%、42.86%、58.23%、44.03%和55.95%;重现期为0.5 a时,随着雨峰系数的增大,5种LID方案的径流控制率及污染物负荷削减率的变化均不明显。LID方案对中小重现期降雨有较好的控制效果,但因组合方案各措施间受到相互作用及不透水面积等因素的影响,并未达到“1+1>2”的叠加效应,最优方案还需深入研究。     

基于SWMM模型的沿海城市内涝模拟研究

沿海地区台风过境时的短历时强降雨可迅速形成地表径流,易导致城市内涝,造成严重的经济损失和人员伤亡。为缓解该问题,本文以福州晋安河流域为例,构建了基于SWMM管网和地面二维积水的城市内涝模拟模型,以研究该区域城市内涝成因及应对策略。实例研究表明,上游库湖泄水抬高内河水位,下游外江涨潮使内河排水不畅,是形成内涝灾害的主要原因。为此提出库湖闸站联合错峰调度方案,有效防止下游江水倒灌。以苏迪罗台风降雨为例,采用该调度方案可减少管网节点溢流量27.44%,缩小淹没面积29.73%,降低内涝严重区河道最高水位1.02 m,有效缓解地表淹没。本研究成果可为福州城市内涝的科学调度提供技术支撑,同时对其他沿海城市的防洪调度具有参考价值。     

基于复杂高密度管网结构优化技术的银川城区排水过程高效模拟方法

为高效高精度模拟大尺度城区的排水过程,掌握城市地表径流机制和管网排水规律,以银川市约310 km²的城区为研究区域,应用耦合地表径流及城市地下管网排水过程的GAST模型,结合当地污水处理厂、管网、地形和土地利用等特征,基于普适性的数字地形高程DEM数据处理、土地利用类型划分、合流制排水管网和污水处理厂概化等技术,提出了一种基于复杂高密度管网结构优化技术的城区排水过程高效模拟方法。采用理想地形和实际地形对该方法模拟的精度和效率进行了验证,结果表明：对一级支管做删除概化处理对实际的管网排水过程模拟结果影响较小,20.46 km²区域内一二维耦合节点数可削减27.8%,模型计算效率提高12.18%,且研究区域越大,计算效率提升越明显;模拟结果与实测值误差在6%以内,在保证模拟精度的同时大幅提高了计算效率。     

SWMM模型在内涝灾害防治中的应用——以宁波市溪口镇为例

浙江省宁波市溪口镇经常发生内涝灾害现象,造成了严重的经济损失。为解决此问题,采用SWMM(Storm Water Management Model)模型对溪口镇中心城区现状雨水管网系统进行模拟,通过分析模拟结果中检查井的溢流量和溢流位置,找出了造成节点溢流的原因并提出了相应的改造措施。研究结果表明:由于管网淤堵和管径过小的问题,中心城区现状管网系统排水能力较弱,不足以抵御2 a一遇的降雨事件。针对以上问题,提出了清淤和增大管径的改造措施,其中清淤措施可在一定程度上提高管网排水能力,改造措施1(49个管段管径由原来的400 mm增加到800 mm)和措施2(57个管段管径由原来的400 mm增加到800 mm)分别可抵御3 a一遇和5 a一遇的降雨事件。研究结果可为溪口镇中心城区排水系统改造提供参考依据。     

基于不同土地利用类型下的初期雨水径流污染特征分析与LID措施研究

探究初期雨水径流污染物在不同用地类型下的变化规律,对比分析海绵城市建设技术对径流污染的控制效果。首先对landsat 8卫星影像资料进行目视解译将天津市河西区解放南路郁江道研究区分为9类二级用地类型,之后根据土地利用类型划分结果和雨水管网资料建立SWMM水质模型并进行相关参数率定,最后模拟典型径流污染物悬浮固体(SS)的污染特征和低影响开发设施(LID)对其的削减效果。结果表明:不同土地利用类型和重现期下,径流污染物均呈现先增大后减小最后稳定在某一数值附近即初期雨水径流污染效应。采用渗透铺装和生物滞留池对径流SS拦截效果明显,但随着降雨强度增大,其处理能力逐渐达到饱和,处理效果不明显。     

Layout effects and optimization of runoff storage and filtration facilities based on SWMM simulation in a demonstration area

The layout effects and optimization of runoff storage and filtration facilities are crucial to the efficiency and management of the cost of runoff control, but related research is still lacking. In this study, scenarios with different layouts were simulated using the storm water management model(SWMM), to investigate the layout effects on control efficiency with different precipitations. In a rainfall event with 50 mm of precipitation in two hours, 1820 scenarios with different layouts of four facilities constructed in 16 sub-catchments were simulated, the reduction rates of internal flow presented a standard deviation of 10.9%, and the difference between the maximum and minimum reduction rates reached59.7%. Based on weighting analysis, an integrated ranking index was obtained and used to determine the optimal layout scenarios considering different rainfall events. In the optimal scenario(storage and filtration facilities constructed in sub-catchments 14, 12, 7, and 2), the reduction rates of the total outflow reached 31.4%, 26.4%, and 14.7%, respectively, with 30, 50, and 80 mm of precipitation. The reduction rate of the internal outflow reached 95% with 50 mm of precipitation and approximately 56% with 80 mm of precipitation.     

低影响开发模式下城市雨洪控制效果模拟研究

由于贵安新区作为国家第一批海绵城市试点,对我国西南地区的其他城市有非常好的借鉴作用。本文以贵安新区示范区为研究对象,构建暴雨洪水管理模型(SWMM),并根据贵安新区海绵城市建设相关规划,结合研究区下垫面特征,在不同重现期降水情景下设计7种LID措施组合情景并进行相应的模拟与分析,评估不同LID措施组合对雨洪控制的效果,寻求最优LID措施组合。结果表明:LID措施组合方案的雨洪控制效果均优于单一LID措施,其中下凹式绿地+透水铺装组合措施对高频暴雨和低频暴雨的洪峰流量削减率高达67.2%和44.5%,延缓洪水峰现时间,可以很好地发挥雨洪控制作用,增加雨洪资源的利用量。结合径流系数控制效果,下凹式绿地+透水铺装组合的造价可以降低60.3%,综合考虑水文效应与经济效应,得到贵安新区LID措施的最优配置为:下凹式绿地+透水铺装。以上结果可为贵安新区的城市雨洪管理及海绵城市建设提供相应的理论支撑。     

徐州市地表水水质的环境库兹涅茨特征分析

通过分析徐州市1991~2002年地表水水质与经济增长指标之间的关系,对环境库兹涅茨曲线(EKC)假说进行了验证。研究发现,除废黄河和云龙湖外,其他水体水质与经济发展的关系符合环境库兹涅茨曲线(EKC)特征;认为今后徐州市应进一步加大水污染控制力度,同时配以一定的生态工程,以提高地表水水质。     

晋城市片区洪涝过程响应分析与马路行洪模拟

以晋城市金村区为例,利用SWMM与ICM-2D模型进行多情景洪涝过程模拟,分析降雨雨型与下垫面对晋城市片区内涝的影响;构建双层SWMM模拟马路行洪,分析金村大道和珏山路的淹没特征,并与ICM-2D模型模拟结果进行对比验证。结果表明:随着雨峰系数与降雨重现期的增大,地表洪水总量、淹没范围与水深增大,危险性等级提高;同一降雨重现期下的雨峰与洪峰间的时间间隔随雨峰系数的增大而减小;当52.53%的下垫面转化为不透水面时,同一降雨重现期下的综合径流系数约增加0.5;金村大道市委党校路段与珏山路水西村路段是主要易涝区,淹没面积分别为0.50 hm²和1.31 hm²;双层SWMM在识别易涝点与推求洪水淹没要素方面具有较好的适用性。