截流式合流制降雨径流污染模拟研究

截流式合流制溢流(CSOs)污水及污染负荷往往发生在较大降雨和暴雨过程中,基本无监测数据积累,CSOs负荷量的核定十分困难.本文选择辽宁省营口市西部污水处理厂服务范围内的截流式合流制排水体制区域为研究区域,在收集整理排水管网数据、气象数据、土地利用数据等资料的基础上,应用基于污染物堆积和冲刷过程的机理模型——SWMM模型模拟和分析了研究区域降雨径流污染过程.模型使用西部污水处理厂进水水量、水质实测数据进行参数率定和模型验证,模拟了降雨径流污染负荷产生过程和溢流过程.研究表明,降雨量是城市降雨径流污染负荷的重要影响因素,但不是唯一的决定因素.降雨历时、降雨强度、干期天数等都会影响城市降雨径流污染负荷量.溢流口CSOs污水量和负荷与降雨量之间有较好的线性关系,同时降雨强度对溢流口CSOs的污染物负荷也有较大影响.     

北京市中心城区某沥青屋面和金属屋面径流污染特征

为评价不同类型屋面径流污染特征,通过2016～2018年雨季期间对北京中心城区某沥青屋面和金属屋面径流进行监测,分析其径流污染特征,并评价初期雨水弃流对径流污染的控制效果。研究结果表明,沥青屋面径流和金属屋面径流中化学需氧量(COD)、总磷(TP)和氨氮(NH+4-N)的事件平均浓度(EMC)均远高于《地表水环境标准》中Ⅴ类水的水质标准,总体略高于同类型屋面径流的相关研究报道;研究监测的6场降雨事件,沥青屋面径流中悬浮固体(SS)、COD、TP和NH+4-N的初期冲刷强度均高于金属屋面,在前期晴天数较高或降雨强度和降雨量较大时更为显著;通过提出的径流厚度和污染物排放率关系曲线方法,可定量评价不同初期弃流量对径流污染控制效果,金属屋面和沥青屋面径流弃流3 mm径流厚度后,可以有效控制(72. 75±20. 96)%和(80. 55±15. 94)%的SS污染负荷,以及(66. 91±21. 68)%和(85. 25±11. 28)%的COD污染负荷,弃流后径流污染控制效果较好;但按照3 mm径流厚度弃流后,仍不能一定保证弃流后径流中SS和COD浓度在国家相关规范要求的初期弃流后雨水径流污染物浓度范围内。     

黄浦江上游水源保护区非点源污染分析

黄浦江上游非点源污染已经成为影响其水质的重要因素．介绍了6类主要的非点源污染源,以CODcr,TN和TP为指标,用等标污染负荷法研究分析了2000年和2005年保护区内非点源污染的排放状况．结果表明：2000年畜禽粪尿、地表径流和生活污水的污染贡献率最大;2005年地表径流污染贡献率最大,生活污水的污染贡献率次之．     

路面雨水水质特性及弃流试验

对10场典型降雨的路面雨水取样并检测,分析城市区域雨水径流的污染状况和水质变化规律.结果表明:降雨初期径流污染严重,路面初期雨水径流SS,COD,NH_3-N和TP最高质量浓度可分别达到410.00,282.40,11.18和1.20 mg·L~(-1);随着降雨的进行,污染物质量浓度逐渐下降,最后趋于稳定.在实地检测和理论分析的基础上,对路面初期雨水进行弃流工程模拟试验,初期雨水弃流量为3 mm时,路面雨水的COD,TP,SS和NH_3-N的削减率分别可达到48.15%,51.77%,56.91%和33.45%,可将初期雨水弃流作为路面雨水回用系统的一级处理,以改善不同降雨模式下的水质.     

深圳河湾流域溢流污染规律及其对海湾水质的影响

以深圳河湾流域为研究对象, 基于流域降雨径流污染?沿河截排系统溢流?海湾水动力水质联合模型, 分析研究区溢流污染输出的时空变化规律及其对海湾水质的影响。结果表明, 全年流域主要污染源为污水处理厂尾水污染和溢流污染; 溢流污染占入河湾总污染负荷的30%左右, 雨季升至50%左右, 成为深圳河湾流域雨季最主要的污染源; 溢流污染负荷季节差异性显著, 雨季占全年总负荷的85%以上; 溢流污染负荷随降雨量增加而增加, 当降雨强度相差不大的时候, 雨前干旱时间越长, 溢流污染负荷越大; 深圳湾内湾水质比外湾差且波动更明显, 雨季内湾及湾中水质比旱季差且波动更大; 在场次降雨情况下, 内湾水质波动受溢流污染冲击影响最严重, 湾中及外湾水质波动主要受潮汐作用影响; 在降雨重现期为0.25~0.5 年(2小时降雨约45~60 mm)时, 深圳湾水质超标最明显, 水质受溢流污染冲击影响的持续时间为12~20天。     

不同排水体制下城市降雨径流污染负荷核定方法

针对目前我国现存的主要3种排水体制,合流制、截流式合流制和分流制,讨论了不同排水体制下,城市降雨径流污染负荷核定的不同方法.常用的方法基本是针对完全合流制和分流制而建立的,而截流式合流制是现在大多数城市都在使用的排水体制,在计算该体制下降雨径流污染负荷时应将截流部分和直接排放的部分分别计算,其计算方法应与适用于合流制的降雨径流污染负荷核定方法区分开,有利于更准确地核定城市降雨径流污染负荷,对城市规划和建设有一定的指导意义.     

苏州河沿岸合流制系统雨天溢流频率及其启示

合流系统雨天溢流污染问题在全世界受到广泛关注．上海市苏州河沿岸合流系统在截流倍数仅1．5～3倍的情况下,溢流频率明显低于设计预期与国外的报道．为此,借助排水系统水力模型对上海市典型合流制排水系统进行分析．结果表明：上海市排水系统相互连通,管道坡度平坦,管网存储能力大,加上大面积流域的降雨时空分布差异性,赋予了合流系统巨大的调节能力,导致实际年溢流次数少于设计估算值及类似条件下日本合流系统的相应值．上海市合流系统的溢流污染负荷并不比分流制系统溢流污染负荷大,在控制雨天面源污染上具有更大优势．研究结果可为今后同类地区排水体制的选择提供参考．     

三峡库区小江流域溶解态氮素污染模拟

小江是三峡库区中部北岸流域面积最大的一级支流,农田以紫色土坡地为主,随降雨形成的地表径流和壤中流流失的非点源溶解态氮是水体中氮素污染的主要来源.根据小江流域地形、土壤等特性,构建流域溶解态氮素污染模型,并将具有物理机制的SLURP分布式水文模型引入污染模型中地表径流和壤中流的模拟,借助GIS技术,对小江流域2000～2007年溶解态氮的输出量与负荷的时空分布进行了模拟与定量计算.结果表明:土地产生的负荷占总负荷的68.3%～76.8%,农村居民点产生的负荷占23.2%～31.7%;土地产生的负荷中85%以上来源于农田.     

两段BAF处理生活污水中试研究

采用两段曝气生物滤池处理生活污水进行了试验研究,探讨了不同的水力停留时间(HRT)对处理效果的影响.结果表明:HRT为1～4 h时,进水COD质量浓度98～154.2 mg/L 的条件下,COD的去除率平均为74.1%,SS的去除率平均为84.5%,NH3-N去除率平均为55.4%,出水COD降至18.6～50.4 mg/ L,SS降至4.8～14 mg/ L,NH3-N降至1.7～28.4 mg/ L;发现NH3-N随着HRT变化较大,COD和TSS变化不显著.同时对第二段生物滤池内生物相特征进行了深入研究,并试验出该系统处理生活污水各段最佳的反冲洗周期.     

华北平原区典型下垫面退水过程研究

以位于邯郸永年区的河北工程大学降雨-径流-灌排试验场为依托,进行数场人工模拟降雨试验,分别探讨了华北平原区典型下垫面河道径流、地表径流和各层壤中流出流的退水特征。对各种出流方式对比结果表明, 河道径流和地表径流在降雨停止后迅速消退,且很快退水完毕;壤中流退水往往在地表径流退水的后半程开始,其退水历时最长, 流量最小。影响因子分析表明, 降雨强度对退水流量的影响比较明显地表现在河道径流方面,即随降雨强度的加大,河道径流的退水流量呈幂函数上升趋势;降雨量对各层壤中流总退水流量的影响显著,即随着降雨量的增大,壤中流退水流量呈幂函数增大趋势;降雨历时对各种方式的退水流量影响均不明显。雨强还影响退水流量在总径流量中的分配比例,河道径流、地表径流、壤中流1和和壤中流2出流的退水流量分别占总流量的0.72%、8.6%、1.71%和0.19%,退水流量占总流量的12.31%。当雨强小于2mm/min时,随着雨强的增大地表径流退水流量所占比例呈直线增加趋势,但当雨强增加到2mm/min以上之后,地表径流退水流量所占比例反而下降了;随着雨强的增加,壤中流总退水流量所占比例呈对数函数逐渐下降的趋势。计算结果表明, 该区退水常数可以分河道径流、地表径流退水和壤中流退水2类, 其数次降雨平均值分别为 0.85 和 0.95。这一结果为进一步研究水文过程乃至流域尺度的退水过程提供了借鉴。     

排水管道计算机辅助设计的发展研究

介绍了国内外排水管道计算机辅助设计软件的发展状况及典型软件的特点，分析国内外排水管道辅助设计软件存在的问题及成因，提出排水管道智能辅助设计系统是排水管道辅助设计软件的发展方向，并描绘了雨水管道智能辅助设计系统的结构及各模块的功能．     

城市混合截污管网溢流污水防控技术进展

在分析城市合流制排水系统污水溢流污染特点的基础上,系统介绍了合流制排水系统污水溢流污染处理处置过程中带有共性的关键防控技术,并综述了国内外对于该项技术的研究进展,分析了我国目前控制合流制管道溢流污染存在的问题和不足,旨在为我国城市合流制溢流污染控制提供技术借鉴.     

回采工作面泥岩巷道变形的防治

本文在实地测试的基础上,通过对张集煤矿下石盒子组东二采区1煤,1345、1343、1346、1348、1346（2）多个工作面掘进,回采过程中围岩移动规律的观测研究,提出了在泥岩岩运移规律下的水处理,防治巷道变形的指导性方法。本结论经过实践,具有很强的可操作性。同时,对其他矿井解决类似问题提供了经验和参考。     

城市排水管网系统的选择与比较

总结了城市排水管网系统多年工程设计经验.阐述了合理确定排水体制的重要性.介绍了各种排水体制及其特点.指出了选择排水体制时应遵循的原则.建议选择排水体制时,应针对具体情况通过经济分析比较确定.     

城市旧城区排水体制选择

通过分析排水工程实际中遇到的情况,探讨了排水体制存在的问题,提出在城市旧城区中应推行合流制排水系统。     

生物法处理含锌废水的试验研究

微生物对处理金属污染的废水具有潜在的优势,本试验在厌氧或兼性厌氧的条件下采用液体培养基对阴沟菌和厌氧菌培养,对污染物Zn的去除率在48h就已经达到了80%左右,大大缩短了微生物吸附降解锌的反应周期,最后锌以硫化锌沉淀的形式从水体中去除.     

下水道硫化氢产生的原因及施工中的监测

城市下水道产生大量的有害气体,最常见的是硫化氢气体,本文对下水道中产生硫化氢气体的原因进行了分析并提出了减少硫化氢产生的措施和在下水道施工作业中硫化氢气体监测的方法。     

浅谈下水道施工中如何预防有害气体中毒

介绍了下水管道中常见的几种有毒有害气体的特性及其对人体的危害，阐述了施工作业中应采取的行之有效的安全防护措施。     

Development of 1D and 2D coupled model to simulate urban inundation: An application to Beijing Olympic Village

Urban inundation due to anomalous storms is a serious problem for many cities worldwide. Therefore, it is important to accurately simulate urban hydrological processes and efficiently predict the potential risks of urban floods for the improvement of drainage designs and implementation of emergency actions. However, the complexity of urban landforms and the diversity of hydraulic infrastructure pose particular challenges for the simulation and risk assessment of urban drainage processes. This study developed a methodology to comprehensively simulate inundation processes by dynamically coupling 1D and 2D hydrodynamic models. By allowing the simultaneous solution of the processes of rainfall and runoff, urban drainage, and flooding, this method can be used to estimate the potential inundation risks of any designed drainage system. Furthermore, a Geographical Information System (GIS) based platform was fully integrated with the model engine to effectively illustrate the context of the problem. The developed model was then demonstrated on the Beijing 2008 Olympic Village under the conditions of the 5-year and 50-year design storms. The sewer discharge, channel discharge, and flood propagation (inundation initiation, extent, depths, and duration) were numerically validated and analyzed. The results identified the potential inundation risks. From the study, it is found that the coupled GIS and 1D and 2D hydrodynamic models have the potential to simulate urban inundation processes, and hence efficiently predict flood risks and support cost-effective drainage design and management. It also implies promising prospects about the wide availability of high quality digital data, GIS techniques, and well-developed monitoring infrastructure to develop online urban inundation forecasts. Supported by the National Natural Science Foundation of China (Grant No. 40601018)     

合流制排水系统截流工程淤积分析与探测

为研究承压截流井的淤积机理,应用CFD方法进行数值模拟,并以声纳现场实测数据检验.在基于DPM的临界床面切应力模型基础上,应用遗传算法的概率选择方法,提出颗粒"概率沉降"模型,可有效模拟淤积面形状和相对淤积厚度,这得到了声纳实测数据的验证.结果显示,截流井内x方向淤泥面呈斜坡状,存在位置不受流量影响的凸起;y方向淤泥面呈凹面状,中部存在凸起,两侧受冲刷而趋于平缓.声纳现场探测还发现,截流井内淤积厚度与旱流量有较强相关性;截流干管内淤积状况与相连的截流井有关.