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.     

合流制排水管渠系统的改造

本文介绍了旧合流制排水管渠系统改造的三种措施，首先将合流制改为分流制；其次将部分合流管保留，实行截流式合流制管渠；第三在截流式合流制的基础上，对溢流混合污水进行一级处理。并对实施截流式合流制中应注意的问题进行了分析，倡导因地制宜的对旧合流制排水管渠系统进行合理的改造。     

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．     

感潮河地区不同排水体制中污水有机物浓度的对比研究

 对受感潮河流影响珠三角某城市的不同类型污水进行了有机物浓度调查,推算出该城市污水的COD浓度约为272mg/L。不同排水体制中污水有机物浓度的比较结果表明,分流制管道中污水COD浓度（平均191mg/L）显著高于合流制管道中污水（平均137mg/L）。合流制管道中污水COD浓度随河水水位升高而降低,呈显著负相关,偏相关系数为-0.8432。分流制管道中污水COD浓度与河水水位无相关性。在感潮河流影响的地区分流制较合流制更能阻止河水进入污水管网,能保证进入污水厂的污水COD浓度稳定维持在较高水平,分流制更适宜作为该地区的排水体制,该结果为珠三角地区排水体制的选择提供了依据。     

水泵强制排水系统合流制溢流的污染源解析

在对上海市某截流式合流制系统服务范围内的地表径流、生活污水、雨天截流、溢流的水质与水量进行同步监测的基础上,根据排水管网水力模型确定系统储存的生活污水量,采用输入输出质量平衡法初步分析了该系统雨天总出流（溢流加截流）与溢流过程的SS、NH4+-N来源,结合降雨特性比较分析了雨天总出流、溢流的污染源解析结果的差异：与雨天总出流的污染负荷构成相比,2012年6场降雨溢流事件的溢流SS、 NH4+-N负荷中,地表径流的贡献率分别下降了10.2%～25.1%、4.5%～11.0%,生活污水贡献率分别降低了0.3%～1.5%、6.0%～30.7%,管道沉积物贡献率则分别增长了11.2%～25.4%、6.8%～37.2%。研究成果直接确定了对水体造成危害的溢流污染的来源,为CSO污染控制、城市水环境保护策略的制定提供了依据。     

旧城区排水系统改造之我见——以陆丰市城区排水规划为例

在老城区改造中,排水体制的改造必须通过严密的论证,充分利用现在城市资源,合理改造,发挥有限资金的效益,截流式合流制是种比较适合旧城区使用的排水体制.     

浅谈截流倍数

在城市建设当中,雨污分流制和雨污合流制并存,初期雨水对受纳河流污染较为严重,雨污合流制改造为完全分流制代价太高,为了既节省工程造价又达到水体污染的治理目标,需要考虑截流倍数的取值,在理论取值和实际取值之间找到一个平衡值。     

特殊情况下溢流井的设计

我国地域辽阔,各地经济发展不平衡,截流式合流制排水系统在一些城市老城区改造中仍然被广泛采用.污水溢流井是截流式合流制排水系统中关键性构筑物,通过它能将旱季污水和初期雨污水截流排走,以避免水体受到污染,同时也能保证超出截流水量的合流污水顺利地排入水体.     

对城市排水体制的探讨

随着城市建设的迅速发展,人民生活水平的不断提高,各地政府对城市的排水问题也越来越重视.选择适当的排水体制对保护城市环境和水资源具有非常重要的意义.本文对城市排水分流制和合流制实际运行中存在的不正常现象进行探讨,分析可能影响排水制度正常运行的各种因素,找出潜在原因,谈谈这方面的体会.     

浅谈城市排水系统雨污分流改造的措施及作用

社会经济的飞速发展带动了城市给排水工程的发展。排水系统由以前单一的合流制慢慢发展成如今的分流制以及合流制与分流制共存的多元化体制。雨污分流改造不仅可以使污水厂的运行更容易控制,同时也能有效地降低城市污水对水体的污染,从而加大处理污水的可靠性,改善环境。本文简要分析了城市排水系统雨水分流改造,旨在更好地促进城市的规划以及进一步改善人们的生活环境。     

城市暴雨径流计算模型的建立和检验

基于城市降雨径流规律的研究，建立了城市暴雨径流计算模型（包括城市产流、地面汇流和管渠汇流三个部分）。在产流计算中，不透水区用变径流系数法，透水区用下渗曲线法；地面汇流用非线性运动波法；管渠汇流用动力波法。经北京和西安三个小区的实测资料检验，证明模型精度较高，可用于城市雨水控制和管理等场合的径流模拟。     

城市内涝风险分析模型系统开发与应用

为了全面客观评估城市排水管网的排水能力、预防城市内涝灾害的发生,基于EPA SWMM 与 ArcEngine,结合等流时线法与水量平衡原理,开发了城市内涝风险分析模型系统(USRAMS)。阐述了USRAMS的原理与功能,说明了利用USRAMS进行管网排水能力评估与内涝风险分析的方法,并验证了USRAMS的适用性;对沧州市进行了现状管网排水能力评估和城市内涝风险分析,以主题图的形式准确直观地表达了瓶颈管段位置以及城市内涝风险的分布情况。实例证明,USRAMS地表产汇流模块只需径流系数与汇水时间2个参数,较好地适应了中国当前情况,二维地表淹水模拟采用水量平衡原理,计算稳定、快速,其模型结果可为城市内涝防治与雨水管网系统的规划改造提供一定参考。     

港区雨水径流模型的建立及检验

针对港区的情况建立了港区雨水径流模型,包括了地表产流计算模块、地表汇流计算模块和管网汇流计算模块,其中地表产流采用霍顿下渗公式计算下渗量;地表汇流采用瞬时单位法计算;管网汇流模块采用运动波法求解.经长沙市港区的实测资料检验,证明该模型在港区小流域的雨洪分析中有较高的精度,洪峰流量和径流总量最大相对误差分别为2.8%、7.563%,最小相对误差分别为0.7%、0.408%.可用于港区雨水排水的径流模拟.该模型的建立可以为港区的雨水排水系统的设计、校核及管理提供科学依据.     

城市雨水管网模型参数的率定与评价

为推动排水管网模型在城市雨水管理领域的应用,建立了上海市某居住小区雨水管网模型,通过实施管道流量测量,对常用产汇流模型的主要参数进行了率定,并对径流体积和洪峰的影响参数进行了灵敏度排序.结果表明:对径流体积与洪峰流量,最主要的影响因素是不透水表面径流系数/有效不透水面积因子和不透水表面比例;对径流体积影响较小的参数是管壁粗糙系数和地面坡度;对洪峰影响较小的参数为透水表面的渗透性能和地面坡度.总体而言,Horton公式参数的灵敏度最大,英国模型参数的灵敏度最小.研究成果可为城市排水管网模型参数的选择与率定提供参考.     

合流制排水体制合理应用方法研究

结合工程实际，分析了合流制改分流制存在的各种问题，进而提出要保留利用现状合流制管渠．同时，从规划阶段、截流井设计及截流倍数的选取等方面对今后合流制管渠利用领域的工作方向及重点提出了建议．     

屋面雨水收集缓解城市内涝时效分析

针对屋面降雨散落造成城市地面产生径流形成内涝等问题,本文通过对现有的蓄水池结构进行改造,在蓄水池底部设置不同孔径d的排水孔,使得降雨时雨水先收集到蓄水池降雨后缓慢排入土壤或地下管网,达到延长排水时间,降低径流峰值从而降低地下管网堵塞几率。通过设计实验和模拟分析得出以下结论：土壤渗透系数I大和排水孔径d小时排放到土壤的效果最好;排水孔径d越小,雨水进入地下管道时间越长所降低的径流比ψ越高;设计相同体积蓄水池时,底面积A越小蓄水量越大。通过理论和实际验证蓄水池改进技术的可行性,为治理城市内涝提供一种新方法。     

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)     

城市岩质边坡生态防护机理及试验

针对边坡生态防护工程特点,探讨城市岩质边坡的生态防护机理、植物与边坡的力学效应、植物根系加固边坡作用机理,并由此建立相应的力学模型,提出根系-土复合抗剪强度公式.研究植物对边坡降雨截留、径流延滞、土壤防渗、土层固结等效应,并探讨生态防护对边坡的抗冲刷机理.在此基础上,设计并完成城市岩质边坡生态防护室内模型试验,研究不同草种、不同坡度、不同固土方式等情况下的工作特性.将本文方法应用于某城市岩质边坡生态防护工程,获得百喜草、高羊茅和百慕达3种草在不同坡角(38(,48(和58()与固土结构(菱形铁丝网、土工格室、三维网垫)时的抗冲刷特性.研究结果表明:土工格室的固土效果最优,其次是三维网垫和菱形铁丝网;单位面积的冲刷强度存在一个临界角度值,为25(左右;百慕达的固土效果优于百喜草和高羊茅的固土效果.     

广西茅岭江入海典型污染物通量估算方法

茅岭江是入注茅尾海的重要河流,其携带的污染物是茅尾海污染物的主要来源之一。由于各种因素,流域的总径流量和污染通量估算存在一定困难。为掌握茅岭江污染物入海情况,本研究结合茅岭江入海口附近的两条污染物浓度监测断面的监测数据,针对观测时间相对较长的CODCr浓度开展年入海通量估算方法研究。研究利用修正的流域径流数据结合断面监测浓度,提出缺乏流量观测资料子流域的径流估算方法,并比较分析3种不同概化方法估算年污染物通量。结果表明,采用年平均修正流量与年平均河口断面监测浓度可以简单估算茅岭江的污染物入海年通量。该方法也可以直接应用于其他污染指标的年通量计算。     

喀斯特流域地貌类型对枯水径流特征的影响分析

从水文地貌流域系统的角度出发,分析喀斯特流域地貌类型与枯水径流的关系,并作枯水流量频率分析计算,按地貌形态组合类型把流域分为喀斯特流域、喀斯特化流域和非喀斯特流域3种类型,初步建立喀斯特流域地貌类型对枯水影响的回归方程并检验,揭示喀斯特地区枯水径流的规律,为分析和预测枯水径流提供理论依据。