基于MIKE11的城市河网雨水径流污染模拟研究

随着我国社会经济的快速发展,城市雨水径流污染成为影响水环境的重要因素,预测雨水径流的影响对保证用水安全与城市水环境质量具有重大意义。基于MIKE11模型软件,构建城市河网水力水质模型,确定河网水量水质变化情况;模拟降雨径流对河网水环境的影响范围与时间,掌握河网水质自净及纳污规律。通过与实际监测数据对比分析,该模型能较好模拟河网在雨水径流影响下的水环境变化,预测结果可以为该区域水环境保护和水资源管理决策提供科学依据。     

基于MIKE URBAN的城市雨水系统建模方法研究

城市雨水系统建模是当前城市雨水系统规划、设计与运行管理研究的核心内容。本文基于Mike Urban阐述了雨水管网的建模方法及技术路线,并基于案例对实际雨水系统进行了计算机模拟,结果表明该建模方法的可行性。     

城市雨水径流污染负荷计算及评价模型

以苏南某城市一小区为例,运用最小二乘原理,通过共扼梯度法。确定了城市雨水径流污染负荷模型的参数,并经验证具有良好的精度．为受纳水体的污染进行评价、控制和规划提供了量化数据．     

城市雨水径流污染模型参数优化方法研究

为了优化雨水径流污染模型参数,比较了四种不依赖模型具体数学表达形式的基于最小二乘法原理的参数估计算法,包括拟牛顿法、单纯形法、模式搜索算法和遗传算法,还比较研究了四种优化算法在收敛速度,收敛稳定形和准确性及初始值等方面对优化结果的影响.研究结果表明,拟牛顿法收敛速度最快,单纯形法稳定性最好,遗传算法对初始值最不敏感.在此基础上,提出优化雨水径流污染模型参数的计算方法,应结合遗传算法和单纯形等方法进行,该方法能够利用多次降雨事件记录的径流污染数据,同时优化污染物累积模型和污染物暴雨冲刷模型参数,为雨水径流污染模拟的模型选择和参数优化提供了较好的通用方法.     

广州城区雨水径流非点源污染特性及污染负荷

以广州市新河浦社区部分排水区为研究对象,将研究区域划分为居住区、马路、草地3种典型下垫面,在各典型下垫面分别进行若干场雨水径流水质监测,主要分析雨水径流中的化学需氧量(COD)、生物需氧量(BOD5),以及总悬浮物固体(TSS)、总氮(TN)、总磷(TP)、氨氮等污染物的浓度,探讨TSS和COD的相关性,揭示污染物的时空变化规律和径流的初期冲刷效应。基于暴雨径流管理模型(SWMM)建立了研究区域降雨径流非点源污染的模型,根据研究区域的水质监测资料率定模型参数,结果表明:水样中TSS和COD的相关性不明显;居住区、马路存在较为明显的初期冲刷效应,草地的初期冲刷效应不如居住区和马路明显;所建立的非点源污染模型具有较高的精度,利用该模型分别模拟不同重现期、不同降雨类型及不同下垫面类型的非点源污染负荷,所得负荷量结果较为合理,可以为城市雨水径流非点源污染的控制提供参考依据.     

镇江城市道路雨水径流污染预测

以模拟平均偏差为比较标准,采用单纯形算法和基因算法,优化模型参数,得到了6种雨水径流污染模型参数和模型拟合的平均偏差,比较了基于污染物累积和冲刷过程建立的这6种雨水径流污染模型在镇江道路路面雨水径流污染模拟方面适用性．计算表明,不同方法所得结果相近,平均相对偏差约为10％．     

城市径流对受纳水体的污染特征研究

以润溪湖为受纳水体,通过对8场降雨的径流水样和雨前、雨后的湖水水样SS、COD、TP和氨氮4项污染指标进行测试,采用平均浓度法计算每场雨水径流的EMC值,探究各项污染物浓度的变化规律,对集水区内每场雨水径流产生的污染负荷和受纳水体在降雨前后污染负荷的增加进行了核算,并进行受纳水体污染物浓度增加值与雨水径流EMC相关性分析。研究结果表明:雨水径流EMC以SS和COD污染最为严重,两个采样点4项污染物指标雨水径流产生的污染负荷占到受纳水体污染负荷增加的45.00%~79.78%;相关性分析结果显著,经不同采样点综合得到的回归直线能用于推算该区域内受纳水体污染负荷增加,预测水体污染程度。     

基于MIKE11的合流制截流倍数优化

文章以安徽阜阳地区界首市界临河为例,以化学需氧量(chemical oxygen demand, COD)和氨氮为指标,按照排放的污水水质、污染物质量浓度差异,将研究区域划分为工业区、居民区、城中村3个区域,采用取最值法,将区域内溢流口概化为连续恒定的污染源,并设计分质截流倍数,建立MIKE11水动力水质模型;从降低河流中污染物质量浓度、提升动态水环境容量2个方面,对比分质截流与传统截流的截流效果。结果表明：采用传统截流倍数时,界临河中河长制断面处,ρ_COD、ρ(NH₃-N)分别降低28%、25%;采用分质截流倍数时,ρ_COD、ρ(NH₃-N)分别降低39%、32%;在COD和氨氮的动态水环境容量方面,分质截流比传统截流分别提升30%、16%,可见分质截流对河流水质改善效果优于传统截流。研究结果可为老城区截流式合流制排水系统改造提供参考。     

邯郸市街道雨水径流污染物变化规律研究

通过对邯郸市城区街道雨水径流水质的分析测定,发现城区雨水径流水质尤其是初期径流水质污染严重。影响雨水径流水质的主要因素有道路污染状况、路面材料、降雨量、降雨强度等。提出了改善雨水径流水质的建议。     

城市雨水径流污染对水环境的影响及其总量核算的研究

一、研究背景 近年来,随着经济社会的快速发展及城市化进程的加速,国家对环境保护越来越重视,环境执法力度和全社会的环保意识愈来愈强,但入河排污超标的问题依然时有发生,COD、氨氮等污染物总量仍然居高不下．污染物减排任务日趋严峻。在发达国家,     

湖州雨水径流污染的初期弃流控制技术研究

通过分析湖州市城市暴雨径流,初期雨水,其水质条件比较差,不能满足雨水利用的水质要求。然而,雨水径流污染物随降雨的持续呈递减趋势,最后趋于平缓。因此,在雨水利用时,可以采用初期雨水弃流。初期雨水弃流是一种非常有效的水质控制技术,合理设计可控制径流中大部分污染物,包括细小的或溶解性污染物。通过研究雨水径流中污染物冲刷规律,在去除雨水径流3mm的初期径流可以去除50%-70%的污染物,设计的初期雨水弃流装置在现场应用中,效果明显,结构简单,无动力部件、不需人员进行雨后管理,只需定期进行维护。     

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.     

上海高架道路径流污染特征及雨水资源化利用技术

通过调研和分析上海市典型高架道路的雨水径流污染特征及变化规律,发现颗粒物(SS)和化学需氧量(COD_(Cr))浓度较高,氮磷营养类物质和重金属污染相对较轻,并且初期雨水弃流有助于雨水净化和利用程度的提升。雨水水量供需平衡计算表明,上海高架道路的全年雨水收集量可以满足桥下绿化的全年用水需求,在综合分析现有雨水利用标准和规范的基础上,提出参照《农田灌溉水质标准》(GB 5084—2005)确定雨水回用道路绿化的标准阈值。并对高架道路雨水净化处理的工艺要求提出几点建议。     

人工湿地技术对水源地雨水径流污染阻控的应用研究

设置了不同基质(砾石、加气混凝土)及是否种植美人蕉的不同人工湿地结构,通过小试实验对比各个工况对雨水径流污染的阻控效果.研究发现,加气混凝土与种植美人蕉的人工湿地组合成本略高(4.20元/工况),较其余工况高出1.00～2.90元/工况,但在运行的两个周期(交替运行30 h,落干48 h)内,对NH₄⁺-N、NO₃^--N、TN、PO₄^3-、TP和COD_Cr的平均去除率分别为73.3%、47.0%、85.4%、56.4%、76.0%和65.5%,平均高出其余工况10.9%～18.8%,效果最优,性价比最高,适于推广应用.     

基于MIKE11和MIKE21的城市暴雨洪涝灾害风险分析

应用MIKE 11和MIKE 21分别构建北京市大兴区天堂河下游地区一维和二维水动力学模型,采用DHI MIKE FLOOD耦合模拟了不同暴雨重现期下该地区的淹没特性.为分析该地区暴雨洪涝灾害的危险性,研究模拟了不同情景下各骨干渠道考虑限制下泄流量的排水状况,整个研究区淹没范围随时间的演变趋势和空间上的分布状况.研究结果表明,整个研究区现状防洪能力不足20a一遇设计标准,且研究区局部区域最大淹没深度超过2m,最大积水时间超过8h,是防洪排涝的重点区域.该结果可为下一步暴雨风险评估,滞洪区的选址和闸坝调度方案的制定提供参考依据.     

典型山地城市雨水径流污染负荷时空分布

为了了解山地城市雨水径流污染特征,选取坡度大、绿地比率高的典型山地区域,研究在各降雨等级条件下、不同下垫面的初期雨水污染物时空分布特性及不同污染物指标间相关性。结果显示：径流污染在降雨初期有最大值,其后各污染指标随时间变化迅速下降,且雨强越大趋势越明显;不同下垫面初期雨水径流水质优劣顺序为砖石>硬化铺装>绿地,不同雨强初期雨水径流水质优劣顺序为中雨>大雨>暴雨;研究区域内地表径流中总氮(TN)主要以溶解态输出,总磷(TP)则以颗粒态输出;绿地的产流中颗粒态氮磷要显著高于其他下垫面,暴雨下雨水径流中颗粒态氮磷也显著高于其他雨强;在不同雨强及下垫面条件下,悬浮颗粒物(SS)与高锰酸盐指数(COD_Mn)、TP、TN、溶解性总磷(TDP)、溶解性总氮(TDN)均高度正相关。说明山地型绿地存在一定水土流失情况,污染负荷较集中于初期雨水中,而且随雨强增大更加明显,SS对各污染物浓度的变化具有显著影响。因此,控制初期雨水中SS含量是降低山地城市雨水径流污染物含量的有效途径。     

基于MIKE模型的北京副中心污染物减排方案模拟

高标准、高品质的水环境是北京副中心建设的战略需求,但副中心水系均属劣Ⅴ类水,且非点源污染已成为污染主要来源,水质状况亟待改善.本文基于MIKE模型建立水动力水质模型,对北京副中心区入河的点源和非点源污染进行减排方案设置,模拟分析不同减排方案下的河道水质响应.结果表明:在点源污染减排方案中,排污口污水经污水处理厂处理后统一排放,能对研究区水质起到提升作用;在非点源污染减排方案中,应用LID和BMPs等措施分别进行城市和农业非点源污染控制,减少非点源污染的排放,可显著改善河道水质.研究结果可为北京副中心的水环境管理提供可靠有效的技术支撑.     

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.     

人工湿地技术削减雨水初期径流污染负荷研究进展

拟从技术特点、技术流程、技术原理、技术参数、技术使用中存在的问题以及技术的应用前景等方面对雨水初期径流污染人工湿地技术进行分析和描述.介绍了该技术在国内和国外的研究现状,并展望了其未来研究方向.以期为我国城市雨水初期径流污染控制工程提供参考依据.     

基于在线监测的雨水花园系统径流水量控制方法

目前常规的雨水花园系统主要通过搭建绿色屋顶等雨水滞留设施,实现对径流水量的控制,因其缺少对排水管道拓扑结构的分析步骤,导致径流控制效果不佳。针对这一问题,提出基于在线监测的雨水花园系统径流水量控制方法。使用传感设备实现对径流水量的实时监测,并增加蓄存功能。以监测结果为基础,对排水管道拓扑结构差异展开分析,并通过调整模拟降水量、调蓄容积等参数实现对径流水量的控制。实验结果：方法可以达成较高的地表径流衰减率,具备良好的径流水量调控能力。