滨海地区海绵城市低影响开发技术优化利用研究

针对中国南方滨海地区降雨强度大、历时短且受潮汐顶托影响的特点,对适用于滨海地区海绵城市的LID(Low Impact Development,低影响开发)设施组合以及布设规模展开研究。通过建立研究区域SWMM(Storm Water Management Model,暴雨洪水管理模型),设计4种LID设施组合,模拟分析不同LID组合的径流控制效果以及潮汐作用下的管网负荷情况,并确定综合效果最佳的LID组合;以成本、径流总量控制率为优化目标建立多目标优化模型,运用NSGA-Ⅱ算法对LID设施布设规模进行优化。结果表明：组合1在径流总量削减和缓解潮汐作用下的管网压力方面表现最优,在降雨重现期为2年和5年时,组合1在峰值流量削减和延缓峰现时间方面略次于其他组合,但在重现期10年降雨下反而更优;通过多目标优化方法得到了规模优化后的LID布设方案,该方案在满足控制目标的前提下相较于原方案节省了29.06%的建设成本。经过研究分析,得到适用于滨海地区且成本更低的LID设计方案。     

基于LID措施的海绵城市方案设计研究

随着我国现阶段经济发展的不断提速,城市化覆盖范围发展到前所未有的规模,区域硬化面积也随之变大.随之而来的是城市透水面积大小被逐渐压缩,从而容易在多雨季节出现城市内涝等灾害,给城市发展和居民生活带来了诸多问题.为了降低城市内涝的严重性、削弱单次洪峰量,降低其带来的各种危害,以深圳市某城市绿化公园为设计实例,利用SWMM软件搭建了该城市绿化公园径流雨水模型,设置了四种LID措施进行方案模拟,并将其与一种综合LID措施方案相对照,分析各方案对该城市绿化公园总体雨水径流量和单次雨水径流洪峰量的影响规律.模拟结果显示:综合LID措施方案的总体雨水径流量削减效果最好、绿色屋顶LID措施方案效果最差,雨水桶LID措施方案效果＜透水铺装LID措施方案效果＜生物滞留池LID措施方案效果;在单次雨水径流洪峰量削减方面,综合LID措施方案的效果同样是最佳,雨水桶LID措施方案效果最差,绿色屋顶LID措施方案效果＜透水铺装LID措施方案效果＜生物滞留池LID措施方案效果.     

海绵城市理念下透水铺装生态功能浅析

透水铺装作为LID技术系统的源头控制措施之一,具备降低城市内涝风险、缓减城市热岛效应、改善道路周边声环境、削减径流污染等多种生态功能。分析了透水铺装四项主要生态功能的基本原理、影响因素、应用效果等,并提出了透水铺装未来的主要研究与发展方向。以期为后续透水铺装在生态环保方面的研究与设计提供一定借鉴和参考。     

路面清扫对地表径流污染控制研究

路面清扫是路面径流污染控制的有效措施。以苏州市某建成区为研究区域,选取不同类型道路广场,开展机械清扫作业、机械清洗作业、人工清扫作业对路面污染物的去除效果,同时与LID等工程措施进行运维成本的经济性对比分析。结果表明,机械化清扫作业和清洗作业后,路面SS污染物浓度可降低40~50%。路面清扫作业运维成本低于源头LID设施,应选择适宜的LID设施与路面清扫等联动实施,提高污染物去除效果的同时降低运维成本。     

降雨强度对透水沥青混凝土净污能力影响研究

为定量评估降雨强度对透水沥青混合料净化路面径流能力的影响，基于搭建的足尺道路路面平台设计了5种降雨强度下单、双层透水沥青混凝土的人工降雨模拟试验，测定了流经透水沥青混合料前后模拟径流雨水的代表性污染物浓度。结果表明：透水沥青混凝土能有效净化径流污染，且双层透水沥青混凝土的污染净化能力显著优于单层透水沥青混凝土，对悬浮物（SS）、总磷化合物（TP）、重金属锌（Zn）、重金属铅（Pb）、总氮化合物（TN）、化学需氧量（COD）的去除率分别达到80.25%、74.13%、70.30%、65.14%、63.75%、61.38%；随着降雨强度的增大，透水沥青混凝土对径流污染物的净化能力逐渐减弱，通过分析层数、降雨强度对透水沥青混凝土污染物净化率的影响，提出了层系数α和雨强折减系数β，可以通过人工降雨模拟试验结果推算一定降雨强度下实际透水沥青混凝土路面的污染物净化能力，为透水沥青混凝土路面的量化环境评价提供依据。     

基于“海绵城市”理念的干线公路交汇处LID设计研究

基于干线公路交汇处的交通特征,着重从源头径流总量控制、中途径流峰值削减、末端径流污染处理构建干线公路交汇处LID设计策略。立足于该策略,以G312国道与长山中路交汇处的海绵化建设为例,通过设置源头环岛雨水花园、中途设施碎石盲沟以及末端沉泥井,结合横断面、纵断面的设计,实现了雨水的有效利用和排放。     

合流制排水系统溢流调蓄技术研究及应用实例分析

排水系统雨天溢流对受纳水体的污染已日益受到关注。合流制排水系统溢流调蓄技术是控制面源污染、削减污染负荷的一项关键技术。建设调蓄池以减少排江污染负荷是重要的工程措施之一。该文介绍了调蓄池的原理和作用,并结合上海的实际情况,分析阐述了调蓄池的计算方法,为合流制排水系统面源污染控制提供技术支持,并可总结推广应用于上海及其他城市合流制排水系统污染物控制工程。     

浅层坡积土边坡在降雨作用下的地表产流过程分析

为了研究浅层坡积土边坡在降雨入渗作用下的地表产流过程,利用有限元分析方法,设计了不同的降雨强度与初始状态方案,开展了降雨入渗过程中地表产流过程的数值模拟。研究结果表明:1降雨导致边坡内部逐渐饱和,并最终在边坡表面形成坡面径流;2坡面径流产生的时间与降雨强度和边坡初始状态相关;3坡面径流的产生条件分为两种形式,降雨强度是坡面径流产生形式的决定因素,降雨强度较小时的坡面径流量为降雨量,降雨较大时,降雨前期的坡面径流量为未入渗雨水量,降雨后期坡面径流量为降雨量。     

公路路面径流污染及防治措施的研究进展

该文概述了国外公路路面径流污染研究的现状,包括公路路面径流污染物的成分、含量及其影响因素,污染源及污染物从路面到受纳水体的迁移过程,污染物对受纳水体水质的影响及污染的控制措施.阐述了我国在该领域的研究现状和进展,指出我国开展公路路面径流污染及防治措施研究的必要性和紧迫性.     

高速公路路面径流水质特性及污染规律分析

为总结公路路面径流水质特性及污染规律分析,本文对仁怀至赤水高速公路及临近的仁怀至遵义高速公路的水样进行了监测,分析了1h内雨量在5~8mm降雨强度下,两条高速公路路面径流水质特性和各污染物相关性。结果表明:路面径流水样中COD、BOD5、Pb、TP、氨氮与SS及COD与BOD5之间均存在明显的线性相关;由于交通量存在较大差异,仁赤路和仁遵路路面径流各污染物之间线性关系差异较大;传统生物处理方法不适合用于处理高速公路路面径流污染。     

城市道路透水水泥混凝土路面净水特性研究

为研究透水水泥混凝土面层和透水水泥稳定碎石基层的净水特性,根据重庆市主城区雨水主要污染物组成调查分析结果,自制污染物径流雨水来模拟路面雨水。通过净水试验计算径流雨水中各污染物的去除率来评价路面结构的净水特性。试验结果表明:试验溶液通过路面结构层后pH值均有不同程度的提高;对各污染物去除率的大小顺序为TP(总磷)TSS(总悬浮物)TOC(总有机碳);设计空隙率同各污染物质去除率之间存在着良好的线性正相关关系;透水水泥路面的净水效果要优于透水沥青路面;路面结构组合层的净水效果较两种单层结构有一定幅度的提高。     

城市初期雨水收集与处理方法的探讨

近年来城市初期雨水污染问题在国内外受到了普遍的关注,相关研究表明,降雨初期10~20 min内,雨水径流产生的污染物含量约占本次降雨的80%左右。城市初期雨水污染在降雨初期污染浓度大,伴随着降雨的增多,污水的浓度逐渐降低。针对城市初期雨水产生的过程及其特性,对城市初期雨水收集与处理方法进行分析和整理,研究调蓄池的计算方法,为控制城市河道及受纳水体污染、改善城市水环境状况提供设计思路。     

城市水环境面源污染及其控制

城市面源污染已成为危害城市水体的重要污染源。阐述城市面源污染的环境问题、研究现状以及控制措施,并提出了针对城市面源污染拟进行的相关研究。     

透水混凝土路面对雨水径流的影响研究

基于"海绵城市"理念的透水路面能有效延迟地表径流的出现时间并降低径流总量,起到缓解城市洪涝灾害的作用。为了研究透水混凝土路面对雨水径流的影响,从透水混凝土路面渗水能力的理论研究入手,首先对透水路面的渗透系数进行了分析,然后以某新建道路为例,就透水混凝土路面对地表雨水径流的延迟时间和径流量削减情况进行试验研究。研究成果表明:第一,透水路面的渗透系数与混凝土有效空隙率(ne)的5. 3961次方呈正比;第二,当降雨总量小于路面渗透能力时,雨量越大,路面对地表径流的延迟时间越长,削减效果也越好;当降雨量超过其渗透能力时,雨水只能以地表径流的形式排出道路系统;第三,降雨持续时间为30、60和120 min时,透水混凝土路面对地表径流总量的削减率分别超过60%、55%和40%,可见,透水混凝土对降低路面地表雨水径流总量具有显著的效果。     

国外新车排放控制的管理模式

当前,国际上通常是依靠采用先进的发动机控制技术,辅之以完善的后处理系统来达到削减汽车污染物排放的目的。发达国家开展机动车污染控制已有几十年的历史,经过不断的实践,目前已形成以美国、日本和欧洲为主的三大主要管理体系。它们对机动车排气污染的控制重点均放在新车设计与生产的源头阶段,对新型车和新生产车辆进行了严格的排放控制。 一、国外新车排放控制管     

排水泵站调蓄池的计算机模拟设计

地表径流是引起水体污染的主要原因之一,而雨水管道中的初期效应现象使得雨水调蓄池可以作为污染控制的工程措施之一。该文根据降雨过程中污染物迁移变化规律的数学模型而编制的计算机软件可以较好地模拟和指导雨水调蓄池的设计,并针对上海市四平地区合流制管网系统进行了模拟结果比较。     

低洼绿地对降低城市径流深度、径流系数的效果分析

城市径流深度、径流系数取值直接影响到城市防洪排涝安全和建设投入,针对低洼绿地不同下凹深度对降低城市径流深度、径流系数的效果进行了分析。分析结果显示:径流系数受降雨量影响,当采用较高排水标准时,应当适当提高径流系数的取值;绿地不下凹时,在降雨量大的情况下,径流深度和径流系数仍较大;绿化率35%深度为100 mm的低洼绿地,在1 h不同频率降雨条件下,可以将相同径流深度所对应的降雨频率提高1～2个标准级;在1h相同频率降雨条件下,可以将径流系数降低0.3～0.4左右,显著降低汇流比例,削减洪峰流量。因此,针对目前我国部分城市防洪排涝形势严峻的情况,为有效降低城区径流深度和径流系数,有必要大力推广设置低洼绿地,绿地设置平均深度为80～120 mm为宜。     

高速公路水环境敏感路段桥面径流污染生态环境效应试验研究

以山西省龙城高速公路、太古高速公路和平榆高速公路为研究对象,开展了桥面径流污染物负荷、收集池沉积物污染物负荷和土壤重金属污染试验研究,结果表明,各高速公路桥面径流中的污染物以SS、COD、NH3-N和TN为主;经污染物负荷计算,每年平均排放的SS为741kg,COD为670.61kg;经地累积公式计算,各高速公路桥面径流收集池沉积物中Cu、Zn和Pb均存在不同程度的污染,其中Pb含量达到中度污染,其余均为轻度-中度污染。     

透水铺装雨水入渗模型与影响因素相关性研究

为了更加准确快捷地预测透水铺装内部的雨水渗流过程,探究降雨参数与路面设计参数对其渗流性能的影响,提出透水铺装雨水入渗模型,并针对影响因素的相关性进行研究。首先,基于地区水文气象资料与路面材料渗透特性,利用数学模型对降雨阶段关键参数进行量化研究,并从降雨强度与材料渗透能力的角度对雨水入渗的物理过程进行分阶段刻画,最终建立透水铺装雨水入渗-储水-排空模型。其次,针对该模型的诸多输入参数,进行正交设计试验计算各参数与径流控制率的相关性,寻找关键控制指标;基于该结论拟定典型透水铺装结构组合,选择不同降雨重现期、降雨历时与时程雨型等模拟工况对水位高度、蓄水能力等进行验算与评价。结果表明:所建模型与文献数据具有较好的吻合性,NSE指数可达0.45以上;路基土的渗透系数与路面径流控制率显著相关,暴雨工况下随着路基土渗透系数的降低,地表径流占比达到30%以上,并且几乎丧失连续储水能力,而路基土饱和渗透系数的影响性较小;溢流管可有效减少地表径流量,降低溢流风险,在极端暴雨条件下设置溢流管的道路可削减60%的地表径流,并具有50%以上的连续储水能力;时程雨型对路面渗流特性的影响较为复杂,雨峰出现时间在控制地表径流与延缓径流峰值两方面呈现相反的规律,因而需要根据当地降雨资料与设计要求进行权衡。     

基于海绵城市理念的城市道路优化设计研究

海绵城市在我国是一种新型的城市建设理念,主要解决城市径流雨水“质”和“量”的问题。芜湖市作为全国第二批系统化全域推进海绵城市建设示范城市,在城市建设项目中均要求落实海绵城市理念。以芜湖市3条不同类型城市道路为研究对象,根据海绵城市建设条件,从雨水径流污染及径流总量控制两方面着手,通过道路横断面坡向优化,并提出环保雨水口、透水铺装、盖板排水沟、生态树池（带）及生物滞留设施等渗透、滞蓄和净化雨水的技术优化措施,实现道路年径流污染控制率及年径流总量控制率等目标,能有效减少雨水径流污染问题以及缓解城市排水压力,可为相关城市道路海绵城市建设提供参考和借鉴。