城市集水区降雨径流污染特征及调控模拟研究

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1、分类号：密级：UDC：学号：405827212038南昌大学硕士研究生学位论文城市集水区降雨径流污染特征及调控模拟研究UrbanCatchmentRainfallRunoffPollutionCharacteristicsandControlSimulation蒋元勇培养单位（院、系）：资源环境与化工学院指导教师姓名、职称：章茹教授申请学位的学科门类：工学学科专业名称：环境科学与工程论文答辩日期：2015年5月27日辩委员会主席：评阅人：2015年月日一、学位论文独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文

2、中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得南昌大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名（手写）：签字日期：y/%<月士曰二、学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解南昌大学有关保留、使用学位论文的规定，同意学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权南昌大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编本学位论文。同

3、时授权北京万方数据股份有限公司和中国学术期刊（光盘版）电子杂志社将本学位论文收录到《中国学位论文全文数据库》和《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》中全文发表，并通过网络向社会公众提供信息服务，同意按“章程”规定享受相关权益。学位论文作者签名（手写)导师签名（手写）：签字日期：年Z月<曰签字日期：年丨“日论文题目姓名价1学号中^f论文级别1博士□硕士■院/系/所h专业細紅说E_mail备注：豆公开□保密（向校学位办申请获批准为“保密”，______年月后公开)摘要摘要伴随城市化的快速发展，原来大面积透水性地表逐渐被建筑物、沥青等不透水材料覆盖，使得城市水文循环

4、发生改变，导致城市内涝频繁发生、水体水环境生态恶化加剧。城市降雨径流管理新概念—低影响开发（LowImpactDevelopment,LID），通过采用入渗、过滤和滞蓄等多种源头控制管理措施，实现了对降雨形成的径流量及污染物的削减。采用LID措施对城市降雨径流及其污染进行有效管理与控制，需对城市降雨径流污染现状与污染特征，以及LID措施对其调控效果与影响因素进行大量基础研究，尤其是降雨特征对LID措施径流污染调控效果的影响。暴雨雨洪管理模型（StormWaterManagementModel,SWMM）是公认的最适合于城市降雨径流及其污染模拟研究的重要工具。本研

5、究以南昌大学前湖校区为例，选取3种典型下垫面（路面、停车场和屋面），对南昌城市集水区降雨径流污染现状与污染特征进行分析与探讨，构建并利用SWMM模型进行LID措施（以雨水花园、绿色屋顶和透水铺装为例）对降雨径流及其污染负荷的调控效果进行探讨。选择径流峰值流量、总流量、峰值出现时间以及总悬浮颗粒物（TSS）、化学需氧量（CODcr）、总氮（TN）与总磷（TP）等污染负荷，分别作为降雨径流及其污染负荷的SWMM模型输出变量，并以雨水花园为例分析降雨特征（重现期和雨型）对LID措施调控效果的影响，以期为LID措施的广泛推广与应用、相关导则与规范的编制提供基础数据参考。

6、本研究得出的结论如下：（1）南昌城市集水区降雨径流污染的随机性较强，污染较为严重且存在不同程度的初期冲刷效应。集水区降雨径流中TSS的浓度超出《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）二级排放标准的1.08~2.95倍，CODcr和TN的浓度分别超出《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）Ⅴ类水标准的1.08~1.76倍和1.33~1.66倍；降雨径流污染随机性较强，污染物的浓度与降雨事件平均浓度（EMC）变异性均较大，除pH外其他径流污染物的浓度与EMC变异系数分别在65.3%~133.3%和20.0%~150.0%之间，污染物浓度的

7、分布均属左偏态，数值集中于较小数值区域。降雨径流污染存在不同程度的初期冲刷效应，冲刷强度与降雨事件和污染物种类有关，在降雨初期污染物浓度偏高，且具有一定波动性，持续一定时间后，污染物浓度下降至较低的稳定水平。I摘要（2）LID措施（雨水花园、绿色屋顶和透水铺装）对城市降雨径流及其污染具有较好的调控效果。雨水花园、绿色屋顶和透水铺装等LID措施对降雨径流峰值流量和总流量的削减率分别为50.56%～61.42%和59.78%～63.95%，延迟峰值出现时间5～8min；对降雨径流中TSS、COD、TN和TP污染负荷的削减率分别为49.08%～63.84%、47.48

8、%～66.34%、35.