城市不同区域雨洪径流工程的水质模拟及试验研究

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1、摘要摘要城市雨洪管理的工程实践中，雨洪径流的水质问题是一项重要的研究内容，不管是对雨水的收集利用，还是对非点源污染的控制治理，都离不开对雨洪径流水质问题的研究。针对工程实践中遇到的有关雨洪径流水质的若干热点难题，本文从理论上进行了探索研究，并提出了解决问题的思路和方法，最后通过试验将其付诸实施，取得了满意的结果。(1)传统上，城市雨洪径流的水质监测一般只是在流域出口的汇流断面上实施，这仅适合于控制该监测流域的非点源污染，资料的移植性差，如果能详细研究流域内非点源污染的形成机理，采用模拟技术，就可以分析实测流域的污染特性，并且该模型具有可移植性；随着城市雨水利用工程理念的逐步普及，人们需要了解

2、在区域内具体的雨水池入口处的水质情况，以便进行雨洪利用。本文提出了城市区域内雨洪径流水质监测各级分区的概念，以实例介绍了在某一雨水口流域进行雨洪径流水质监测的具体方案，并实施监测、对监测结果进行分析讨论，由此提出了该区域进行雨水利用和污染控制的建议和措施。(2)过去，在雨洪径流水质监测工作中，人们大多采用现场人工取样，很难保证各取样点采样时间的统一，也不易把握准确的产流时间，给进一步的分析工作带来了不便，同时，现场取样工作还要花费大量的人力物力，尤其遇到天黑风大的情况，现场取样人员要冒雨往返于取样点和实验室之间，现场取样工作非常辛苦。为此，研制了雨洪径流水质监测取样装置，并将其用于科研实践，

3、取得了较好的效果。Il、(3)一般来说，可以用两种指标参数来描述和确定雨洪径流的初期冲刷现象，其一是降雨径流深度，另外一个就是初期径流时间，经过对径流水质监测数据以及对相关水质污染理论的分析，选用实测浊度数据来确定初期冲刷时间。不同下垫面其初期冲刷时间有很大差异，定出各种下垫面的初期冲刷时间对于雨水利用和雨洪径流污染控制都是十分重要的。以屋面径流为例提出了一种确定初期冲刷时间的概念性统计方法。I北京丁：业大学工学博十学位论文曼皇曼皇曼鼍曼皇量苎皇曼皇皇曼曼曼曼蔓曼曼皇曼曼曼曼I—I——⋯——I,I曼曼曼曼曼曼葛(4)进行非点源污染监测的传统方法要等到降雨时才能进行，受天气限制很大，且雨天监测

4、浪费人力物力。本文探索在早天进行试验监测，并找出旱天监测数据与雨天径流污染过程的某种对应关系，采用计算机模型就可节省人力、物力，从旱天监测数据得出模型中的有关参数，从而模拟雨洪径流污染物的累积和冲刷真实情况。以雨洪径流污染的实际成因为基础，提出了一种新的污染物冲刷模型。(5)利用上述旱天试验，对目前最常用的SWMM模型，提出了其中参数的确定方法。(6)在实施雨洪径流水质监测的雨水口流域，以取得的水质监测数据为支撑，建立了基于水质平衡为基础的水质模型，并计算了次降雨污染负荷过程、污染量和污染率，对区域内的污染情况进行了定量研究。(7)对某重污染化工厂进行了初步降雨径流水质监测和分析，采用Arc

5、GIS--AutoCAD---SWMM相结合的技术手段，对研究区的雨水管道出水口的径流水质及负荷进行模拟计算，并由此计算出了次雨排污总量。本论文选定两个城市典型区域为研究对象，对研究区的雨洪径流水质进行了监测、分析及污染过程模拟，对遇到的若干难题进行了理论研究和试验探索，为城市雨洪径流工程水质问题研究提供了新方法、新装置、新思路，可供本领域的科研和工程实践借鉴、参考。关键词雨洪径流水质监测；非点源污染；水质模型；雨水口流域；初期冲刷效应ⅡAbstractIII——I—eli—t—I喜曼曼苎皇曼皇曼皇曼IIlmepracticeofurbanstormwatermanagement，theis

6、suesofstormwaterrunoffqualityaresignificantresearchfields．Bothtotherainwaterharvestingandutilization．andtothecontrolandharnessforthenon-pointsourcepollution．theissuesareallvitalimportant．TosomehotanddifficultissuesOrlstormwaterrunoffqualityinthepractice，somerearchworkhasbeendone，andsomethinkingclue

7、sandmethodsforsolvingthoseproblemshavebeenprovided．Atlast，theywerealldoneintobeingsthroughtheexperiments．Theresultsareallsatisfactory．Traditionally,theplaceformonitoringurbanrunoffqualityisonlyontheoutlet。p