上海市城区地表径流污染特性调查与研究

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1、摘要摘要随着上海城区点源污染逐步得到控制，非点源污染对城市水体的危害日益受到关注，降雨径流携带的污染物已成为城市水体的重要污染源。掌握城市地面径流污染的特性是开展城市面源污染控制的基础。论文于2003．2005年连续3年的雨季对上海市城区地表径流进行了采样与分析。实验前期选择了非渗透性地面19个雨水口作为监测点，共获得22次降雨事件的56组径流水质过程线以及相关的降雨特征数据；实验后期选择了两个小区出流口作为监测点，共获得5次降雨事件5组小区径流出流水质和水量过程线。监测的污染物指标有SS、COD、BOD5、NH3．N、TP和TN。在上述工作基

2、础上，分析了径流污染物浓度的变化规律与降雨特性、用地类型等主要影响因素之间的关系。使用瞬时单位线法模拟雨水口径流量变化过程，并且通过实测值予以验证，得到比较满意结果。以此为基础计算和统计了地表径流水质的事件平均浓度，结果表明径流水质浓度基本符合对数正态分布规律。分析表明雨水口径流存在较明显的初期效应，并且证明其程度主要受降雨量的影响。使用聚类分析的方法按照径流水质浓度值将采样点分为高、中、低3种不同的地表污染状况，并且给出了3类地表径流水质浓度的最大值、最小值、均值、中值及变差系数等统计值。对上海市城区径流污染负荷进行了估算。调查结果表明上海城

3、区径流污染程度相当严重，各种污染物浓度大大高于西方国家的调查结果，仅有个别国家的调查结果与之相近。本文分别采用经验模型和机理模型对地表径流水质进行了模拟和预测，结果表明经验模型较为理想，机理模型对基础数据要求较高而较多不收敛。在径流水质预测时本文推荐使用经验模型的回归结果。最后，论文在对国外径流污染及其控制领域的研究成果和经验进行回顾总结的基础上，着重介绍了城市面源最佳管理措施(BMPs)，并且论述了措施筛选和方案决策的方法。结合上海市城区面源污染现状和管理措施执行情况，探讨了适合上海城区的面源污染综合管理方案，介绍了相关措施的执行情况和今后的

4、规划。论文所得成果不仅可用于上海市，也为具有类似水文特征和土地利用方式，而缺乏实际水质监测的国内其它城市径流污染控制的规划与决策提供借鉴。关键词：城市地表径流污染，瞬时单位线，事件平均浓度，聚类分析，污染负荷，数值模拟，最佳控制措施AbstractAlongwiththeachievementsofpointsourcepollutioncontrol，moreattentionhasbeenpaidtourbannonpointsourcepollution，whichbringslargequantitiesofpollutantsinto

5、theurbanreceivingwaterbody．Understandingthecharactersofurbanrunoffpollution，whichisthemainformofnonpointsourcepollution，isthepremiseofapplicationofeffectivecontrolmeasures．CharactersofurbanrunoffpollutioninShanghaiwerestudiedthroughfieldmonitoring,samplinganddataanalysingdur

6、ing2003to2005．21stormwaterinletcatchmentswereinvolvedandtotally22rainfalleventsweresampled，andfinally56groupsofrunoffqualitysamplesfromstorminletswereobtained．Laterrunoffqualityandquantityweremoniteredatstormwateroutletsoftwosmallcatchmentand5groupsofrunoffsampleswereobtaine

7、d．COD，BOD5，SS，NH3一N，TP,TNaremeasured．Dischargeprocessesofrunoffpollutionduringraineventsanditsrelationshipwithraincharacteristicswerediscussed．Theninstantaneousunitlinemethodwasusedtosimulaterunoffflowsofstorminlet，andcalibrationwithmeasuredflowdatashowedtheresultbeingsatisf

8、ied．Firstflushphenomenonwasfoundclearlyinsurfacerunoff,whichwasprovedtobema