搜档网
当前位置:搜档网 › 高速公路路面雨水径流污染特征分析

高速公路路面雨水径流污染特征分析

高速公路路面雨水径流污染特征分析
高速公路路面雨水径流污染特征分析

中国环境科学 2008,28(11):1037~1041 China Environmental Science 高速公路路面雨水径流污染特征分析

李贺,张雪,高海鹰,傅大放*(东南大学市政工程系,江苏南京 210096)

摘要:在对南京机场高速公路禄口高架桥降雨径流水质进行监测的基础上,探讨了高速公路路面雨水径流污染物的出流规律、径流中污染物的事件平均浓度(EMC)及其影响因素.结果表明,对于降雨量大、初期降雨强度大的降雨事件,初期径流污染物浓度较高,初期效应显著,整个污染物的出流浓度随降雨历时呈前高后低的变化趋势;对于降雨量小、降雨强度小的降雨事件污染物浓度没有明显的降低趋势;SS、COD、BOD5、NH3-N、TN和TP的EMC中值浓度分别为126,127,19.50,1.59,4.44,0.28mg/L.SS与COD为主要污染物.高速公路路面降雨径流中污染物受前期晴天数影响最大,SS、COD、TP受降雨强度的影响显著,而降雨量对BOD5、NH3-N、TN影响仅次于前期晴天数.

关键词:高速公路;雨水径流;事件平均浓度;影响因素

中图分类号:X522 文献标识码:A 文章编号:1000-6923(2008)11-1037-05

Characterization of contaminated runoff on free way surface. LI He, ZhANG Xue, GAO Hai-ying, FU Da-fang* (Department of Municipal Engineering, Southeast University, Nanjing 210096, China). China Environmental Science, 2008,28(11):1037~1041

Abstract:Based on monitoring the runoff water quality on the surface of free-way besides LuKou, which lead to NanJing aerodrome, the variations, Even Mean Concentrations (EMCs) and the impact factors of pollutants concentrations were analyzed. The concentrations of pollutants in the initial runoff were higher, and were lower in the later runoff, when the rainfall and rainfall intensity was heavy; otherwise, the concentrations of pollutants in the runoff were around a value and decreased slightly, when the rainfall and rainfall intensity was low. The median EMCs of SS, COD, BOD5, NH3-N, TN and TP was about 126, 127, 19.50, 1.59, 4.44 and 0.28 mg/L in turn, in which SS and COD were primary pollutants. The contaminated runoff quality was mainly influenced by dry weather deposits, and the influence of rainfall intensity to the concentrations of SS, COD, TP was only less than dry weather deposits, but to the concentrations of BOD5, NH3-N, TN, the influence of rainfall amounts were only less than dry weather deposits.

Key words:freeway;runoff;EMC;factor

截止2006年底,我国高速公路通车里程已达4.53万km[1].随着公路交通事业的不断发展及各省市公路网的陆续形成,频繁的交通活动使路面径流污染十分严重[2].路面降雨径流含有相当数量的悬浮颗粒物、营养盐和有机污染物,其未经处理排入受纳水体,易引发水体富营养化和水生生态系统破坏等.掌握高速公路路面降雨径流的污染特征是对其进行有效控制与管理的基础.国外学者先后开展了路面径流污染及其影响因素等方面的深入研究[2-7],而国内在此方面的研究起步较晚[8].因此,本研究选取了具有代表性的南京机场高速公路禄口高架桥段进行径流监测,旨在获取降雨径流中污染物的出流规律、事件平均浓度(EMCs)以及影响污染物出流浓度变化的影响因素,为路面降雨径流污染物预测、控制和整治提供理论依据.

1研究方法

1.1研究区域概况

选取南京机场高速公路禄口高架桥段进行取样监测.南京属于北亚热带湿润性气候,年平均气温15.3,7~8

℃月极端最高气温高达40,

℃一般在35℃左右.年降水量1106.5mm,6月中旬至7月初为梅雨季节,降雨主要集中在6~9月份.研究路段为禄口高架桥东侧桥的一段,东侧桥为单向2收稿日期:2008-04-21

基金项目:江苏省交通科技计划重大项目(TZ0761-010)

* 责任作者, 教授, fdf@https://www.sodocs.net/doc/8e6517999.html,

1038 中 国 环 境 科 学 28卷

车道的沥青高速桥,单向车流量为270辆/h,汇水面积为960m 2,周围以居住用地为主,结合部分交通道路和耕地.径流经落水管汇集排放,所取样品为落水管出流水,取样区域与雨量计位置见图1.

取样区域 雨量计位置 建筑物

禄 口 镇

雨量计

图例:

图1 取样区域与雨量计位置示意

Fig.1 The map of monitoring site and ombrometer

1.2 采样与测定

1.2.1 样品采集 形成径流的前30min,用聚乙烯瓶(1L)每隔 5min 取水样1次;在形成径流的0~60min,每 10min 采水样1次;此后每隔30~

60min 采样1次,直至降雨事件的结束[9-10].在取样的同时,由JS -2型虹吸式雨量计(天津气象仪器厂)同步记录降雨特征.

1.2.2 指标测定 径流样品及时送至实验室进行水质分析.COD 、BOD 5、SS 、NH 3-N 、TP 和TN,均采用标准方法进行测定[11]. 1.3 降雨特性

表1 监测降雨事件的降雨特征

Table 1 The characteristics of monitoring rainfall

事件日期

降雨量 (mm)

最大降雨强度(mm/min)

2007-06-01 3.85 0.240 2007-06-02 0.90 0.160 2007-07-01 7.70 0.070 2007-07-02 20.80 0.400 2007-07-03 31.00 0.250

2007-07-07 13.20 1.520

2007-09-01 1.80 0.400 2007-09-03 14.10 0.110 2007-10-07 10.00 0.200 2007-10-29 1.35

0.020

2007年共监测降雨事件17次,获得10场降

雨事件的有效数据,其降雨特性见表1.由表1可见,6月2日、9月1日以及10月29日的降雨量较小,6月1日、7月1日的降雨量中等,7月2日、7月3日、7月7日、9月3日以及10月7日的降雨量较大.10场降雨事件对大、中、小强度降雨具有较好的代表性. 2 结果与讨论

2.1 出流规律分析

100200300400

18:2118:28

18:3518:42 18:49 18:56 0

122436

48COD SS 降雨历时

C O

D ,S S (m g /L )

B O D 5(m g /L )

BOD 5

A

2.5

5.07.510.018:2118:28

18:3518:42 18:49 0.00

0.250.500.751.00TN NH 3-N T N ,N H 3-N (m g /L )

T P (m g /L )

降雨历时

TP

B

18:56

18:21

18:2818:3518:42 18:49 18:56

降雨强度(m m /m i n )

降雨历时

图2 2007-07-03各污染物指标出流变化过程 Fig.2 Variations of contaminations on Jul. 3, 2007

图2,图3给出了典型降雨事件中SS 、COD 、NH 3-N 、TN 与TP 随时间的出流变化过程.

11期

李 贺等:高速公路路面雨水径流污染特征分析 1039

150

200 250 300 18:43 19:12 19:4020:09 20:38 21:07 21:36

10

15

20253035

C O

D ,S S (m g /L )

COD SS B O D 5(m g /L ) BOD 5

A

5 10 15 20 18:43 19:12 19:4020:09 20:38 21:07 21:360.3

0.60.91.2NH 3-N TP T N ,N H 3-N (m g /L )

T P (m g /L )

TN

B

18:43 19:12 19:4020:09 20:38 21:07 21:36

0.000

0.005 0.010 0.015 0.020 降雨历时 降雨强度(m m /m i n )

图3 2007-10-29各污染物指标出流变化过程 Fig.3 Variations of contaminations on Oct. 29, 2007

由图2可见,2007-07-03降雨事件中SS 、COD 、BOD 5、NH 3-N 、TN 和TP 浓度最大值均出现在径流的开始阶段,分别达到435,355.6, 45.3,3.07,9.46,0.57mg/L,均超过Ⅴ类地表水标

准[12]; COD

和 BOD 5 分别超出二级排放标准[13]的 2.4和1.5倍;SS 甚至超过三级排放标准[13].污染物浓度在径流产生后10min 内急剧下降,经过一段波动后逐渐降低并趋于稳定.稳定后SS 、COD 、BOD 5、NH 3-N 、TN 、TP 分别为42,30,9,0.54,1.74,0.17mg/L,径流初期时的浓度分别为后期稳定时的10.6,11.9,5.1,5.7,5.4,3.6倍,初期效应显著.由表1可见,2007-07-03属于强降雨事件,其降雨量达到了31.00mm,最大降雨强度达

到了0.250mm/min,初期降雨强度较大,地表冲刷

强烈,污染物被冲刷带走,因而后期浓度较低,初期效应显著.这种类型的出流过程经常发生在降雨量大、初期降雨强度大的降雨事件中.

由图3可见,2007-10-29 径流事件, SS 、COD 、BOD 5、NH 3-N 、TN 和TP 浓度分别集中在250, 270,30,6.45,20和0.8mg/L 左右,超过Ⅴ类地表水标准[12],浓度一直保持平稳的微小波动,没有降低的趋势,不存在初期效应现象.由表1可见,2007-10-29 降雨属于小降雨事件,其降雨量仅有 1.35mm,最大降雨强度只有0.020mm/min,冲刷作用不显著,整个径流过程的污染物直至降雨结束尚未冲刷干净,污染物出流主要由污染物的溶解作用产生.这种出流过程经常出现在降雨量小、平均降雨强度弱的降雨事件中. 2.2 路面降雨径流事件平均浓度

降雨特征、区域特征等影响因素的不确定性导致了不同地区同一降雨事件或同一区域不同降雨事件中,污染物浓度差别很大;且降雨过程不同导致污染物浓度变化差异很大.因此,美国城市径流计划(NURP)建议[14]对污染物浓度及其污染程度采用EMC 进行评估.EMC 是以降雨事件总污染物负荷与总径流体积比值来表征径流污染[14].数学表达式为:

()()()d ()EMC ()

()d C t Q t t

C t Q t M V Q t Q t t ==≈∫∑∑∫

式中:C (t )、Q (t )分别为一次径流期间测得的随时间变化的浓度和流量;M 为污染物的质量;V 为径流体积.

受实验设备等客观条件的限制,本研究未能实测路面降雨径流流量,但采样时记录了降雨开始和径流形成的时间,进而消除了路面径流和降雨之间的滞后性,另外研究对象为沥青路面,由于沥青路面在降雨时段内渗量与蒸发量很少,可以忽略不计,因此结果分析中扣除产流时间后,以降雨量权重代替路面径流量来计算桥面径流水质的EMC.表2给出了桥面雨水径流事件平均浓度计算结果.

由表3可见,在SS 、COD 、BOD 5、NH 3-N 、

1040 中 国 环 境 科 学 28卷

TN 和TP 的EMC 中值浓度中, SS 与COD 浓度较高,污染贡献率大,为主要污染物.

表3列出了部分国内外路面径流中EMC 值的研究结果.由表3可见,研究所得SS 和COD 的EMC 平均值及其范围接近于美国西雅图I -5

公路的EMC 平均值;这是由于美国西雅图I -5公路路面特性与国内高速公路路面环境相似,因而所得结果基本相同.而SS 和COD 的EMC 均值远大于国外农村路面径流的EMC 值,远小于城市路面径流值;与高速公路相比,农村路面径流人为干扰因素较少,污染物来源较少,因而污染物浓度较低;而城市路面径流正好与农村

路面径流相反,城市路面人为活动较多导致了城市路面所含的SS 、BOD 5、COD 、NH 3-N 等污染物的浓度较高. 表2 实测降雨事件路面径流的EMC (mg/L) Table 2 EMCs of monitoring runoff on the freeway (mg/L) 日期 SS BOD 5 COD NH 3-N TN TP

2007-06-01190 - 180 - 2.61 0.04

2007-06-0272

- 72 4.07 9.18 0.37 2007-07-01160 26 180

1.14 1.39 0.62

2007-07-0277 19 95 1.55 2.39 0.26

2007-07-0380 24 96

1.06 3.07 0.21

2007-07-0784 19 120 0.79 1.29 0.19

2007-09-01135 19 133

0.45 4.72 0.29 2007-09-03126 25 117 1.59 4.15 0.22

2007-10-07174 20 176 2.48 5.06 0.86

2007-10-29125 18 142 6.89 18.03 0.66 注:“-”为未检测

表3 国内外实测降雨事件地表径流的EMC

Table 3 EMCs of monitoring runoff on domestic and foreign roads

EMC(mg/L)

径流类型

降雨特性

交通量 (辆/d)

SS COD BOD 5 NH 3-N

TN

TP

参考文献

西雅图I -5公路b 145 137 - - -

0.34 [15] 西雅图I -5公路a

890~970e - 43~32075~211- - - 0.2~0.55 [15] 北卡罗来纳州 农村公路b

1120~1320e

5500 14 24 - - -

0.26 [16]

上海市地表b 251 336 - 4.85 7.74 0.57 [17] 上海市地表a

30~750d

-

37~103316~2019- 0.32~20.601.92~25.090.07~1.53 [17] 西安城市公路a 0~202d

38574(白天) 2143(黑夜)

636~908

229~38038~63

-

-

- [18]

禄口高架桥a 53~21472~300

18~26 0.45~6.8918.03~1.290.04~0.86 禄口高架桥b 127 131 21.25 2.33 5.59 0.37 禄口高架桥c

1106.5e 6480 126 127 19.50 1.59 4.44 0.28 本实验

本实验

本实验

注:a EMC 范围;b EMC 平均值;c 中值;d 降雨强度(×10-3mm/s);e 年均降雨量(mm);路面类型为沥青路面;“-”为文献中未给出

2.3 径流水质的影响因素

影响高速公路路面降雨径流水质因素包括路面特性(路面类型、路面粗糙度等)、降雨特性(前期晴天数、累积降雨量、降雨强度、降雨历时等)、交通状况和路面清扫等几个方面,本研究重点探讨了降雨特性对高速公路路面雨水径流水质的影响.对10次路面径流污染物EMC 进行统计分析,研究降雨特性与径流污染物EMC 值之间的相关性,通过相关性大小来确定降雨特性的影响程度.表4给出了径流污染物与降雨特性间相关系数及P 值.

由表4可见,前期晴天数与污染物之间的相关性较高,表明前期晴天数对污染物浓度的影响最大,可靠性最好;此外,SS 、COD 、TP 与降雨强度间的相关性仅次于与前期晴天数的相关性,而BOD 5、NH 3-N 、TN 与降雨量间的相关性也较为显著.这表明SS 、COD 、TP 受降雨强度的影响较大,BOD 5、NH 3-N 、TN 受降雨量的影响较大,这是因为SS 、COD 、TP 主要以颗粒态物质存在,因而降雨强度的大小对其浓度影响较大,而BOD 5、NH 3-N 、TN 主要以溶解态形式存在,因而降雨量的多少对其影响较大.

11期李贺等:高速公路路面雨水径流污染特征分析 1041

表4径流污染物与降雨特性间相关系数及P值

Table 4 Correlation parameter and P between

contaminations and rainfall

指标降雨量降雨历时降雨强度前期晴天数

SS R

P

-0.172

0.684

0.411

0.312

-0.443

0.272

0.542

0.165

BOD5R

P

-0.436

0.280

-0.057

0.893

-0.413

0.309

0.420

0.300

COD R

P

-0.126

0.766

0.151

0.722

-0.210

0.618

0.488

0.220

NH3-N R

P

-0.306

0.461

0.298

0.474

-0.288

0.489

0.545

0.162

TN R

P

-0.357

0.386

0.286

0.493

-0.325

0.432

0.470

0.239

TP R

P

-0.306

0.461

0.185

0.660

-0.391

0.338

0.757

0.030

3结论

3.1对于降雨量大、初期降雨强度大的降雨事件,初期径流污染物浓度较高,而后污染物浓度随降雨历时的延续逐渐降低,后期浓度相对较低;而对于降雨量小、平均降雨强度小的降雨事件,对污染物冲刷不彻底,污染物浓度没有明显降低的趋势.

3.2高速公路路面降雨径流中SS、COD、BOD5、NH3-N、TN和TP的EMC中值浓度分别为126,127,19.50,1.59,

4.44,0.28mg/L,与国外高速路面降雨径流监测结果相近,而低于城市路面降雨径流研究结果.

3.3高速公路路面降雨径流中污染物受前期晴天数影响最大,SS、COD、TP受降雨强度的影响显著,而降雨量对BOD5、NH3-N、TN影响仅次于前期晴天数.

参考文献:

[1]中华人民共和国交通部. 2007年公路水路交通行业发展统计

公报 [R]. 北京:中华人民共和国交通部, 2007.

[2]Stenstrom M K, Lau S, Lee H, et al. First flush stormwater runoff

from highways [C]. Orlando, Florida:ASCE, 2001.

[3]Lee J H, Bang K W. Characterization of urban stormwater runoff

[J]. Water Research, 2000,34(6):1773-1780.

[4]Brezonik P L, Stadelmann T H. Analysis and predictive models of

stormwater runoff volumes, loads, and pollutant concentrations from watersheds in the Twin Cities metropolitan area, Minnesota, USA [J]. Water Research, 2002,36(7):1743-1757. [5]Sabin L D, Lim J H, Stolzenbach K D, et al. Contribution of trace

metals from atmospheric deposition to stormwater runoff in a small impervious urban catchment [J]. Water Research, 2005, 39(16):3929-3937.

[6]Kayhanian M, Suverkropp C, Ruby A, et al. Characterization and

prediction of highway runoff constituent event mean concen- tration [J]. Journal of Environmental Management, 2007, 85(2): 279-295.

[7]Kim L, Ko S, Jeong S, et al. Characteristics of washed-off

pollutants and dynamic EMCs in parking lots and bridges during

a storm [J]. Science of The Total Environment, 2007,376(1-3):

178-184.

[8]施为光.街道地表物的累积与污染特征—以成都市为例 [J].

环境科学, 1991,12(3):18-23.

[9]黄金良,杜鹏飞,欧志丹,等.澳门城市路面地表径流特征分析

[J]. 中国环境科学, 2006,26(4):469-473.

[10]Ulén B M, Weyhenmeyer G A. Adapting regional eutrophication

targets for surface waters—influence of the EU water framework directive, national policy and climate change [J]. Environmental Science and Policy, 2007, 10(7/8):734-742.

[11]国家环境保护总局《水和废水监测分析方法》编委会.水和废

水监测分析方法 [M]. 4版.北京:中国环境科学出版社, 2002.

[12]GB 3838-2002 地表水环境质量标准 [S].

[13]GB8978-1996 污水综合排放标准 [S].

[14]US EP A. Results of the nationwide urban runoff program [R].

W ashington, D C: U.S. Environmental Protection Agency, 1983.

[15]Clark D L, Asplund R. Composite sampling of highway runoff [J].

Journal of Environmental Engineering, 1981, 107(EE5): 1067- 1081.

[16]Wu J S, Allan C J, Saunders W L, et al. Characterization and

pollutant Loading estimation for highway runoff [J]. Journal of Environmental Engineering, 1998,124(7):584-592.

[17]林莉峰.上海市城区地表径流污染特性调查与研究 [D]. 上海:

同济大学, 2006.

[18]赵剑强.路面径流污染特性及排污规律的研究 [D]. 西安:西安

建筑科技大学, 1999.

作者简介:李贺(1978-),男,河北石家庄人,讲师,博士,主要从事城市面源污染控制研究.发表论文10余篇.

城市初期雨水污染治理工程案例分析

城市初期雨水污染治理工程案例分析 发表时间:2019-07-03T16:26:13.010Z 来源:《基层建设》2019年第10期作者:蒋健陈奇良孙艳涛陈义飞邓洁[导读] 摘要:初期雨水逐渐成为城市水环境的主要污染源,具有历时短、强度大的特点。上海市政工程设计研究总院集团第六设计院有限公司合肥 摘要:初期雨水逐渐成为城市水环境的主要污染源,具有历时短、强度大的特点。以肥东县店埠河初期雨水污染治理为例,从初期雨水污染治理的标准确定、截流系统设计、初期雨水调蓄站设计等方面分析,为城市初期雨水污染治理提供建议和参考。 关键词:初期雨水;模型;智能截流;调蓄池 1背景 1.1排水现状 店埠河流域面积579.6km2,为南淝河最大支流。肥东县城位店埠河上游,规划建成区总面积57.99km2。肥东中心城区已形成合流制和分流制并存的格局,合流制地区主要集中在老城区。根据《肥东县城市雨水防涝综合规划(2015~2030)》,店埠河流域划分为26个子系统,汇水面积144.49Km2,建成区主要涉及店埠河西片、店埠河东片和横大路泵站低排区,总面积约16.93km2。 1.2城市初期雨水污染现状 根据考核要求店埠河水质目标为地表水Ⅴ类水质标准,目前,店埠河水质为劣Ⅴ类,主要超标因子为氨氮和总磷。随着点源污染治理的不断完善,肥东城区旱季污水已基本得到控制,初期雨水污染日益凸显。根据初期雨水监测结果,城区排口初期雨水中氨氮浓度8.43~66.5mg/L,总磷0.56~4.03mg/L。由于城市初期雨水污染在短时间内大量进入河道,对河道水质造成高负荷冲击,导致水质恶化,并在短时间内难以恢复。 2初期雨水污染治理思路 初期雨水污染属于非点源污染,具有较大的随机性、偶然性和广泛性。污染负荷随时空变化幅度大,研究、控制和处理的难度也大[1]。初期雨水污染治理源头措施主要包括低影响开放、地表清扫、管道疏通和非工程管理措施等[2]。过程措施包括截污纳管,利用下凹式绿地、植被缓冲带、雨水花园等对污染进行过程净化;末端措施主要有新建初期雨调蓄池、调蓄隧道和雨水净化湿地等。店埠河城区段的建设强度较大,可利用的土地少,综合比较分析近期主要采用在末端进行初期雨水截流调蓄,初期雨水通过接入污水处理厂处理达标后排放。 3初期雨水污染治理工程设计 3.1工程范围 店埠河上游为肥东境内城市面源污染最重的区域。本案建设范围为店埠河上游店埠河西片、店埠河东片和横大路泵站低排区,总面积16.93km2。 3.2截流标准 对店埠河(包公大道-横大路)段排口的汇水区域进行下垫面及管网系统分析,建立SWMM模型,模拟分析初期雨水污染特征。店埠河流域污染源调查尚未完成,参考十五里河流域治理工程,城市面源污染削减约40%可达到流域总量削减目标,通过SWMM模型模拟分析,当合流制地区截流8mm,分流制地区截流5mm时,城市面源污染削减约41.3%,可达到削减目标。据此核算,初期雨水截流调蓄总规模约7万m3,采用初期雨水调蓄池调蓄5万m3,初期雨水截流管调蓄2万m3。 图1SWMM合流制区域截流效率曲线 图2分流制区域截流效率曲线 3.2截流系统设计 对常用的堰槽式截流井、自控截流井、智能截流井比较分析如下:表1截流形式对比表

城市雨水花园对雨水径流中污染物去除效果的研究(可编辑)

独创性声明 本人所呈交的学位论文是在导师指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知, 除特别加以标注的地方外,论文中不包含其他人的研究成果。与我一同工作的同志对本 文的研究工作和成果的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并已致谢。 本论文及其相关资料若有不实之处,由本人承担一切相关责任。 论文作者签名: 璺盈 刀弓年月/日 学位论文使用授权 本人作为学位论文作者了解并愿意遵守学校有关保留、使用学位论文的规定,即: 在导师指导下创作完成的学位论文的知识产权归西安理工大学所有,本人今后在使用 或发表该论文涉及的研究内容时,会注明西安理工大学。西安理工大学拥有学位论文的 如下使用权,包括:学校可以保存学位论文;可以采用影印、缩印或其他复制手段保存 论文;可以查阅或借阅。本人授权西安理工大学对学位论文全部内容编入公开的数据库

进行检索。本学位论文全部或部分内容的公布包括刊登授权西安理工大学研究生学 院办理。 经过学校保密办公室确定密级的涉密学位论文,按照相关保密规定执行;需要进行 技术保密的学位论文,按照《西安理工大学学位论文技术保密申请表》内容进行保密附 《西安理工大学学位论文技术保密申请表》。 保密的学位论文在解密后,适用本授权。 论文作者签名: 如年彳月日 :刍玺导师签名:≮垄』叁坠摘要 煳聊~ 论文题目:城市雨水花园对雨水径流中污染物去除效果的研究 学科名称:环境工程 研究生: 田露 作者签名: :卫盈 指导教师: 贾忠华教授 导师签名:≮地垒 罗纨教授 导师签名:趾 摘要

城市化改变了下垫面条件,对雨水径流的水文过程及水质都带来了不同程度的负面影 响。为了在城市景观格局的限制下,尽量地减小这些负面影响,世界各国都在积极探寻城 市雨水处理的有效途径。本论文通过监测试验与实验室化学分析,从污染物浓度和总量削 减两个方面研究了雨水花园这一新型雨水处理系统对屋面雨水径流的处理效果,取得成果 如下: 、从至年对场降雨过程的监测结果表明,屋面雨水径流中总磷、硝氮 以及总悬浮物随降雨过程变化很大,其中降雨初期径流中,上述种污染物浓度较高:总 氮和氨氮的平均浓度基本都超过了地表水环境质量类水体标准,最大浓度是《地表水 环境质量标准》类水标准的倍左右:降雨后期总磷、硝氮的平均浓度在《地表水环境 质量标准》中类水体标准之内,而总固体悬浮颗粒物的平均浓度在《地表水资源环境 质量标准》中类水体标准之内。 、雨水花园对不同污染物的去除效果差别很大,其中对氨氮的去除效果最好,浓度

我国城市道路雨水径流污染状况及控制措施

我国城市道路雨水径流污染状况及控制措施 摘要:道路建设的迅速发展,路网水平的不断提高,可以有效地解决自然资源、劳动力、生产设施等生产要素相互分离的矛盾,促进社会经济与旅游事业的发展,对一个国家或一个地区的经济发展、社会进步和人民生活质量的提高等方面发挥着举足轻重的作用。雨水冲刷路面后,大气尘埃、尾气排放、固体垃圾等道路雨水径流污染问题日益严重,本文就组要对城市道路雨水径流污染状况及控制措施进行了简要分析。 关键词:城市道路;雨水径流污染;控制措施 引言 雨水径流一般通过下渗使雨水涵养地下水,补给地下水源。有时也可以通过间接利用的方式先收集雨水径流,并通过去除初期的雨水径流的方式储存雨水,再经过人工处理,生态技术处理等方法将这些雨水回用于景观冲洗等用水途径。这样可以有效减缓城市水资源缺失以及涵养地下水源的问题,给城市带来了发展的动力。 一、城市雨水径流污染的特征和影响 1、概述 我国城市雨水径流污染的研究起步较晚,20世纪80年代初率先在北京开展了有关研究,随后在上海、杭州、南京、苏州、成都等大中城市也逐渐开展了类似研究,一些城市雨水控制及利用技术也相继得以提出,同时取得了城市雨水径流污染物种类、污染物变化规律及其影响因素等方面的研究成果,为城市雨水径流污染的认识和控制奠定了较好的基础。 2、城市雨水径流污染特征 城市雨水径流污染物的来源复杂,一般来说,主要来自大气降水、道路径流以及屋顶径流冲刷等。由于不同城市雨水径流的实际发生过程受到下垫面等多种可变因素的影响,其所包含的污染物及其浓度也相应有所不同,但总体上看城市雨水径流污染大都含有碳氢化合物、SS和COD及一定的重金属和营养物污染物,而道路与屋顶径流是城市雨水径流污染的主要原因。 城市雨水径流污染一般受到以下因素的影响:(1)路面条件。道路的建设坡度可以影响汇流的时间,一般坡度越大,汇流时间越短,继而影响污染指数。(2)屋顶条件。屋顶面积可占城市总不可渗透表面的30 %以上,其对雨水径流污染的影响一方面源自城市大气降尘的积累,另一方面则源自屋面自身材质的影响。(3)降雨条件。降雨条件主要包括降雨强度、两次降雨的间隔时间、降雨量的大小等,一般来说,降雨强度越大,降雨时间间隔越长,降雨量越大产生的雨水径流污染越严重。

海绵城市建设在城市径流污染控制中的应用

海绵城市建设在城市径流污染控制中的应用 发表时间:2019-09-17T09:02:43.497Z 来源:《基层建设》2019年第18期作者:杨威郭林春 [导读] 摘要:随着我国的经济在快速的发展,社会在不断的进步,本文结合目前城市降雨径流污染的特点与实际情况,分析对比了国外水敏性城市理念与国内海绵城市建设理念,并在此基础上探讨了城市降雨径流污染的控制与治理技术,提出在海绵城市的建设中,通过渗透性铺装、生物滞留设施、城市绿地等海绵建设体,可以有效地兼顾城市降雨径流污染的控制,减小下游污水处理的压力,提高城市降雨径流的处理效率,为城市雨水管理体系的建立提供参考 河南鑫硕建筑工程有限公司河南商丘 476000 摘要:随着我国的经济在快速的发展,社会在不断的进步,本文结合目前城市降雨径流污染的特点与实际情况,分析对比了国外水敏性城市理念与国内海绵城市建设理念,并在此基础上探讨了城市降雨径流污染的控制与治理技术,提出在海绵城市的建设中,通过渗透性铺装、生物滞留设施、城市绿地等海绵建设体,可以有效地兼顾城市降雨径流污染的控制,减小下游污水处理的压力,提高城市降雨径流的处理效率,为城市雨水管理体系的建立提供参考。 关键词:海绵城市;降雨径流污染;雨水管理 引言 近几十年来,中国经济的快速发展推动着城市化的进程,同时城市生态环境问题也逐渐凸显,致使我国经济社会发展面临着越来越大的生态环境压力.水是生态环境的重要组成部分,中国城市水环境日趋恶化,各种水安全、水生态、水资源等问题层出不穷,严重威胁到城市社会经济发展和人民生命财产安全.究其原因,主要是随着城市化进程的不断推进,城市下垫面透水性和排水模式也在不断变化,进而造成水资源循环以及排水的时、量、质的改变,最终体现为城市内涝、缺水以及水质恶化等一系列问题,给人民生活带来了极其不利的影响,严重威胁到城市的良性发展.因此,解决城市水环境问题已经迫在眉睫.从这些水环境通病可以看出,一方面我国城市水资源匮乏且分布不均,致使城市地下水位下降;另一方面,城市化带来的不透水面积增加导致城市雨水无法自然下渗,从而频繁引发城市内涝.因此,原有的城市排水理念以及排水设施已不能满足城市发展的需求.这些水环境问题是系统性、综合性的问题,亟需一个更为全面系统的解决方案.“海绵城市”理念的提出正是立足于这一背景,该理念试图通过对城市雨洪进行合理管控,使城市能够像海绵一样防蓄兼顾,从而在适应环境变化和应对自然灾害等方面具有良好的弹性然而,在各城市推进海绵城市建设过程中,仍会面临不少的困惑和问题,直接影响试点城市的推行效率以及实施方案的合理性.因此,亟待全面系统地认识该理念,以期为后续建设提供导向.本文通过总结与提炼国内外海绵城市的研究进展,力求系统地展示这一研究领域的发展沿革、前沿动态与潜在风险,并对海绵工程对地表径流污染控制现状进行分析,为我国海绵城市的理论研究和建设实践提供参考与借鉴. 1现代城市径流污染现状 国际环保相关组织已经把城市中的径流污染看作是地表水质污染的关键因素,其是河流、湖泊、河口污染中的重要污染源。相关研究报告表明,城市中的径流污染会污染更多的水体,属于是世界性的问题。对比西方发达国家,中国城市中的径流污染问题也非常严重,依据相关报告中的内容,城市中的径流污染正在呈上升的趋势,在雨季其污染比例会更加严重。国内城市中的径流污染问题已经非常严重了,由于其在黑臭水体时并未引起人们的重视,人们对其所使用的治理方式也不正确。例如,国家环保部门已经出台了相关政策,制定了各地污水排放的标准,可是其在落实过程中却出现了问题。各级地方政府在相关政策的认知上欠缺该有的深度,未划分水环境维护监管过程中的轻重缓急,未认知到城市中径流污染管控的紧迫性。城市中的径流会对城市水环境与生态系统产生不可估量的影响,比如,一场疆域就能让城市中的水质恶化,而相关部门更是无暇对其进行有效的管控。所以,不管是城市含棉项目建设还是针对黑臭水里的有效治理,城市中的径流污染管控都是不容忽视的关键探究对象。 2海绵城市建设在城市径流污染控制中的应用 2.1植被过滤带 城市中的植被过滤带在渗透传输径流的过程中,可以使径流中的颗粒物得以沉淀,并对径流水质进行过滤,对中水污染物进行吸附,进而去除径流中的部分污染物。植被过滤带中的植物可以包括草、灌木、树木等,不同类型的植被将会起到不同效果的污染物去除效果。植被过滤带作为雨水径流的初步处置场所,其处理效果将直接影响到后续海绵体对径流的吸收容纳,因此,应当合理设计植被过滤带,使其能够有效地治理好暴雨径流,去除径流中的污染物。除上述基本措施之外,在建筑小区中,也可以采取适当的措施,尽量减少径流中的污染物携带量。首先对于建筑材料的选择,应尽量选择对径流水质影响较小的建筑外表面材料,包括屋顶以及墙体等材料。根据侯培强等学者的研究,表明不同屋面材料中,沥青屋面径流污染浓度最高,混凝土屋面径流污染浓度次之,瓦屋面径流污染浓度最低;其次,在小区内建设存储池以及净化设备,将雨水径流收集积蓄后经过沉淀、消毒等净化设备,使小区出水水质满足相应的要求。 2.2雨水弃流 初期雨水对地表冲刷,挟带着大量污染物质,所以初期雨水污染程度比较严重,处理成本相对较高,从经济角度综合考虑,把这部分初期雨水作放弃处理。通过弃流装置将第一部分需要弃流的雨水排出,雨水先流入弃流装置,经过透水混凝土排出。但由于透水混凝土的透水系数比较小,即透水量比较小,所以,装置中的水面会渐渐上升,浮球始终飘在水面上的,浮球会沿着一定的方向上浮,到一定程度后(此时弃流结束)将装置上进水口堵住。此后的雨水将流入检查井,进而向出水口流去。 2.3模型技术 降雨径流污染的程度与污染物的浓度与降雨雨量情况、水力条件等因素密切相关,因此在降雨径流污染的研究中,必然需要借助一些水文与水力学方面的模型技术,在结合水文条件、水力条件以及降雨径流污染情况的前提下,构建一个完整的模型,才能更好地模拟降雨径流污染在传输过程中的变化情况,从而更精确地构建海绵城市建设中的各个“海绵体”的位置以及体积情况。国内关于城市雨水管理模型的研究起步较晚,目前尚无通用的独立开发的成熟模型,主要引入国外模型进行研究,国内一些学者也开发了一些拥有自主知识产权的模型,但这些模型仅满足于开发者个人或团队使用,尚未商业化。目前,国内对于径流污染的水质模拟较多的以使用SWMM (StormWaterManagementModel)为主。SWMM作为一个相对开放的比较完善的城市暴雨供水管理模型,可根据降雨输入和系统特性等条件来模拟完整的城市降雨径流过程,包括地表径流和排水系统中的水流、雨洪调蓄处理,以及受纳水体模式和水质影响评价等。该模型对城市雨洪管理的模拟较为成熟,对雨水径流的水量水质模拟具有较为可靠的结果。但是,由于其模型输入文件为“.inp”格式文件,与CAD

雨水径流控制方案15.12.24

白云致友汽车配件交易中心雨水径流控制

一、雨水径流量计算 建设前本项目占地面积47798m 2,下垫面主要为碎石路面、土路面和公共绿地。碎石路面占地面积12000m 2,土路面占地面积17198m 2,绿地占地面积18600m 2。 表1 建设前下垫面面积统计 建设前综合径流系数,计算公式如下: m ld ld kst kst fst fst S )F ()F ()F (''''''ψ?∑+ψ?∑+ψ?∑= ψ= 【12000x0.40+17198x0.29+18600x0.15】/47798=0.263 采用广州市暴雨强度公式,计算总公式: 750 .0)259.11() lg 438.01(427.3618++= t P q =357.5L/s.ha=0.357 L/s.m 2 1).设计重现期:P=5a 2).设计降雨历时:t=20min 3).地面综合径流系数:取Ψ=0.263 建设前雨水径流量为Q (jsq ),建设前没有雨水径流削减措施,因此Q d (jsq )=0 Q (jsq )= Q s (jsq )-Q d (jsq ) =0.263x47798x0.357=4490L/s 式中:Q (jsq )——建设前雨水径流量(L/s ); Q s (jsq )——建设前雨水设计流量(L/s ); Q d (jsq )——建设前雨水径流措施径流削减总量(L/s )。 建设后下垫面主要为透水地面、绿地和不透水地面。透水性人行道、露天停车场、铺装地面面积8184m 2,绿地占地面积18600m 2,硬屋面硬化面积9500m 2,非渗透车道路面7000m 2。

城市道路路面径流水质分析及评价

城市道路路面径流水质分析及评价 发表时间:2019-02-27T13:33:53.203Z 来源:《建筑学研究前沿》2018年第32期作者:周佳宋瀛[导读] 随着城市化进程的加快,由城区降雨径流形成的面源污染成为城市水环境恶化的主要原因之一。本文通过对某市具有代表性的柏油沥青路面和混凝土路面雨水径流采集化验分析周佳宋瀛 天津市市政工程设计研究院天津 300000 摘要:随着城市化进程的加快,由城区降雨径流形成的面源污染成为城市水环境恶化的主要原因之一。本文通过对某市具有代表性的柏油沥青路面和混凝土路面雨水径流采集化验分析,结果表明,各个采样点位集流面雨水径流初期污染物浓度较高,随着降雨时间的延长,浓度逐渐下降。当降雨径流形成一段时间后,收集用于建筑施工、道路清洗、消防、冲厕等等领域,能够有效缓解城市水资源供需不 足的现实问题。 关键词:路面径流;水质分析;城市道路;评价 引言 路面径流具有污染物种类多、浓度高和有毒性等特征。不少研究认为,路面径流含有悬浮颗粒、重金属、有机物和多环芳烃等污染物。城市道路路面径流中的有机污染物及悬浮固体浓度不低于典型生活污水,化学需氧量、生化需氧量、悬浮固体及石油类浓度远高于《污水综合排放标准》的限值。路面径流中的多环芳烃浓度是河水或湖泊水中的、倍,城市不同功能区地表径流检出率最高的毒性污染物与汽车交通有关。在路面径流汇入城市排水管网排放时,污染物也随之迁移进入水体,使受纳水体水质恶化,甚至通过各种水体的利用途径污染其他环境要素。路面径流污染已被认为是一类重要的非点源污染。国外一些发达国家对路面径流己经开展了30多年的研究,在径流水质特征、污染物累积排放及迁移过程、污染负荷和对环境的影响评价等方面均有不少报道。 1污染物成分与来源研究公路路面径流污染是在降雨后形成径流对路面沉积物冲刷而产生的。路面径流作为一种具有较大污染潜力的污染源已经得到了各发达国家的广泛关注。弄清楚污染物的来源与成分是研究路面径流污染特征的基础。雨水在与路面接触后形成的路面径流中的污染物浓度较之雨水本身大大增加,这说明在晴天时路面积累的污染物是路面径流污染的重要原因。对路面沉积物的成分进行测定对研究径流污染特性有很大帮助。在路面径流中主要污染成份为SS、COD、重金属(如Pb、Zn、Cu、Cr、Ni、Fe、Cd等)、N、P营养物、氯化物、油和脂、农药和PAHs等。公路路面径流污染物的来源很多,主要包括机动车辆的运行(包括轮胎磨损颗粒、筑路材料磨损颗粒、运输物品的泄漏、车体部件产生的颗粒物质及除冰剂)、雨水本身的污染和大气降尘等等。由于公路交通活动而形成的路面沉积物是公路路面径流最重要的污染源。其中SS主要来源有轮胎磨损颗粒、筑路材料磨损颗粒、运输物品的泄露、刹车连接装置产生的颗粒及其它与车辆运行有关的颗粒物、大气降尘及除冰剂等;重金属主要来自于汽车尾气的排放与轮胎的磨损,也有部分来自于燃料或润滑油的泄露及除冰剂的撒播(使用除冰剂的公路路面)。油和脂主要来源于燃料及润滑油的泄露。路面沉积物中的毒性有机物如汽油烃(PHC)和多环芳烃(PAHS),主要来自润滑油的泄露。另外,对公路两侧的农作物施肥等工作也会增加路面径流中的N、P含量。近年来,国内很多研究人士也对公路路面径流中主要污染物进行了分析,得到的结论与国外的研究成果相差不大。公路径流中主要的污染物为石油类、COD、BOD5、悬浮固体以及重金属,且含量超过我国地表水Ⅱ类水质标准。其中对路面沉积物污染特性进行了系统研究,结果表明,大的颗粒可能在日常清扫中得以去除,粒径较大的颗粒较少,公路路面沉积物以小粒径颗粒为主。路面沉积物中,不同粒径颗粒的Pb含量变化较大,且较小颗粒Pb含量较大,Zn的含量呈随颗粒粒径减小而增大的趋势。公路沉积物中还有一定的有机污染潜力。路面沉积物所造成的污染主要是重金属污染,污染物的来源均与汽车交通活动有关。 2材料与方法 2.1雨水采样时间 为提升雨水利用效率,选择了某城市夏季雨水多发季节,分别是2018年7月25日(暴雨)、8月5日(雷阵雨),以及8月12日(小到中雨),分别在降雨时公路两旁路面形成径流后的5~15min、20~30min和35~40min期间进行水样采集。 2.2径流取样与分析 试验采样点为某科研基地的混凝土路面,区域呈矩形,横向坡度0.3%,纵向坡度1%。天然降雨情况下采用50L聚乙烯桶收集路面雨水径流,利用自动气象站同步获得场次降雨过程线,根据降雨强度、径流强度描述不同场次降雨径流水文水力过程。利用聚乙烯瓶收集径流水样,按照国家环境监测标准方法在最短时间内进行分析。水样监测指标中pH值、DO采用便携式水质测量仪分析,SS采用固体悬浮物测定仪分析,COD采用化学需氧量速测仪分析。 2.3试验方法及内容 路面径流水质指标分别取自暴雨、雷阵雨、小到中雨不同时间段采样化验数据均值。其中,pH值采用PHS-3C(A)型精密酸度计测定;COD采样重铬酸钾法测定;铅、锰采用原子吸收光光度法测定;SS采用水相滤膜抽滤干燥法测定;全盐量采用重量法检测。分别对道路降雨径流水物理指标及化学指标进行检测。检测项目指标依据《城市杂用水水质标准》(GB/T18920-2002)进行分析(见表1)。表1城市杂用水水质标准

初期雨水处理设施

初期雨水处理设施 【篇一:初期雨水收集池计算】 初期雨水收集池、事故池常见问题与对策一、初期雨水收集池 1、初期雨水收集池常见问题 化工企业初期雨水通常含有较高浓度的化学品、按照清污分流的原则,污染的初期雨水需进行分流收集妥善处理,后期污染程度较轻 的雨水进过简单预处理截留水中的悬浮物、固体颗粒杂质后,通过 雨水系统直接排入自然受纳水体。常见问题如下: 1) 初期雨水量计算和收集不科学,初期雨水收集池设计过大或过小; 2) 未设置初期雨水收集池或将初期雨水池与事故应急池混淆使用; 3) 污染汇流区设置不合理,部分可能产生跑冒滴漏污染且受降雨冲 刷的区域未考虑; 4) 将室内或地下区域以及人工清洗作业产生的废水视作污染的初期 雨水; 5) 雨污切换装置采用人工控制造成反应滞后,部分超标初期雨水溢 流外排; 6) 收集后的初期雨水后期未采取处理,直接外排。 2、对策: 厂区内雨水均进入废水处理系统;或雨污分流,且雨排水系统具有 下述所有措施:①具有收集初期雨水的收集池或雨水监控池;池出 水管上设置切断阀,正常情况下阀门关闭,防止受污染的水外排; 池内设有提升设施,能将所集物送至厂区内污水处理设施处理; 无法利用装置围堰、罐组防火堤控制事故液时,应关闭雨水系统的 出口阀门、拦污坝上闸板,切断防漫流设施与外界的通道,将事故液 排入中间事故缓冲设施;如果未设置中间事故缓冲设施,直接排入 末端事故缓冲设施; ②具有雨水系统外排总排口(含泄洪渠)监视及关闭设施,有专人 负责在紧急情况下关闭雨水排口(含与清净下水共用一套排水系统 情况),防止雨水、消防水和泄漏物进入外环境; 当区域排洪沟通过厂区时: ③如果有排洪沟,排洪沟不通过生产区和罐区,具有防止泄漏物和 受污染的消防水流入区域排洪沟的措施。当区域排洪沟通过厂区时: 1 )不宜通过生产区;

最新径流系数取值-经验总结整理

径流系数-定义 任意时段内径流深度R与同时段内降水深度P之比。用符号a 表示,即α=R/P,式中:a为径流系数;R为径流深度,mm;P为降水深度mm。 延伸含义: (1)地表径流系数,是指任意时段内的径流深度(或径流总量)与同一时段内的降水深度(或降水总量)的比值。径流系数说明了 降水量转化为径流量的比例,它综合反映了流域内自然地理要素 对降水-径流关系的影响。 (2)径流指降落到地表的降水在重力作用下沿地表或地下流动的水流。可分为地表径流和地下径流,两者具有密切联系,并经常 互相转化。 (3)水文学中常用的流量,径流总量,径流深度,径流模数和径流系数等特征值说明地表径流。水文地质学中有时也采用相应的特 征值来表征地下径流。 影响因素: 径流系数主要受集水区的地形、流域特性因子、平均坡度、地表 植被情况及土壤特性等的影响。径流系数越大则代表降雨较不易被土 壤吸收,亦即会增加排水沟渠的负荷。 地区差异: 径流系数的地区差异:α值变化于0~1之间,湿润地区α值大,

干旱地区α值小。我国台湾地区河流年平均径流系数>0.7,表明径流十分丰富;径流贫乏的海滦河平原,年平均径流系数仅有0.1。根据计算时段的不同,可分为多年平均径流系数、年平均径流系数和洪水径流系数等。径流系数综合反映流域内自然地理要素对降水─径流关系的影响。 设计取值: 根据《建筑给水排水设计规范》GB50015-2009(2009版)中4.9.6规定,给排水设计中雨水设计径流系数取值可按下表(本规范适用于居住小区、公共建筑区、民用建筑给水排水设计,亦适用于工业建筑 生活给水排水和厂房屋面雨水排水设计): 屋面、地面种类径流系数Ψ 屋面0.90~1.00 混凝土和沥青路面0.90 块石路面0.60 级配碎石路面0.45 干砖及碎石路面0.40 非铺砌路面0.30 公园绿地0.15 各种汇水面积的综合径流系数应加权平均计算。 根据《室外排水设计规范》GB50014-2006中3.2.2规定,给排水设计中雨水设计径流系数取值可按下表(本规范适用于新建、扩建和改建的城镇、工业区和居住区的永久性的室外排水工程设计):

高速公路路面径流水质特性及排污规律

中国环境科学 2001,21(5):445~448 China Environmental Science 高速公路路面径流水质特性及排污规律 赵剑强,刘珊,邱立萍,陈莹(长安大学环境工程学院,陕西西安710064) 摘要:采用现场连续取样,在雨天某一时段对西安至临潼高速公路路面径流排水进行了监测.结果表明,高速公路路面排水具有较高的污染强度,污染物以SS和COD为主,且生物可降解性较差.水质参数SS、COD、总Pb、总Zn之间存在较好的线性相关关系.分析探讨了路面径流污染物排放规律及其对河流水质的影响. 关键词:路面径流;水质;排污 中图分类号:X508 文献标识码:A 文章编号:1000-6923(2001)05-0445-04 The characteristics of expressway runoff quality and pollutants discharge rule. ZHAO Jian-qiang, LIU Shan, QIU Li-ping, CHEN Ying (School of Environmental Engineering, Chang'an University, Xi'an 710064, China). China Environmental Science. 2001,21(5):445~448 Abstract:With on-site continuous sampling, drainage water from expressway runoff of Xi'an-Lintong expressway was monitored in a period of a wet weather. The results show that the expressway runoff has greater pollution intensity and the main pollutants are SS and COD with rather low biodegradability. There are better linear relations among the water quality parameter SS, COD, total Pb and total Zn. The rule of pollutant discharge of the highway runoff and its impact on water quality of the river were discussed. Key words:highway runoff;water quality;pollutant discharge 城市地表径流污染的研究开始于20世纪70年代初期,最早策划这一研究的机构是美国国家环境保护局,研究重点以城市地表径流为对象.之后,随着研究的深入,包括城市道路和高速公路在内的路面径流被给予关注,至今路面径流已逐渐发展成为一门具有自身特征的相对独立的研究领域[1]. 在我国,关于路面径流污染方面的研究除了在公路建设项目环境影响评价工作中将路面径流作为一项影响地表水体水质的因素加以分析评价外,尚没有见到深入研究的报道.路面径流这一具有非点源污染特征的地表径流,在影响地表水体水质方面,不仅体现在对地表水体悬浮固体浓度有着较大影响,而且较明显地影响着重金属和有机物的含量.所以,本研究以西安至临潼高速公路雨天桥面径流排水为对象,在某一时段的时间间隔内连续监测水量及水质,以探讨路面径流污染源的强度、水质特性、排污规律以及对地表水体水质的影响. 1研究方法 1.1采样地点 在降雨期间对西安至临潼(简称西临)高速公路浐河大桥桥面径流排水水量及水质进行等时间间隔连续采样分析,采样点为大桥排水孔(落水管).该公路为双向4车道,全封闭,全立交,设中央分隔带,带宽1m,单向机动车道路面宽为10m,桥面宽为9m.桥面采样点汇流面积为608m2. 1.2水质分析项目 水质分析项目为SS、COD、总Pb、总Zn、溶解性COD及BOD5,其中溶解性COD及BOD5仅测定了混合样平均值. 1.3采样时间及降雨状况 采样时间为2000年10月10日上午9:30~ 11:00,每隔11min取水样1次,测流量1次,计量降雨强度1次(11min平均值),测试结果见表1. 收稿日期:2001-02-21 基金项目:陕西省自然科学基金资助项目(99C09)

重庆市典型城镇区地表径流污染特征

第36卷第8期2015年8月 环境科学ENVIRONMENTAL SCIENCE Vol.36,No.8Aug.,2015 重庆市典型城镇区地表径流污染特征 王龙涛1,2,段丙政1,2,赵建伟1,2*,华玉妹1,2,朱端卫 1,2 (1.华中农业大学资源与环境学院生态与环境工程研究室,武汉430070;2.农业部长江中下游耕地保育重点实验室, 武汉430070) 摘要:以重庆大渡口区建胜镇为典型区域,选取水泥瓦屋顶、石棉瓦屋顶、水泥平屋顶、居民区水泥路面、餐饮沥青路面、油库沥青路面等不透水下垫面和附近一条合流制溢流渠为采样点,研究了城镇地表径流中营养性污染物和重金属排放特征.结果表明,路面径流中TSS 、COD 、TN 、TP 平均质量浓度为(1681.2?677.2)、(1154.7?415.5)、(12.07?2.72)、(3.32?1.15)mg ·L -1,普遍高于屋面径流污染物平均质量浓度:(13.3?6.5)、(100.4?24.8)、(3.58?0.70)、(0.10?0.02)mg ·L -1.不透水地表径流中,TDN 、TDP 分别占TN 、TP 的62.60%?34.38%、42.22%?33.94%.与中心城区相比,本城镇地表径流污染物质量浓度一般较高.合流制溢流中, TSS 、COD 、TDN 、TN 、TDP 、TP 为(281.57?308.38)、(231.21?42.95)、(8.16?2.78)、(10.60?3.94)、(0.38?0.23)、(1.51?0.75)mg ·L -1,重金属质量浓度均未超过地表水环境质量Ⅴ类标准.合流制溢流中大部分污染物存在初期冲刷效应,而TSS 的初期冲刷效应较弱.合流制溢流中, COD 、TP 与TSS 都具有显著正相关关系,NH +4-N 和TP 、TDP 、TN 、TDP 之间呈显著正相关关系,而NO - 3- N 和其它指标都呈负相关关系.关键词:城镇地表径流;营养性污染物;重金属;合流制溢流;初期冲刷 中图分类号:X522 文献标识码:A 文章编号:0250-3301(2015)08-2809-08 DOI :10.13227/j.hjkx.2015.08.011 收稿日期:2015-01-26;修订日期:2015-03-24 基金项目:国家自然科学基金项目(41371452, 40901264);国家水体污染控制与治理科技重大专项(2012ZX07307-002) 作者简介:王龙涛(1989 ),男,硕士研究生, 主要研究方向为城市面源污染与控制, E-mail :wanglongtaoxyz@qq.com *通讯联系人,E-mail :jwzhao2@163.com Pollution Characteristics of Surface Runoff of Typical Town in Chongqing City WANG Long-tao 1,2,DUAN Bing-zheng 1,2,ZHAO Jian-wei 1,2*,HUA Yu-mei 1,2,ZHU Duan-wei 1, 2 (1.Laboratory of Eco-Environmental Engineering Research ,College of Resources and Environment ,Huazhong Agricultural University ,Wuhan 430070,China ;2.Key Laboratory of Arable Land Conservation (Middle and Lower Reaches of Yangtze River ),Ministry of Agriculture ,Wuhan 430070,China ) Abstract :Six kinds of impermeable underlying surface ,cement tile roof ,asbestos roof ,cement flat roof ,residential concrete pavement ,asphalt pavement of restaurants ,asphalt pavement of oil depot ,and a combined sewer overflow canal in the Jiansheng town of Dadukou district in Chongqing city were chosen as sample plots to study the characteristics of nutritional pollutants and heavy metals in town runoff.The research showed that the average mass concentrations of TSS ,COD ,TN ,TP in road runoff were (1681.2?677.2), (1154.7?415.5),(12.07?2.72),(3.32?1.15)mg ·L -1 ,respectively.These pollutants were higher than those in roof runoff which were (13.3?6.5),(100.4?24.8),(3.58?0.70),(0.10?0.02)mg ·L -1,respectively.TDN accounted for 62.60%?34.38%of TN ,and TDP accounted for 42.22%?33.94%of TP in the runoff of impermeable underlying surface.Compared with the central urban runoff ,town runoff in our study had higher mass concentrations of these pollutants.The mass concentrations of TSS , COD ,TDN ,TN ,TDP and TP in the combined sewer overflow were (281.57?308.38), (231.21?42.95),(8.16?2.78),(10.60?3.94),(0.38?0.23)and (1.51?0.75)mg ·L -1 ,respectively.The average levels of heavy metals in this kind of runoff did not exceed the class Ⅵlevel of the surface water environmental quality standard.Most pollutants in the combined sewer overflow had first flush.However ,this phenomenon was very rare for TSS.There was a significant positive correlation between TSS and COD ,TP in the combined sewer overflow.And this correlation was significant between NH +4-N and TP ,TDP ,TN ,TDP.However ,a negative correlation existed between NO - 3-N and all other indicators.Key words :town runoff ;nutritional pollution ;heavy metal ;combined sewer overflow ;first flush 随着城市化日益加快, 不透水下垫面的面积迅速增长,直接增加了城市面源污染的输出负荷.城市 化与洪峰形成时间具有线性关系[1],增大了洪峰风 险.城市地表径流含有大量的TSS 和大肠杆菌[2] 、 可溶盐[3]、营养物[4]、重金属[5] 等污染物,大量研 究表明这些物质降雨时被冲刷进入水体,造成严 重的水体污染 [6,7] .但这些研究成果大多在中心城区展开,城镇地表径流的研究还较为缺乏.国内外 一些学者已开展了一些城镇街尘污染研究,街尘 中重金属的累积分布 [8] 、粒径效应[9]、重金属污 染特性[10] 等研究都取得了一定成果,这为城镇地表径流研究提供了良好基础.目前我国中心城区 是3.6万km 2,县城的建成镇达1.65万km 2[11] ,城

高速公路桥面径流雨水收集系统设计的探讨

高速公路桥面径流雨水收集系统设计的探讨 摘要: 本文通过对桥面径流水质特性的分析,提出收集桥面初期径流和应急排水系统的设计方法,总结探讨目前桥面径流收集、处理方法,为今后敏感水体路段桥面径流的收集处理设计提供参考。 关键词:桥面径流高速公路雨水收集 1、概述 随着我国高速公路的快速发展,公路及桥梁建设在运营期对饮用水源的保护及影响问题日益受到社会各界的广泛关注,跨越具有较高水功能区划的饮用水源等敏感水体公路越来越多。 公路桥面径流由于其重金属、碳氢化合物和燃料添加剂等含量较高,而越来越受到环保研究人员的重视[8],其直接排放至敏感水体则会造成对受纳水体水环境的污染与破坏;同时各类化学危险品运输车辆在敏感水域路段一旦发生事故导致危险品直接泄入水体,对水环境也将产生极大地危害,甚至破坏水生生态环境。交通部于2007年联合颁发的184号文件:《关于加强公路规划和建设环境影响评价工作的通知》中第七条也做了相应规定,“公路建设应特别重视对饮用水水源地的保护,路线设计时,应尽量绕避饮用水水源保护区。为防范危险化学品运输带来的环境风险,对跨越饮用水水源二级保护区、准保护区和二类以上水体的桥梁,在确保安全和技术可行的前提下,应在桥梁上设置桥面径流收集系统,并在桥梁两侧设置沉淀池,对发生污染事故后的桥面径流进行处理,确保饮用水安全”。 目前,我国部分高速公路对跨越重要饮用水源保护区的桥梁进行桥面水收集,但是缺少系统性的研究和规范性的文件,本文在分析桥面径流水质特性的基础上,提出桥面径流的收集方法,桥面排水系统的设计依据,以及最后的处理方法。 2、桥面径流雨水主要对饮用水源保护区的影响 本文以兰州至海口公路广元至南充段高速公路工程为例进行说明,该高速公路建成投入运行后,随着交通量逐年增多,各种类型车辆排放尾气中携带的污染物在路面沉积、汽车轮胎磨损的微粒、车架上粘带的泥土、车辆制动时散落的污染物及车辆运行工况不佳时泄漏的油料等也会逐年增加。这些污染物随降雨产生的路面径流进入道路的排水系统并最终进入地表水体,对水体的水质将产生一定的影响。 路面径流主要的污染物有:石油类、有机物和悬浮物,影响路面径流污染的因素众多,包括降雨量、降雨历时、与车流量有关的路面及大气污染程度、两场

雨水排放系统水质径流污染控制

雨水排放系统水质径流污染控制 随着经济的迅猛发展,促使城市人口数量日益增加,其中城市道路、建筑等各种不透水的面积也持续增加,城市中不透水面积的增加,会导致降雨后地表的截流、入渗等,对城市的水文环境造成十分严重的影响,同时大部分的雨水还会以径流的形式流入到地下河中,使城市中的自然水体受到严重的污染。其中城市雨水排放系统中包含多种不同的污染源,它们的来源范围十分广,同时包含多种不同的类型。 详细分析城市降雨过程汇总地表径流变化趋势,确定降雨期城市径流中产流污染特征并充分合理开发以及利用城市水资源,对城市的发展,改善城市生态环境,实现城市经济的可持续发展具有十分重要的意义。针对传统的水质径流污染控制模型存在的缺陷,提出并组建雨水排放系统水质径流污染控制模型,通过具体的仿真实验数据,充分验证了所提模型的综合有效性。 一、方法 1.1雨水排放系统水质径流污染的模拟以及预测 在城市降雨的过程中,需要实时进行雨水采集,同时计算雨水的径流速度,并且将其进行保存。 将城市中各个采样点的不同降雨地表特征进行详细统计以及分析。在雨水排水系统中,由于各个采样点降雨强度不同以及地表污染源不同,导致径流水质的污染浓度会随着时间的变化而变化,其中污染指标的相对稳定值具有十分重要的价值。 在降雨的过程中,会引发径流,在径流中会形成大量的污染物,以下具体给出雨水径流排放量和污染物总量之间的关系,如公式(1)所示: 上式中,M代表降雨径流所产生的某种污染物的总数,v代表降雨所引发的径流总体积,Ct代表t时间段内的污染物总浓度,Qt代表t时间段内的径流水量,T代表降雨总时长。 通过相关的积分定义,对公式(1)进行求解。由于所监测到的相关数据是间断的,所以将理论方程进行近似转换,同时将径流过程按照时间划分为n个不同的小段,在各个段内分别选取一个径流水样,则能够获取以下的方程(2): 上式中,Δt代表采样时间间隔,Vt代表设定时间段内的径流雨水量。 在径流形成的初始阶段,由于径流中污染物浓度和雨水初期径流量两者之间不成比例,

相关主题