基于HYDRUS-1D模型的融雪剂对生物滞留池影响研究
发布时间：2020-12-11 09:41
伴随海绵城市建设进程加快,北方地区海绵设施数量逐渐增加,其中,生物滞留池是海绵城市建设设施中应用最广泛的技术之一,但北方冬季常施用融雪剂使得海绵城市设施受到盐渍化威胁。研究融雪剂对生物滞留池的盐化影响,在生物滞留池的研发、建设和管理方面具有重要意义。本课题基于辽宁省大连市春、冬季的降水数据和融雪剂施用情况,利用HYDRUS-1D软件构建了不同融雪和降雨条件下的生物滞留池水盐运移模型,研究了融雪剂对生物滞留池的盐化影响,并提出合理的减轻盐危害建议。首先,本文设置了不同岩性种植土层的小型生物滞留池物理模型,通过对比不同深度电导率实测值和软件模拟值,验证数学模型模拟的可行性。结果表明该数学模型与物理模型拟合度较高,在考虑蒸发情况下的数学模型模拟结果更符合实际情况,且对种植土层的模拟偏差低于砂层,种植土层最小偏差和最大偏差分别为1%和28%,砂层最小偏差和最大偏差分别为1%和39%。为了降低融雪剂积累的盐危害,选择合适的种植土壤类型和融雪剂类型,对大连市2015年冬季生物滞留池电导率（ECe）逐日变化情况进行了模拟。发现,钙镁混合盐融雪剂对滞留池盐化威胁相对较小。种植土层...
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：75 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
简易型生物滞留设施
哈尔滨工业大学工程硕士学位论文-7-图1-2复杂型生物滞留设施生物滞留池的主要参数包括填料、植物、表面积和高度，这些参数相互影响，对生物滞留池设计以及运行具有重要影响。生物滞留池的主要参数：（1）生物滞留池的填料及其配比生物滞留池混合土壤填料是具有高渗透性的人工土壤，过滤、吸附和沉降作用，对生物滞留池去除污效果起着至关重要的作用。在一些地区原状土也可以作为生物滞留池的填料使用，但需要具有砂壤土、壤砂土或者壤土的结构，土质均匀并且不含石头、树桩或者植物根系。土壤填料的选择随着地理位置和所要去除的污染物类型而变化，最主要的组分是高渗透性的砂和细颗粒砾石的混合物（占50％~70％）；大颗粒有机物如木屑或护根层碎片（占5％~20％）；原状土，最好是壤土（占10％~25％）以及细颗粒有机物质如堆肥（占10％~20％），总的来说，滤料中应该含有相当高的砂组分并含有一小部分细颗粒和有机质。另外一个最重要特点是其中细颗粒（粉砂及黏土）的组分不能大于2％，否则容易形成薄而坚硬的盘状物或随雨水流出。填料应适当压实，过度压实会降低土壤的渗透能力压实度不够又会使设施在雨水进入时沉降导致植物根球露出土壤表面。当土壤湿度饱和或湿度高时，不适合压实。（2）植物生物滞留池的植被在蒸散、荫庇、营养物去除、植物修复以及维持滤料入渗能力方面起着非常重要的作用。生物滞留池的植物组成要尽量防止单一化，采用混合植物可以保证植物多样性。植物多样性通常包括植物高度、密度、抗旱性、耐水性以及耐盐性等。混合植物最好应该由适合当地的本地植物组成。且应根据主要目的有所侧重，以控制径流污染物为主要功能的生物滞留池应优先选择具有较强抗逆性的植物种类，且应根据污染物类型有所对应，以控制径流流量
哈尔滨工业大学工程硕士学位论文-13-为后续不同年份模拟选择合适的融雪剂类型和生物滞留池种植土类型。（3）不同年份生物滞留池盐分积累和冲刷模拟经过生物滞留池ECe值逐日变化模拟，选择出合适的融雪剂类型和生物滞留池种植土类型，对2008-2017年冬季结束（2月末）后不同年份盐分积累（ECe值）情况和2009-2018年春季不同时期（4月末、5月末）雨水冲刷结果进行模拟。考察不同年份降水条件下施用融雪剂生物滞留池的盐化状况和雨水淋溶脱盐排盐效果。（4）春季灌溉模拟针对春季降水未能有效脱盐的情况，模拟不同灌溉水量脱盐排盐效果，提供合理灌溉排盐措施，为生物滞留池管理和运行提供可使用的理论研究方法。1.4.3技术路线本课题的技术路线图如图1-3所示。图1-3技术路线图
【参考文献】：
期刊论文
[1]生物滞留池系统组成及工程设计参数优化[J]. 林子增,何秋玫. 净水技术. 2019(12)
[2]模拟盐度变化对人工湿地脱氮除磷效果的影响[J]. 赵林丽,姜小三,邵学新,吴明,陆琳莹,陶吉兴. 土壤. 2019(06)
[3]上海市《海绵城市建设技术标准》解读[J]. 张辰,陈嫣,王盼. 给水排水. 2019(12)
[4]雨水生物滞留池的设计——设计曲线法和容积法的比较[J]. 王淼,李秀玉,胡玖坤,田亮. 环境保护与循环经济. 2019(10)
[5]道路用氯盐融雪剂融雪性能评价及合理选用[J]. 吴昊,徐勤安,张昊天,王春回. 工程与建设. 2019(04)
[6]土壤污染特点及防治措施[J]. 王峪芬. 河北农业. 2019(07)
[7]氯化钠和醋酸钙镁两种融雪剂对土壤中典型重金属结合态的影响[J]. 邹笛,赵天宇,温亚梅,赵菲,花修艺,董德明. 吉林大学学报(理学版). 2019(02)
[8]国内融雪剂标准研究[J]. 李伟,黄子杰,王卫东. 氯碱工业. 2019(02)
[9]浅谈道路融雪剂[J]. 王昆. 中国盐业. 2018(22)
[10]植物及存水区对南方生物滞留池去污效果的影响[J]. 章茹,李艳根,刘志超,孟永刚,乐文彩. 环境工程. 2017(08)
博士论文
[1]城市土壤—植物系统中融雪剂的污染行为及其生态学效应[D]. 张营.湖南农业大学 2013
硕士论文
[1]典型LID设施填料优化设计研究[D]. 赵瑞松.西安理工大学 2019
[2]盐渍化灌区土壤空间变异及HYDRUS水盐模拟研究[D]. 马璐瑶.内蒙古农业大学 2017
[3]融雪剂使用的综合择优研究[D]. 殷泽华.北京化工大学 2013
[4]耐融雪剂植物的筛选及融雪剂对微生物多样性的影响[D]. 王双印.中国林业科学研究院 2012
本文编号：2910311
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：75 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
简易型生物滞留设施
哈尔滨工业大学工程硕士学位论文-7-图1-2复杂型生物滞留设施生物滞留池的主要参数包括填料、植物、表面积和高度，这些参数相互影响，对生物滞留池设计以及运行具有重要影响。生物滞留池的主要参数：（1）生物滞留池的填料及其配比生物滞留池混合土壤填料是具有高渗透性的人工土壤，过滤、吸附和沉降作用，对生物滞留池去除污效果起着至关重要的作用。在一些地区原状土也可以作为生物滞留池的填料使用，但需要具有砂壤土、壤砂土或者壤土的结构，土质均匀并且不含石头、树桩或者植物根系。土壤填料的选择随着地理位置和所要去除的污染物类型而变化，最主要的组分是高渗透性的砂和细颗粒砾石的混合物（占50％~70％）；大颗粒有机物如木屑或护根层碎片（占5％~20％）；原状土，最好是壤土（占10％~25％）以及细颗粒有机物质如堆肥（占10％~20％），总的来说，滤料中应该含有相当高的砂组分并含有一小部分细颗粒和有机质。另外一个最重要特点是其中细颗粒（粉砂及黏土）的组分不能大于2％，否则容易形成薄而坚硬的盘状物或随雨水流出。填料应适当压实，过度压实会降低土壤的渗透能力压实度不够又会使设施在雨水进入时沉降导致植物根球露出土壤表面。当土壤湿度饱和或湿度高时，不适合压实。（2）植物生物滞留池的植被在蒸散、荫庇、营养物去除、植物修复以及维持滤料入渗能力方面起着非常重要的作用。生物滞留池的植物组成要尽量防止单一化，采用混合植物可以保证植物多样性。植物多样性通常包括植物高度、密度、抗旱性、耐水性以及耐盐性等。混合植物最好应该由适合当地的本地植物组成。且应根据主要目的有所侧重，以控制径流污染物为主要功能的生物滞留池应优先选择具有较强抗逆性的植物种类，且应根据污染物类型有所对应，以控制径流流量
哈尔滨工业大学工程硕士学位论文-13-为后续不同年份模拟选择合适的融雪剂类型和生物滞留池种植土类型。（3）不同年份生物滞留池盐分积累和冲刷模拟经过生物滞留池ECe值逐日变化模拟，选择出合适的融雪剂类型和生物滞留池种植土类型，对2008-2017年冬季结束（2月末）后不同年份盐分积累（ECe值）情况和2009-2018年春季不同时期（4月末、5月末）雨水冲刷结果进行模拟。考察不同年份降水条件下施用融雪剂生物滞留池的盐化状况和雨水淋溶脱盐排盐效果。（4）春季灌溉模拟针对春季降水未能有效脱盐的情况，模拟不同灌溉水量脱盐排盐效果，提供合理灌溉排盐措施，为生物滞留池管理和运行提供可使用的理论研究方法。1.4.3技术路线本课题的技术路线图如图1-3所示。图1-3技术路线图
【参考文献】：
期刊论文
[1]生物滞留池系统组成及工程设计参数优化[J]. 林子增,何秋玫. 净水技术. 2019(12)
[2]模拟盐度变化对人工湿地脱氮除磷效果的影响[J]. 赵林丽,姜小三,邵学新,吴明,陆琳莹,陶吉兴. 土壤. 2019(06)
[3]上海市《海绵城市建设技术标准》解读[J]. 张辰,陈嫣,王盼. 给水排水. 2019(12)
[4]雨水生物滞留池的设计——设计曲线法和容积法的比较[J]. 王淼,李秀玉,胡玖坤,田亮. 环境保护与循环经济. 2019(10)
[5]道路用氯盐融雪剂融雪性能评价及合理选用[J]. 吴昊,徐勤安,张昊天,王春回. 工程与建设. 2019(04)
[6]土壤污染特点及防治措施[J]. 王峪芬. 河北农业. 2019(07)
[7]氯化钠和醋酸钙镁两种融雪剂对土壤中典型重金属结合态的影响[J]. 邹笛,赵天宇,温亚梅,赵菲,花修艺,董德明. 吉林大学学报(理学版). 2019(02)
[8]国内融雪剂标准研究[J]. 李伟,黄子杰,王卫东. 氯碱工业. 2019(02)
[9]浅谈道路融雪剂[J]. 王昆. 中国盐业. 2018(22)
[10]植物及存水区对南方生物滞留池去污效果的影响[J]. 章茹,李艳根,刘志超,孟永刚,乐文彩. 环境工程. 2017(08)
博士论文
[1]城市土壤—植物系统中融雪剂的污染行为及其生态学效应[D]. 张营.湖南农业大学 2013
硕士论文
[1]典型LID设施填料优化设计研究[D]. 赵瑞松.西安理工大学 2019
[2]盐渍化灌区土壤空间变异及HYDRUS水盐模拟研究[D]. 马璐瑶.内蒙古农业大学 2017
[3]融雪剂使用的综合择优研究[D]. 殷泽华.北京化工大学 2013
[4]耐融雪剂植物的筛选及融雪剂对微生物多样性的影响[D]. 王双印.中国林业科学研究院 2012
本文编号：2910311
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