合流污水系统最优截流倍数研究

发布时间：2021-04-09 16:18

　　在合流污水系统的改造过程中,截流倍数（n₀）的选取直接关系到改造项目的经济与环境效益。为了实现雨污分流改造的最优化,本研究以合流污水系统为研究对象,通过建立合理有效的合流污水系统的SWMM模型,构建了以"工程费用与环境污染损失最小"为目标函数的最优截流倍数模型。通过模拟分析不同截流倍数（n₀）下合流污水对受纳水体水环境的影响及系统改造费用的变化,确定改造项目环境与经济效益最优化的截流倍数。研究结果表明:合流污水系统改造的最优截流倍数为n₀=3。此时,年总费用取得最小值180.78万元,截流式合流制系统年溢流总量减少28.95%,年截流总量增加15.51%,年总溢流污染负荷TSS、COD、TN、TP分别减少18.17%、21.25%、14.72%、17.49%,年总截流对应污染负荷分别增加18.38%、19.31%、18.67%、15.18%,实现了合流污水系统改造的最优化。 

【文章来源】：水利水电技术. 2020,51(10)北大核心

【文章页数】：7 页

【部分图文】：

研究区域概化示意

在贵阳市暴雨强度公式基础上,采用芝加哥雨型进行雨量时程分配[17]。根据国内外大量资料表明,当研究区域缺少大量的雨量资料时,通常取r=0.4最为贴近真实降雨[18-19]。因此本研究选取r=0.4,重现期为0.5a、1.0a、2.0a、3.0a、4.0a、5.0a六种情况,设计2 h降雨量。暴雨强度公式为q= 1887×(1+0.707lgΡ) (t+9.35p 0.031 ) 0.695 ?????? ??? (6)

根据已有资料,研究区截流干管设计的暴雨重现期是1a,故本研究模型的基础条件设为P=1、r=0.4,选取n0=1～5五种不同截流倍数进行研究,因在整个过程中7个溢流口的变化趋势均保持较高的一致性,本研究选取溢流口OUT5为代表进行模拟,研究系统的溢流情况。其水量和水质的变化曲线分别如图3和图4所示。由图3可以看出,随着截流倍数n0的增大,溢流持续时间与溢流量均逐渐减小,溢流推后。其中n0=1增加到n0=3时,溢流峰值流量从2.79 m3/s减小到1.80 m3/s。而当n0=3增加到5时,峰值流量降至1.40 m3/s。说明当n0>3时,溢流量的减小幅度减缓。

【参考文献】：
期刊论文
[1]合流制管网与混接管网截流系统的设计研究[J]. 邢玉坤,曹秀芹,江坤,王浩冉,姜明杰,杨超,仇付国.  给水排水. 2019(09)
[2]基于城市水文模型的海绵城市智慧管控[J]. 刘家宏,李泽锦,张颖春,梅超,王浩,邵薇薇,王开博,张世平.  水利水电技术. 2019(09)
[3]海绵城市雨水花园水文水质过程模拟[J]. 贺靖雄,李翠梅,程桂,朱君妍.  水电能源科学. 2019(04)
[4]基于海绵城市建设的雨污分流改造模式研究——以鹤壁市为例[J]. 周飞祥.  给水排水. 2018(12)
[5]渗透铺装对降雨径流水文水质调控效果分析[J]. 崇佳文,徐乐中,李翠梅,程桂,张竞文.  南水北调与水利科技. 2018(02)
[6]合流制排水系统截流倍数优选[J]. 张超,姜应和.  环境工程学报. 2015(06)
[7]截流式合流制对排水体制选择和管渠设计的影响[J]. 贾旭亮,方娟,袁静.  给水排水. 2012(S1)
[8]重庆地区合流制排水区域污水主干管截流倍数的选择[J]. 王宇尧.  给水排水. 2010(11)
[9]小城镇合流制污水系统截流倍数的选取——以中山市坦洲镇为例[J]. 马英,林宙峰.  建材与装饰(下旬刊). 2008(05)
[10]芝加哥降雨过程线模型在排水系统模拟中的应用[J]. 张大伟,赵冬泉,陈吉宁,王浩正,王浩昌.  给水排水. 2008(S1)

硕士论文
[1]基于Mike Urban模型的北京市老城区合流制溢流污染控制研究[D]. 孙樱珊.北京交通大学 2018
[2]重庆地区小城镇合流制排水系统截流倍数研究[D]. 黄维.重庆大学 2014
[3]城市暴雨径流模型及透水式管道设计方法研究[D]. 刘金星.浙江大学 2005



本文编号：3127932