基于雨洪调控的山地城市面源污染控制组合系统研究

发布时间：2017-10-16 07:20

  本文关键词：基于雨洪调控的山地城市面源污染控制组合系统研究

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【摘要】：近年来,中国水污染控制力度在不断的加大,但水污染恶化的趋势并没有得到根本的遏制。在“三河、三湖”的治理过程中,面源污染已经引起了人们越来越多的重视。从滇池、太湖、巢湖等流域的污染治理经验表明,不控制面源污染不可能从根本上解决水体污染的问题。针对以上问题,以重庆市园博园江南园湿地系统集水区内降雨径流为研究对象,通过对园区内的降雨量变化情况和径流水质水量的监测,研究了江南园湿地系统内的雨水塘、微型水景以及大坡度道路径流控制滤池系统对径流水质控制和水量削减的作用效果。通过研究发现:(1)江南园所接纳的地表径流为停车场产生的降雨径流,污染物浓度呈现出明显的先升高后降低的趋势,径流污染物中TN、TP、NH3-N、COD及TSS的浓度分别在0.34~6.65mg/L、0.02~1.01mg/L、0.18~5.64mg/L、7.27~31.5mg/L、10~128mg/L,其中氮主要以溶解态存在,而磷和COD则颗粒态占比较大,同时随着降雨前期晴天累积天数的增加,降雨产生的径流中污染物浓度明显增大。(2)对于进水TN浓度高于2mg/L的降雨径流,最终出水中TN去除率能够达到50%以上,最高可达到91.13%,当进水TN浓度较低时,降雨对其处理效果有较大影响,导致其出水浓度波动较大。由于降雨径流中TP含量普遍偏低,而湿地系统中又存在填料释放P的现象,导致其对磷的处理效果整体偏低,最高去除率能达到70.01%,氨氮的去除表现为高浓度去除效果优于低浓度,且受前期晴天累计天数影响较大,最高去除率可达到66.04%,湿地系统中硝化与反硝化脱氮作用波动较大且与降雨量相关性不大,但受气温影响明显,在径流流动过程中COD和TSS变化受降雨扰动较大,去除率最高可分别达到68.3%和88.37%。(3)雨水塘最大下渗量为0.262m/h,但随着时间的增加,径流中携带的泥沙沉积在塘底,导致下渗量逐渐降低,降雨量大小对雨水塘下渗量影响较小,雨水塘的径流控制率最高为38.26%,与降雨量呈反比关系。微型水景的调蓄作用明显,一般降雨情形下其可调节容积为58.83m3,当降雨量大于100mm(即大暴雨)时,其可调节容积将增大至184.4 m3。滤池系统最大下渗量为0.1223m/h,最小下渗量为0.096m/h,其径流控制率随径流总量增加而降低,当降雨量小于等于25.8mm时,滤池系统径流控制率达到100%,当降雨量大于26.5mm时,滤池系统不能完全下渗径流,部分径流将通过预埋雨水管道直接流入龙景湖内。
【关键词】：雨洪滞控 面源污染 下渗 雨水调蓄 径流收集
【学位授予单位】：重庆大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：X52
【目录】：

• 中文摘要3-4
• 英文摘要4-9
• 1 绪论9-21
• 1.1 课题研究背景9
• 1.2 国内外研究进展9-14
• 1.2.1 城市面源污染的概念及特征9-10
• 1.2.2 国外城市雨水管理技术体系研究10-12
• 1.2.3 国内城市雨洪调控及面源污染控制技术研究进展12-14
• 1.3 城市雨洪调控及面源污染控制技术概述14-17
• 1.4 课题来源、研究内容及技术路线17-21
• 1.4.1 课题来源17-18
• 1.4.2 研究内容18-19
• 1.4.3 技术路线19-21
• 2 研究区域概况21-37
• 2.1 重庆市园博园江南园湿地花园治污工程21-26
• 2.1.1 研究区域工程概况21-23
• 2.1.2 组合单元系统主要技术措施23-26
• 2.2 研究区域降雨径流监测方法及结果分析26-36
• 2.2.1 降雨径流样品采集27-28
• 2.2.2 研究区降雨径流水量变化特征28-31
• 2.2.3 研究区降雨径流水质变化特征31-36
• 2.3 本章小结36-37
• 3 试验内容与方法37-45
• 3.1 试验内容37-40
• 3.1.1 湿地系统内水质与水量监测37
• 3.1.2 填料对氮磷的静态吸附试验研究37-38
• 3.1.3 常水位法测定渗透系数38-39
• 3.1.4 动态吸附试验39-40
• 3.1.5 水泵运行工况的调试40
• 3.2 试验方法与数据分析40-45
• 3.2.1 监测点的布置40-41
• 3.2.2 监测水质指标41
• 3.2.3 监测水量数据统计41-44
• 3.2.4 监测数据统计与处理方法44-45
• 4 组合单元系统面源污染控制研究45-87
• 4.1 组合单元系统水质变化规律46-69
• 4.1.1 TN去除变化规律46-47
• 4.1.2 TP去除变化规律47-49
• 4.1.3 NH3-N去除变化规律49-51
• 4.1.4 硝态氮去除变化规律51-53
• 4.1.5 COD去除变化规律53-55
• 4.1.6 TSS去除变化规律55-56
• 4.1.7 湿地系统填料磷的静态吸附实验研究56-63
• 4.1.8 湿地系统填料氨氮的静态吸附实验研究63-69
• 4.2 雨水塘系统对各污染物去除效果69-74
• 4.2.1 实测降雨分析69-73
• 4.2.2 污染物浓度相关性分析73-74
• 4.3 微型水景滞存技术对各污染物去除效果74-79
• 4.3.1 实际降雨分析74-76
• 4.3.2 水泵模拟分析76-78
• 4.3.3 污染物浓度相关性分析78-79
• 4.4 大坡度道路径流控制滤池系统对各污染物去除效果79-86
• 4.4.1 实际降雨分析79-81
• 4.4.2 水泵模拟分析81-83
• 4.4.3 污染物浓度相关性分析83-84
• 4.4.4 动态下渗情况分析84-86
• 4.5 本章小结86-87
• 5 组合单元系统雨洪调控研究87-93
• 5.1 雨水塘雨洪控制效果研究87-88
• 5.2 微型水景雨洪控制效果研究88
• 5.3 滤池系统雨洪控制效果研究88-89
• 5.4 吸附介质渗透系数测定89-91
• 5.5 工程运行维护建议91
• 5.6 本章小结91-93
• 6 结论与建议93-95
• 6.1 结论93-94
• 6.2 建议94-95
• 致谢95-97
• 参考文献97-101
• 附录101
• A.作者在攻读硕士学位期间发表的论文目录101
• B.作者在攻读硕士学位期间参加的相关科研项目101

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本文编号：1041358