秀山县降雨径流污染特征及LID改造对径流污染物的控制研究

发布时间：2020-04-03 18:23

【摘要】：城市化进程加快,不透水地面面积比例显著提高,使城市污染物冲刷加剧,大量城市径流携带污染物排入受纳水体,造成水体污染。在目前点源污染污染治理已经颇见成效的环境下,地表径流污染引起的非点源污染已经成为了水环境污染的重要污染源。为了从源头上控制非点源污染,LID(低影响开发)已经成为了国内外非点源污染治理的主要应对措施。本文选择重庆市秀山土家族苗族自治县某区域作为研究区域,监测分析了降雨径流水质及其污染特性,分析了LID改造措施对污染物的削减效应,并运用SWMM模型模拟不同重现期下现状LID改造和LID优化方案对污染物的控制效应,取得的主要成果如下:(1)秀山县不同下垫面降雨径流的污染物浓度随降雨历时变化规律各不相同,不同下垫面、不同场次降雨的水质变化范围、峰值形成的时间等变化规律均有所不同,但总体趋势是随着降雨历时的增加,污染物浓度在短时间内达到峰值后逐渐降低并趋于稳定。污染程度最严重的是渝秀大道西段的降雨径流,污染程度最低的是则屋面降雨径流。同时,污染物之间存在一定的相关性,其中COD与TSS及TP与TSS浓度相关性较好,而NH3-N与TSS浓度相关性较差。(2)5种不同下垫面中,各污染物EMC(Event mean concentration)平均值最大的是渝秀大道西,并且远大于其他几种下垫面,TSS、COD、NH3-N和TP的EMC平均值分别为810.73mg/L、189.63mg/L、0.56mg/L和0.20mg/L,污染严重。屋面径流可达地表水Ⅲ类水质标准,而渝秀大道西、渝秀大道东、居住小区、广场均未达到地表水Ⅴ类水质标准,主要污染物为COD。各下垫面的污染物均发生了一定程度的初期冲刷效应,但均不显著。降雨强度、前期晴天数、下垫面类型均对地表降雨径流污染物产生影响,其中降雨强度和下垫面类型影响较大,前期晴天数对定期清扫的下垫面影响较小。(3)生物滞留带对TSS、COD、NH3-N和TP平均去除率分别为83.81%、77.99%、53.80%和46.65%,其中NH3-N和TP在降雨过程中均出现出水浓度高于进水浓度的情况。雨水花园对TSS、COD、NH3-N和TP平均去除率分别为63.52%、57.98%、46.35%和37.55%。并且污染物的去除率波动较大,特别是TP瞬时的去除率在-11.31%至81.08%范围波动。(4)SWMM模型模拟结果表明,采用LID措施(生物滞留9.49%、雨水花园0.26%;透水铺装9.33%、植草沟1.66%)对育才中学进行改造后,对不同污染物负荷均有削减效果,其中,对TSS削减效果最好,在重现期(P=10a)下削减率高达56.17%,随着重现期的增加,削减率逐渐下降。为进一步提高污染物削减率,对现状LID进行优化,结果表明(生物滞留带12.38%;雨水花园0.26%;绿色屋顶26.59%;透水铺装18.66%;植草沟1.66%)对污染物和径流量的削减能力均有所增加,TSS削减率最高达到67.41%,但增加效果有限,需考虑实际工程经济等问题进行综合考虑。
【图文】：

技术路线图,降雨径流污染,降雨径流,污染物削减

本课题针对秀山县降雨特征研究降雨径流污染特征，并分析评价秀山县 LID改造措施对污染物的控制，主要研究内容包括：（1）秀山县降雨径流水质分析：对秀山县传统开发模式下不同硬质下垫面多种污染物进行监测，研究秀山县降雨径流水质随降雨历时变化情况，并探究径流污染物之间的关系。（2）秀山县降雨径流特征研究：分析秀山县不同下垫面条件下降雨径流污染特征，包括 EMC、初期冲刷效应、影响因素；（3）秀山县现已建成 LID 措施对降雨径流污染物的控制研究：对 LID 改造模式生物滞留带及雨水花园进行进出水水质监测，并根据监测的 LID 改造后水质数据，评价分析 LID 改造措施对径流污染物削减效应。（4）SWMM 模型污染物模拟：结合秀山县降雨径流污染物特征研究，对秀山县育才中学改造点建立 SWMM 污染物模型，，评价不同降雨条件下 LID 现状改造及 LID 优化后对径流污染物削减的情况。1.5 技术路线

地理位置,平原,山地,自治县

重庆交通大学硕士学位论文第二章研究方法自治县（简称秀山县）坐落于重庆市东南部，8″、北纬 28°9′43″-28°53′5″之间，秀、新构造运动的差异性而造成了区内地貌特北东低。县境内山地与河谷相间排列，呈北积平原及喀斯特丘陵、平原，海拔高程 340 米仅 245.7 米；西部、南部为中深切割中低山地为南侧的椅子山，海拔 1631 米；东部为浅切00 米。LID 改造区域所在的中和街道，位于秀52 平方公里。辖 9 个社区和 3 个行政村，属于
【学位授予单位】：重庆交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TU985.12;X52

【参考文献】