昆明市城市住宅小区雨水水质特性及资源化研究

发布时间：2017-12-18 06:11

  本文关键词：昆明市城市住宅小区雨水水质特性及资源化研究

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【摘要】：昆明市滇池流域的人均水资源拥有量不足300m3,处于全国极低水平,资源性、水质性和工程型缺水并存已经成为严重制约现代新昆明经济社会可持续发展的重要因素。而近年来,污水处理厂尾水再生利用已广泛利用,故探索研究昆明市城市住宅小区雨水的水质特性以及雨水资源化利用系统(尤其是地下空间顶板浅层绿地、下凹式绿地等间接利用系统),可以为昆明市城市住宅小区雨水收集利用设施的建设提供技术和实践支持。昆明市城区以滇池为中心的昆明盆地,城市建设区域地貌呈湖滨平原、冲积平原与台地、丘陵和边缘山地等三个区域,不同区域地表土层结构和地下水位差异性较大,但控制雨水下渗的主要因素是表层土特性和地下水位；其下凹式绿地渗水系统建设,需要充分考虑其回填土的渗透性和有效深度,以及地下水位深度和雨季的抬升影响,建设时应该保持地下水位与表土层水位差大于100-150cm,最好在150cm以上。此外,还应具有良好的土壤渗透系数(稳渗率在1×10-3～1×10-5cm/s之间)和一定的有效蓄水层厚度(0.5-1m),以保证土壤良好的滞水和吸水性能。地下水位与表土层水位高差与地下水抬升高度之和为下凹式等绿地总厚度,昆明市地区地下水抬升高度约为0.2m,故下凹式绿地土壤厚度一般应≥1.7m。另外,下凹式绿地一般情况下不会发生水淹情况,设计时可以不考虑水淹对绿地植物的影响,积水厚度为10cm时雨水能在2-3h完全入渗。昆明市非落地雨水水质好于《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)的Ⅰ类水质标准,其径流雨水污染物主要来源于降雨汇水过程中对下垫面的冲刷及地表污染物的传递。对于城市住宅小区三种主要不同下垫面(屋面、道路和绿地)径流雨水水质变化规律为,径流雨水中污染物含量呈道路屋面绿地,污染物均随降雨径流历时的延长呈现先迅速降低后缓慢降低或趋于平稳的趋势。另外,雨水径流水质受控于降雨条件、下垫面状况、连续两次降雨间隔时间、区域气象及大气沉降条件；降雨量、降雨强度越大,径流雨水水质越好；降雨时间越长,径流雨水水质越好；连续两场降雨间隔的时间越久,形成径流的雨水水质越差；区域平均气温越高,污染物变化越大；区域空气环境大气越稳定和污染越严重,其非落地雨水和径流雨水水质越差。昆明市城市住宅小区屋面、道路和绿地径流雨水中COD和SS含量较高,其中雨季第一场雨和道路径流雨水污染最为严重,初期雨水或EMC值明显超过滇池水质。对昆明市住宅小区径流雨水进行收集、处理及资源化利用是实现昆明市海绵城市和保护滇池水质的必要手段。对于昆明市城市雨水收集利用工程,其投资取决于设计规模,而规模取决于当地的日降雨量。雨水技术规范虽然提出了计算方法,但无具体参数。通过研究确定的日降雨量选取25.5mm是合理指标,雨水收集率(控制率)能达到85%,能在减少较大投资的情况下,取得了良好的环境和经济效益,其成果已被作为确定雨水利用工程设计规模的主要参数；同时研究确定了不同情况下不同下垫面的雨水收集规模、初期雨水弃流量和初期雨水预处理方式,为雨水利用工程设计提供了理论和实际应用指导。城市地下空间顶板人工改良浅层绿地建设是一种新型人工渗蓄利用系统,具有调蓄及蓄洪、净化和储存利用等功能,是解决城市雨水高效利用和区域项目建设蓄水能力不足的有效方法之一。地下空间顶板浅层绿地在绝大部分情况下不会蓄水饱和产生雨水径流,有利于昆明市海绵城市建设。昆明市住宅小区实施雨水资源化综合利用可以较好的利用雨水,有效减少雨水径流量,减少径流雨水中的污染物量。为昆明市下一步大规模进行雨水的处理及综合利用提供技术和实践支持。
【学位授予单位】：昆明理工大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TU992;TV213.9
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本文编号：1303101