1、学号： 07415225常 州 大 学毕 业 设 计 （ 论 文 ） 外 文 翻 译（2011）届）外文题目 The impacts of climate change and urbanisation ondrainage in Helsingborg, Sweden: Combined sewer system 译文题目 气候变化和城市化对瑞典赫尔辛堡的合流制排水系统的响影外文出处 JOURNAL OF HYDROLOGY 学 生 杨 晓 华 学 院 环境与安全工程学院 专 业 班 级 给水 072校内指导教师 郭 迎 庆 专业技术职务 副 教 授校外指导老师 周 颖 妹 专业技术职务 工
2、 程 师 二一一年三月常州大学本科生毕业设计（论文）外文翻译第 1 页 共 18 页气候变化和城市化对瑞典赫尔辛堡的合流制排水系统的影响关键词：雨水，废水，合流制排水的溢出（CSO） ，气候变化，城市可持续发展，可持续城市排水系统，最佳管理措施摘要：在过去的几十年里评估气候变化对水系统的潜在影响是水文研究的重要组成部分。但是，最近的观点表示评估还应包括技术、人口和土地的利用。在这项研究中，气候变化和城市可持续化在废水和雨水流入瑞典南部赫尔辛堡城市的中央合流制下水道的潜在影响的评估中，运用了一系列的DHI MOUSE 模型模拟运行2种气候的变化场景和3项城市化发展前景。目前，对于海滨的接受水体来
3、说，未经处理的污水伴随着降雨溢出是一种主要的污染来源，人们担心日益增多的降雨可能会加剧污染问题。从不同的城市化进程对下水道影响，模拟了目前（1994 -2003）、未来气候（名义上2081-2090） 两个十年时期。总之，12种模拟是成功的。 通过改变来自气候变化区域的高分辨率降雨记录的气候模式对气候变化进行了模拟；通过已经修改的模型参数模拟了城市化发展来反映现在的人口统计与水处理趋势。研究发现，城市的发展和预计的增长，单独或一起，将使当前排水问题恶化。背景：在瑞典南部海岸的赫尔辛堡（人口，123000），是一个经历了改变和未来几十年里预计增长的城市。这导致一个问题，因为在中心城市，市政给水和
4、合流制下水道系统已经容易出现问题，如合流制下水道溢出（CSO）和伴随着强降雨未经处理的污水从泵站溢出到当地的接收水体。城市可持续化对系统产生更大的压力导致未来的失败。例如，发展计划的一部份，是在未来几十年中将靠近市中心的土地细分，即以农村工业和住房为主的Lusseba cken排水。当资源控制和一个单独的管网供雨水是最可能发展Lussebacken的系统。在管道和废水处理装置中增加液压和营养，卫生下水道可能会加入对目前的中心合流制下水道。在同一时间框架内城市的发展，气候变化也将对赫尔辛堡的城市排水系统有负面影响。最感兴趣前景的是在本世纪末更频繁且强烈的暴雨，在未来的系统维护修复更换时必须考虑的
5、两种双重气候变化和城市化的影响，因此本文摘要主要目的是评估两者在一起和单独对赫尔辛堡中心合流制下水道网络的流量在厂设计处理，溢出的频率和数量及营养运输的相对影响。赫尔辛堡的政府气候变迁研究小组（IPCC，2001）主要研究现实世界对水系统、水资源的影响。帕里（2001）声明敏感性的定量评价和人性的弱点对气候变化的影响是一个优先研究领域。然而，有一个在水文学上缺乏对气候变化影响工具和指南的评价，气候变化对水文循环的影响有可能不仅影响自然环境还影响人类的建造环境。到目前为止，大多数研究集中在以前没有考虑到人类行为包括对气候变化适应与减缓，没有考虑到譬如创新的系统操作或复原等非气候变化导致的弊端，因
6、为这些活动在担当水文物理和人民及他们周围的环境的缓冲器，此外，这意味着社会是不能或者不愿常州大学本科生毕业设计（论文）外文翻译第 2 页 共 18 页意对全球无论是环境、政治、经济、技术变化负责。城镇最引人注目的环境变化是例如植被被不能渗透的土壤覆盖和地表溪流被管道取代，城镇的特色是激流的反应和高峰降雨。此外，城市水循环是受人类活动的影响包括运输（例如，水的质量）和家庭的结构、商用水用途（例如供水来自外部集水边界的排水、废水生产、在公园和花园的灌溉）。提供和维持一个宜人居住的空间环境，法律要求从洪水中保护市民（欧洲标准752，Didon， ，1995年）和其他与水相关的麻烦，有关部门在面临城市
7、气候改变时如何在一个不确定和不断变化的世界以可持续发展的方式管理城市排水?在最坏的情况下，未能利用最近技术和气候变化的设计及改造，这可能引发健康危害和大面积的损害公共和私人财产。在最好的情况下，明智的和灵活的设计和施工不仅可缓解城市化的和气候变化的影响，还可以以流动形式为城市提供景观和控制措施如一部分城市蓝绿色空间创造的雨水资源开放的水系统。在城市地区，迄今为止，气候变化影响评价集中在河流系统的洪水灾害风险（例如：Schreider，2000 ）和水源（例如， Boland，1997；Liverman和Merideth，2002），而不是风暴和污水排放。Semadeni-Davies（2003
8、、2004）论证在瑞典北部使用响应曲面，观察可能的气候和非气候变化在下水道中渗透、和将水传送至污水处理厂的影响。虽然大量文献发表，但没能找到其他影响评估城市排水功能的例子。工作的主要结论是气候对污水处理厂的设计流入流量和季节性变化流量；革新融雪循环系统和下水道渗透的潜在流量的改变产生影响。为了评价赫尔辛堡的气候变化影响和城市用水管理，本研究是建立气候和城市化的情况下。必须记住，无论如何，未来学是个危险的游戏因为一个方案是未来可能发生的，而不是预测。IPCC（ 2000）的这个社会场景的想法在社会的各个方面的情节 例如气体的排放、政治、发展和环境意识-方面是相辅相成的。问题就在于此，决策和方法的
9、使用（例如，design-storm概念），需要确定状况，但是情节固有的不确定性和需要某种程度的预测关注。因为这个原因，未来的排水系统与两个气候情景和三个城市化情景进行了仿真。尽管敏感的指出在赫尔辛堡城市排水的变化，广泛的结果创造出的有关价值规划和政治目的的学说（见琼斯，2000年）。尽管如此，它可以指出可能影响的大小和方向。建模方法用丹麦水文研究所（DHI）模型 （城市污水渠模型）模型模拟了合流制下水道常州大学本科生毕业设计（论文）外文翻译第 3 页 共 18 页系统两个十年时期目前（1994-2003）和未来情况（名义上2081-2090）的情况。像城市污水渠已经习惯了对一系列全球气候条件
10、和排水系统不堪重负，它可以被认为是强大的气候变化影响的评估。图1给出原理的概况造型策略。气候变化是仿真现在和未来条件下高分辨率降雨级数所采集到的气候变化异常现象所确定的区域气候模式，用改变了参数连接和排水面积率与不渗透表面模型模拟水管理和城市化的变化。赫尔辛堡的城市污水渠模型于1994年建立作为研究雨水和下水道的影响和渗透的流入量，污水处理厂设计处理常规使用的应用，包括计划实施控制的一部分。Hernebring et al.（2002）充分的设计了用于本文的模型。合流制下水道和独立的卫生下水道系统用了城市污水渠HD/AD进行了充分的模拟和该模型进行的污水处理厂部分操作模拟。输入的是高分辨率的降
11、雨和每月的蒸发量，如雪只是每年水循环的一小部分，温度不是一个输入。风暴快速流进入管道与防渗表面的面积有关。渗透表面有助于散浸或慢速流入下水道。下水道和泵站发生溢满是系统在存储满时，与一个线性储层模型相似。地表径流和管道流动为市中心使用模拟水动力模块（简称HD）和下水道渗透利用表面水文模型的城市污水渠RDII（雨量流入和渗透）。营养负荷（在这里用铵作为示踪剂），流经卫生下水道是使用水平对流扩散模块（AD）模拟，损坏的下水道不包括在内。赫尔辛堡位置和气候赫尔辛堡位于瑞典的松德海峡的南部，在哥本哈根东南方，距离马尔默上下班时间的距离。这个城市面临着赫尔辛格丹麦语城市，最广为人知的是关于莎士比亚的哈姆
12、雷特。那位置意味着赫尔辛堡是有一个有堡垒（现在是一公园）的重要历史区域、铁路枢纽、渡轮码头及港口。造船厂，在火车站/渡船码头终端中央商务区。向北步行是一个长期受游泳者欢迎的沙滩，这就造成了（CSO）一个潜在的健康危害。该地是气温温和的暖冬。瑞典南部最密集的降雨是夏天的暴雨和相对主要”长时间”降雨的秋季降水，（例如，Linderson，2002年）。雪是一个较小的部分水平衡，通常局限于十二月到二月。根据每月的瑞典水文气象研究所（SMHI，1961-1990、气象站，6203）气候法线最大的是夏季紧随其后的是秋天。在1991年市民政局安装8个新的雨测量仪（0.2 mm小费桶）。市民政局准备一份报告
13、中经过了DHI讨论了地点描述和数据处理方法（2003）。那些计量器，两个位于市中心（可以被认为是代表在下水道的降雨量流域），并有连续操作发现没有维护的问题。这两种雨量资料已经进行到1雨块，从而提供高分辨率降水资料，应用于该研究中。在计量仪表的大约1.5公里处，位于市政的技术部门约1公里的污水处理厂东部和Bendzgatan。合流制系统常州大学本科生毕业设计（论文）外文翻译第 4 页 共 18 页像大多数瑞典的城市，赫尔辛堡的中央，最古老的部分城市，有一个合流制排水系统（图2）。污水处理厂设计处理的是位于一个船厂工业区，只是为了城南中心。连接到污水处理厂的集水面积约50平方公里。主要在城市中部地
14、区的污水系统结合170公顷防渗区域连接到下水道。有15个溢出地点（即：13堰堰排放，这些都是所谓的公民社会组织，又有两个轮班的管道，每个从主要的管道泵站延伸）。从（CSO）堰溢出和离岸管道溢出有着本质的区别，后者引导，进入松德海峡，而不是进入了港口。因为这个原因，通过离岸管道的抽溢是可取的第一选择和堰排放只发生在如果有太多的水泵站来处理。钻井管位于北港和污水处理厂和每个泵站，有一个主要的和三个备用泵。泵的流通能力不尽相同0.12 0.2立方米/秒。该机泵是打开先后为需要，因此只会在最恶劣的暴风雨所有的八个水泵才开动。除了堤岸滋长和离岸管道，该系统具有两个内部CSO 系统，这是一个连接在两个平行
15、区域的污水管道系统，抽回额外暴雨水到系统的直到下水道水位消退。这幅插图，如图2所示的是污水处理厂系统，CSO系统内部的一部分，有环储存槽，抽水站、清晰可见。在夏末和秋季发生，溢流平均每年三或四次与严重的对流降雨事件联系在一起。尽管溢出体积相对污水处理总流量很低（约0.4%）、废水的营养主要威胁港湾的水质，赫尔辛堡以游泳安全而闻名于世，溢流对人类健康有危害。事实上，在赫尔辛堡与南马尔摩地区之间的沿海岸也曾发生有毒海藻，尽管这在很大程度上是由于肥料在农业流失造成的。MOUSE模型参数列出合流制下水道当前水和养分流量。渗透表面区域导致下水道渗透（ha），2914。坚固表面地区流动导致直接通过消耗（h
16、a），164个具体的水分利用（L/人/日），250。具体污染氨NH4（g /人/日）9.85。服务人群，122895。常州大学本科生毕业设计（论文）外文翻译第 5 页 共 18 页变化现象气候变化人们普遍认为在这个世纪全球气候变暖（IPCC，1996，2001） 。然而，这种改变的大小是不确定的。气候变化预测是由一般循环模型（GCMs）使用方程描述能量流动与动量和质量守恒和水蒸气过程。早期的模拟常常基于未来的二氧化碳量是从前工业化水平基础上的成倍增长，但当前的标准是政府间气候变化专门委员会的 SRES 的气体排放方案（IPCC，2000 年） 。在所有的有一些 40 系列情景划分为 4 个家族
17、：B1（低） ，B2（中低） ，A1（中高） 、A2（高） 。这些根据不同未来世界的看法是允许不同的。瓦斯泄漏情况可以被看作是一个起点，为构建社会变化之间的联系社会和天气影响评估的情节（例如，UKCIP，2001） 。虽然所有 GCMs 模型描述的物理过程基本相同、通过 GCMs 模型对气候变化进行了模拟发现了矛盾和没有容易的方法来决定最可靠的模拟。更大范围内的可能的气候变化用欧洲的包括瑞典的模拟方法 GCM 和 ACACIA 模拟方法相互比较预测（Hulme and Carte，2000 年） 。每个 GCM 模拟每走一步将通常称为一连串或爆炸的不确定性错误的地方错误合成（Jones，200
18、0 年） 。回顾先进的建模方法，可以发现，在Giorgi（ 2005）进行了深入讨论初始化的充要条件的影响，在气体排放情况下，非线性（例如，反馈、门槛行为和环流）随机（例如，累积）对流过程模拟了气候模型。他进一步表明随机组成部分，自然与人为的气候作用缺乏气候系统，非线性和随机元素的初始状态知识进行了对 21 世纪的一个虚拟的不可能性进行了短期气候预测行为。在分配理想情况下，用气候模型模拟了各种潜在的假象概率，并且这似乎是一种新的气常州大学本科生毕业设计（论文）外文翻译第 6 页 共 18 页候变化研究（Giorgi，2005） 。在这段期间，被接受的观点是为一系列气候情景影响进行评估（例如，P
19、ittock，1993） 。另一个挑战是建筑气候现象影响评价水系统之间不和谐的尺度水文、气候模型。如果地面和大气过程是满足模型这前提必须用参数表示向上而后者必须用参数表示往下。在十多年前 Hostetler（1994）评论这个问题，以及随后对用统计来模拟现实降水有关水文学的尺度非常感兴趣。该地区的气候模型某种程度在 GCMs 模型上上缩减规模和分解气候资料。然而，这些模型在区域规模添加了一层越来越明显的气候变化的不确定性。在城市地区，有容易出现局部洪水和水质差的现象，特别是在排水过程操作以米和分钟为单位的空间和时间尺度上有问题（Schilling，1991 年） ，需要更大的缩小规模。因此在这
20、个项目上，气候构造方案将当地的降雨模式适用于城市应用气候是极为重要的。一般来说，对流暴风雨比小雨时间短和频率较低，后者决定降雨（例如，前者）方面的背景等参数的土壤水分，而前者负责洪峰流动（和 CSO） 。RCAO -区域气候模式气候方案的基础 RCAO 模型是由瑞典水文气象研究所（SMHI）Rossby Centre（Ra isa nen et al.， 2004）发展的。 RCAO 是大气和海洋是区域气候模式，在一个大型气候预测 GCM 网格使用区域尺度嵌套动力法（49 公里） 。在 2071-2100 期间该模型提供持续的数据，当计算与 36 分钟时间步骤，总结输节省出圆盘空间。因此，降雨
21、目前是每小时 6 街区。我们意识到广泛的预测瓦斯泄漏和 GCM 选择有关，RCAO 被迫使用 Hadley Centre HadAM3H （RH） 和 Max Planck Institute ECHAM4/OPYC3 （RE） ，GCM 模拟运行采用 A2 以及 B2 IPCC SRES 气体排放方案（IPCC ，2000 年） 。也有一种 RCAO 控制每个 GCM 来模拟运行现状（1961 -1990） 。Achbergeret al. （2003）发现 RCA1 模型，一种 RCAO 前身，在瑞典南部通过观察 35公里的规模发现他无法捕捉的空间变异性降水。RCAO 模型有不同的大气和地
22、面交互作用，但在空间规模上仍有根本的区别，这无法克服。在这个项目，网格单元中接近赫尔辛堡被选作开发对象。表 1 给出了降雨过滤后统计现状的小结。RCAO 在它的欧洲南部估计过高（Ra isa nen et al.， 2004） ） ，因此对比降雨低于 0.4 毫米。丢弃这些情况，当你控制模拟不能捕捉体积或观察每年季节性雨量分配。RH 模型的季节变化能够捕获赫尔辛堡的的总数月降水量， （图 3）但不能捕获雨天数量的分布（估计过高） ，也不是 6-hourly 降雨强度。注意 SMHI 法线之间的差别（1961-1991） 和来源于高分辨率数据每月的价值（1994-2003） ，与 RH 模型相同
23、的顺序（之间的区别是最有可能因地点的确定） 。尽管模拟的能力相当良好，月降水强度高估，暴雨强度低估了， RH 模拟观察到的暴雨持续约三分之一。例如，在 RH 模型 T = 12 年左右的暴雨 6-h，观察了 12 年 20 毫米和 64 毫米最大降水的比较，这样观测可以使用。常州大学本科生毕业设计（论文）外文翻译第 7 页 共 18 页图 4a-d 总结出 RH 模拟的降水。虽然在夏天降雨量有下降，A2 以及 B2 图都建议增加年降水量。下雨天总数（24 小时）显示出雨水时期相当于在冬季增加和在夏末减少的类似模式。然而，在暴雨和风暴的数量事件有一个显著的变化（定义为降雨超过10 毫米/ 6 小
24、时，见 Semadeni-Davies（2005） 。在今年夏天早些时候，风暴度增加，但在 7 月和 8 月的秋天下降，目前的几个月里，有最多的暴雨。目前伴随对流发生强烈的雨量导致海洋变暖而提出了在季节性可能是由于转向人工机制的降雨转变。暴雨的模式和数量的增加和风暴活动同时发生，增加了每月暴雨容量（图 4c 的）的原因可能是因为更频繁的暴雨（图 4d）而不是降雨强度高。河流的改变在文献中已经报道的几个分布式方法，各种复杂情况和基本假设。在 Hingray 和BenHaha（2005 ）可以发现最近的城市应用比较，这些数据表明结构在确定的和简单的随机方法时表现不佳而具有规模的方法（分形）只是稍微
25、更好。用随机天气发生器，Cowpertwait et al（2004）有更多的成功延长历史降雨记录的例子。然而，这两项研究开始观察降雨记录每小时而不是每 6 小时，也不打算使用来分解未来降雨量影响评估这个项目市场上可买到的随机天气发电机，是用分解每 6 小时的气候资料到每 5分钟来牵引的。然而，结果是不可靠的，因为它们的 RH 的强度捕捉具体的暴雨天气发生机在英国，英国的条件不能轻易地适用瑞典南部。考虑到不确定因素，在没有其常州大学本科生毕业设计（论文）外文翻译第 8 页 共 18 页他可行的方法，我们就决定使用比较简单的改变三角洲的方法。改变三角洲是通常用于传输信号的气候模型，利用水文模型观
26、察输入数据（例如，Andre asson2004 年 ） 。该方法比较现有和未来气候，用模拟气候模型来确定，然后改变每月用于观测数据异常的目前的或历史记录。因此降水异常现象，在平均每月或每季降水和观察上下情况，增减三角洲改变数的百分比。有两个主要的假定：a.先进的 GCM 模拟气候变化趋势是相对的，而不是绝对的；b.这没有改变降水事件的数量（例如，雨天） 。在瑞典包括赫尔辛堡记录了第二个假设 RH 模型清楚地说明了增加风暴频率的部分。常州大学本科生毕业设计（论文）外文翻译第 9 页 共 18 页图 4 用 RH 进行了降雨变化模拟，并通过降水模式，（a）月平均降水；（ b）雨天；（ c）月暴雨
27、降水；（ d）暴风雨天。深灰色=控制（1961-1990） ，中灰= A2 高气体排放的情景（2071-2100） ，浅灰= B2 中瓦斯喷出的情景（2071-2100） 。改变三角洲最大的好处是简单，也就是说，没有操纵气候模型的输出数据是必要的。作为一个在现有的数据集基础上形成的变革，气候变化的影响对个别暴风雨和水文系统的响应对暴雨是可比的。以严格的意义上，应该只适用于类似观察到的时空决议方法，在气候模型中以避免超过一般伊辛模型的趋势。然而，事实上，改变三角洲已被用于调节高分辨率气候变化的观察，以实施水文影响评估。最具备证明文件的例子是 Hay et al. （2000 ）的使用改变三角洲法
28、和统计缩小规模的模型来打造区域气候情景，每月按 GCM 数据都有每天时间步骤三个高山集水区。事实上，这个方法是美国的全球变化研究计划推荐的未来主要的典型场景生成技术（国家评估气气候变异和变化的潜在后果，http：/www.usgcrp.gov/usgcrp /nacc/default.htm） 。赫尔辛堡的情况下，无论是 A2 以及 B2 的 RH 情况预测夏季降水减少尤其是低强度的事件。然而，似乎增加了夏季前期和秋季的风暴度。因此，每月两套改变三角洲异常现象被创造的称为风暴和细雨（表 2）. Semadeni-Davies et al.（2005）看着观察到的降雨分布和发现 10 毫米/ 6
29、 小时似乎是一种暴雨固有的门槛。事实上，观察曲线（1994-2003）和 RH 模拟（1961-1990）降雨强度在重现期汇聚到这一点。在目前条件下这一事件重现期强度大约四个月，在排水系统，可能会导致下水道溢水。适用于的三角洲改变异常现象，高分辨率数据首次聚集到每 6 小时的时间步骤鉴定出暴雨或细雨使用相同的临界值。翻斗标记这些资料，然每 6 小时的降雨最大值的常州大学本科生毕业设计（论文）外文翻译第 10 页 共 18 页时间亦具有大致相同的高分辨率降雨的山峰，这是一个捕获所有高强度的暴风雨事件合理的方法。后相应调整。而三角洲改变的方法不理想，特别是在风暴频率稳定这样的假定下，就是否提供一个
30、可行的解决时间规模不一致的问题。几个月必须注意，像11 月，目前有的一些暴雨，可能会在未来增加暴风雨，认为下雨天的数量不会改变，意味着该方法可以过高估计风暴强度。同样的，三角洲改变值少于一，能表明更少的风暴，而不是减少暴雨强度。改变三角洲变换也适用于每月的潜在腾发量。城市化城市地区可以说是最改良影响和城市化人类环境中水文循环的所有部分，通常损害当地的水资源。增加纸杯覆盖度、去除不渗透地区（例如，屋顶、道路、行人等） 、短流程路径以及排水畅通及地下埋管，意味着城市的水文曲线是高流量和快速反应的特色，即使是很小的降水事件。城镇也倾向于已经减少了蒸发量和地下水补给可能导致其他的问题，像沉降。这个问题
31、在这个项目中所引起的作用是城市水政策、管理实践和排水结构，在城市排水改变条件下将会对未来气候起作用。很明显，这些行为是与价值、经济与社会的技术连接成一个整体。其中最全面的检查是确定社会经济情节对气候变化影响评价的英国气候影响计划的一部分， （英国气候影响计划，2001； Berkhoutet al，2002；Shackley Deanwood，2002） ， 在工业和非政府组织的研究人员和政策的制定者等各种各样的利益相关者，协商制成对世界问题的看法的基础上四种不同的故事情节。每个故事情节有在其中，例如温室气体的排放，教育，贸易、工业、农业、水和物种的多样性相通的影响， 这故事情节是国家企业、国
32、际市场，全球可持续发展和地方工作和特别是大致相当于政府间气候变化专门委员会的 SRES A1、A2、B1 及 B2 气体排放的情景。他在选择为创造发展对赫尔辛堡的重要作用要素时使用 UKCIP 的经历。城市化的发展趋势常州大学本科生毕业设计（论文）外文翻译第 11 页 共 18 页这一段世界正在经历的时间快速的城市化进程很大程度上是由于人口增长和农村到城市的移民。然而，在多数欧洲国家人口增长正在放缓及人口统计数据指出的社会的老龄化发展；因此很大程度上是小家庭驱使城市化的趋势。这可以从瑞典的人们单身更长看出。在瑞典，因为政府在 1960 年到 1975 年的措施如百万家庭计划（Miljonpro
33、grammet） ，所以有一个城市发展趋势。现在，新的住宅小区的建立，连接农村和城镇地区往往优先使用来扩张。在过去的十年里也有城市中产的入侵（Engstro m 和 Legeby，2001） 。有些城镇城市化发展，特别是在瑞典南部，可以部分的归因于大量的移民。重叠的城市化进程是当前城市可持续发展的趋势。在国际水平，确保可持续发展的环境是以 7 个联合国多年前的项目（例如，联合国，2005）为导向的。瑞典已接受了这一理想，位于斯德哥尔摩的 Hammarby Sjostad 和马尔默的 Augustenborg 是好例子。在 1995 年前者是建立在一个港口/工业区域上的。20000 居民的新公寓
34、住宅区已建或计划在不久的将来建的，这些建筑物被绿色空间和有综合的能源、废纸和水问题所分干净的雨水是直接应用于绿色空间，当水流向大海开放的水资源或用于灌溉的水之前要被处理。相反，存在于 20 世纪 50 年代的 Augustenborg 内城郊区，在马尔默公共设施和城市住宅当局的主持下，已被改造成 Ecostaden（生态城市）的一部分。该项目是致力于减少废物、重复使用及循环再造和能源效率和当地雨水处理的。下文讨论了新 Augustenborg 的雨水系统的模型的赫尔辛堡的城市排水情节。城市水管理的趋势：合流制下水道的采光在 20 世纪进程中，排水系统维护，重置和重建是可以期待的，但是在未来创新
35、还在继续，策略还有待采用。目前所采用城市排水系统的策略以可持续（SUDS；也被称为最好的管理实践， BMPS）往往是在同一个方向的适应气候变化。虽然 SUDS 模拟以别的原因而不是气候变化，这样的新的排水系统很可能会成为减少任何降水量影响的当务之急，特别是对洪水泛滥。管理措施要求改变城市排水防洪风险，包括当地的居民、服务提供者，开发商和保险公司。这样的群体可以对城市水管理发挥相当大的压力，因为法律的条件下制定洪水应急计划来弥补伤害，如果计划是不充分的（Dido n，1995） 。然而，城市的气候变化是不清楚的。在瑞典，历史上已遗留下来的建于 19 世纪和 20 世纪中期的合流制下水道体系是为工
36、业革命后的快速城市化发展形成的废水和雨水而建的。在那个时候，在街道上处理废水，没有区别废水和雨水。这些被污染的水既不是收集和也不处理。合流制下水道被设计来处理水量太少，固体废物没有运输或太多造成阻塞的和系统过载的水量。合流制下水道溢出量和解除下水道多余的水分的是合流制下水道系统不可分割的组成部分。这些结构都是形成主要”干燥的天气” 的出口和一个溢流堰形成的次要 ”潮湿的天气”的出口。在暴雨袭击时，并不是所有的水都是能通过主要出口流出和在堰背后的水位上涨。暴风雨期间有相似的溢流泵站的在被启用。目前，出于成本水平和重建建筑物的保障，大规模的替换合流制下水道是不可能的。最好，可以希望在不久的将来像A
37、ugustenborg 改建、雨水 ”脱节”（见下文） 。然而，随着合流制系统时间的增长，更换的一些部分可能是必要的，尤其是在下水道过多的渗透（这相当于地下水，在长期内可以极大地增加基本径流到污水处理厂的液压负载） 。从 20 世纪 50 年代，独立的管道网络和雨水浪费，已成为标准。在过去的 10 年里，常州大学本科生毕业设计（论文）外文翻译第 12 页 共 18 页广泛的水系统中有一种对城市水恢复和重复利用的价值观的转换，首要目的限制了城市化进程的影响。在全世界包括瑞典 SUDS 为暴雨控制和新住房发展处理变得普通的（美国国家环保局（EPA）世界各地，1991 年成立； Urbonas 和
38、Stahre，1993） 。在新的分支机构有越来越多的共同点、SUDS 也被安装在市中心。一个瑞典的主要例子是在马尔摩中部的 Augustenborg 市区重建计划，已经在上面讨论。赫尔辛堡南部的 50 公里的地区，是本文研究的排水模型。在 2001 年雨水不能被连接的，支持一个新开放水系统由各种各样的 SUDS 对来源的控制，包括洼地，雨水花园、多孔路面停车场，新露顶版，开放的水通道和池塘。采光之前，在合流制下水道系统中有麻烦的事情是表面流和地下室经常被废水淹没。这些事件已经停止，CSO 减少了大约 75%（Villarreal et al，2004） 。在卫生工程设备和低水量电器中也有感兴
39、趣的进展。现在双冲水马桶是瑞典标准配备，这些减少了 1/3 冲水，是普通的 6L 或者 9L 的水。其他的进展包括发展使用电器（例如，洗衣机使用 40L 而不是通常的 60L） 。比利亚雷亚尔和迪克森（2005）看着水分利用在在瑞典的 Norrko ping 的公寓里，但他们估计平均来说 190L/天/人，40L代表厕所和 30L 代表洗衣机和节水马桶，每个人可能减少水约 150 l /天。安装的尿分离厕所的现场或下水道也会减少到废水处理厂大的养分和水负荷。然而，由于安装成本、缺乏存储废水的空间，市政服务（例如废弃物运输和加工）和社会的认同，他们的实施是有限的。赫尔辛堡的发展焦点：中央合流制下
40、水道系统排水系统的焦点是不改变新的技术和不改变人类节约用水和改善水质行为的理想。这情节是没有严格按照 IPCC SRES 或 UKCIP 的情节，如上所述，相反 ，这些是基于局部计划和趋势。那些焦点是：情节 1-现状。这焦点是一切照常控制来模拟，除了气候改变没有其他什么改变。焦点不能代表一个不能应对环境、政治、科技、经济、社会的发展的变化社会。情节 2-突出人数增加的现状。这情节假设城市规模的增加。但从现状来说并没有改变城市排水系统设置类型。规划中的部分废水可能会直接加入的合流制系统。因此，合流制管道系统的服务人群增加 50%但供水计量会稍稍降低人均水资源。瑞典的郊区目前大约有运用于细分区域
41、30%防渗表面。从 Lussebacan 的一部分有一个单独的系统，雨水不渗透下水道的技术被添加到该合流制系统。情节 3-在城市中心雨水分离。这情节是建立在人口增长和城市化的基础上，安装焦点 2.（CSO）限制系统， 75%的防渗表面是从合流制下水道系统完全分离的。这个焦点在马尔摩中部的先例引入 Augustenborg 的资源控制。在合流制和独立污水系统的废水、下水道渗透物，将减少 25%修复或管道更换。情节焦点 4-减少水的需求量。这情节是一种理想状态。20%的家庭新尿液分离的厕所（例如，Lussebacken 部分）将会减少下水道系统的液压和养分负荷。据估计，新屋分离尿的具体负荷可以减少
42、 25%氮气，使用低水量的电器的减少厕所水约 180L/每天每人尽管 Lusseba 人口增长证明，几何形状的合流制下水道系统并没有改变。表 3 给出了最终的 MOUSE 参数，分离的雨水系统的效应是减少防渗表面。减少下水道渗透物是减少渗透表面的典型，这个概念性的降低模拟的地下水补给和地下水水位。常州大学本科生毕业设计（论文）外文翻译第 13 页 共 18 页结果与讨论在认识到 CSO 和泵站溢流都急性和慢性影响的接收水体，整个 10 年期和独立的事件给出了这个结果。现在的情况，污水处理厂平均接受 19.33 亿立方米，每年流入11.24 亿元（58%）是黑色和灰色相间的废水。剩下的流松德海峡
43、。量是雨水河段（0.98 万立方米）和下水道渗入地下水（7.12 万立方米） 。通常在夏天的几个月里和约 0.38 总流动中高强度的暴风雨导致发生溢流。这个十年模拟期间，估计有 2610 公斤的氨（NH4）进入港口和松德海峡。到污水处理厂的流量图 5 比较了雨水渗透至下水道和流入污水处理厂。如果不考虑气候的变化，在将近十年的时间里，对于固定不变的管道系统，下水道渗透的水是雨水的 7 倍（焦点 1和 2）在污水处理厂上后者对溢流和不稳定水的流动有着至关重要的作用。下水道渗透最主要的影响是稀释浪费水，由于从管道系统断开了雨水，在情节 3 和 4 中，地表水的两个来源的比例增加了 20%多。图 6
44、呈现了流入的变化。气候的改变会很大程度上增加流入量，大部分是因为下水道的渗透。例如，没有体系的改变（情节 1） ，在 A2 气候场景下，总流入 wwtp 的水量将会增加 10%。就排水情节而言，有两个清晰的派系分别于管道修理和雨水断开相关联。故事情节 1 和 2（市生长）显示由于气候变化，总流量增加。而故事情节 3（来源控制，降低了下水道渗透）和情节 4（理想状态）表明，气候变化和城市化的相对的影响不仅仅可以通过在城市水资源管理方面贯彻水流趋势。对于情节 2，气候变化和城市化可以使总流量在现流量的基础上增加 33%。没有气候的变化，情节 3 相对于情节 1 会导致总流量增加 10%，但是如果不
45、考虑增加的人口数，低水使用技术的转变会导致同等数量的降低。图片 7 呈现了这十年污水在总水量所占的比例。随着气候的改变，有略微的降低（在 A2 场景下 5%）大部分是由于下水道的渗透。所有的社会经济变化的情节表面了由于人口的增长，污水比例在不断的增长。很显然，稀释和高液压负载是最伟大的证明离散降水事件（未显示）。尽管在晚冬和春天有一些周期内有持续高流，但目前大部分的高峰水流量在夏天。焦点 1 流量的一项比较，由于气候变化导致了增加了风暴度和在初夏和秋天稍在增加高流量的数量只是峰值基本持平。然而，在雨季的秋季和冬季增加了水流的发生率连续式高流动。相比之下，在焦点 3 号和 4 高流量数量大大减少
46、，因为在所有的气候模拟的基础上，有污水稀释，使流动平稳下来了常州大学本科生毕业设计（论文）外文翻译第 14 页 共 18 页常州大学本科生毕业设计（论文）外文翻译第 15 页 共 18 页溢流体积事实是未经处理的污水溢出是一个非线性过程，可以在先进的情节中看到关于下水道的渗透和溢流总量相对减少。这反映了由于在大雨过后入流入防渗表面流量的减少导致的雨水减少。泵站的离岸管道溢出是溢出第一个选择，出现频率远高于（CSO ）堰。泵站十年期间总溢出流量的是堰的 2 倍（488177 m3 对比 247，737 m3） 。每年北部港口的泵站出现的溢出约是 15 次和污水处理厂 1 - 2 次，CSO 堰每
47、年3 - 5 次发生溢出，这取决于堰的位置。大多数溢出发生在夏季和秋季，但他们可以发生在雨季的冬季和春季。常州大学本科生毕业设计（论文）外文翻译第 16 页 共 18 页目前合流制下水道系统，因为风高度的提高，CSO 堰和泵站 10 年总溢出流量是B2 气候模式的 2 倍和 A2 场景的 3 倍。图 9 给出了 2001 - 2002 年在目前和 A2 气候下对照情节 1（CSO）堰排放的活动一项比较。在这项研究中，这一时期涵盖每年平均和多雨下的情况。泵站的溢流（没有图示）有与更频繁的溢出和更大的体积一样的模式，也就是说，二次泵使用更多。情节 2 显示在所有模拟中增加了的溢出事件。因为更多的使
48、用水（和下水道的污水） ，在没有气候变化、人口增长下将导致溢流体积的增加 18%（包括堰溢出和泵站的溢出） 。在气候变化情况下溢流发生率变的更大；A2 模拟结果相比今天总溢出体积增加 318%。然而，改善体系，落实资源控制措施（情节 3 和 4）均可消除这些溢流。气候变化导致溢出会有小幅度的增长，但总容积小于今天。可以（在 CSO）堰排放纪录看出气候变化下的溢流增加。在情节 1，大部分堰地常州大学本科生毕业设计（论文）外文翻译第 17 页 共 18 页点不仅有更大流量，那里还有更多的事件导致溢流。事实上，现今一些地方排放很少，可能每年有几次溢流。通过实施新技术，正如在故事情节从 4，CSO 堰
49、溢流可以完全停止。氨运输和损失从环境影响，溢流的浓度和大规模污染物解除，比溢流体积本身更为重要。接受水体中的污染物质的释放，导致在短期内溢流的震荡和长期内污染物累积的衰退。在这个项目中，营养主要来源于尿液的 NH4，作为污水污染物的示踪剂。污染物的负荷溢流体集体和浓度，而一般增加负荷的趋势是增加溢流体积，如果废水混入足够的雨水，溢流并不总是导致 NH4 高损失。从逻辑上讲，不考虑气候变化，在下水道运输污水时人口的增长会导致更多营养。表 4 显示了在不同的污水情节下干燥的天气浓度和10 年是氨氮（NH4-N）总负荷。相比于现在的情况，人口的增长（情节 2）比气候变化在养分的释放上具有更大的潜在影响（图 10） 。总结和结论这项研究是在瑞典南部的赫尔辛堡，对气候变化和污水的流量体系的变迁的相对影响的评估。目标是根据 IPCC 要求，气候变化对真实世界水系统影响评估。用MOUSE 城市排水模型模拟几个气候变化下的水和污染流入城市中央合流制下水道的情况。软件应用于世界各地，并可以被认为是强大的气候变化影响评估。通过改变降雨资料的分辨率和改变城市化模型参数对气候变化进行了模拟。从城市的发展到城区改常州大学本科生毕业设计（论文）外文翻译第 18 页
