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类型城市小区雨水径流水质监测及特性分析.pdf

  • 上传人:weiwoduzun
  • 文档编号:1760491
  • 上传时间:2018-08-22
  • 格式:PDF
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    关 键  词:
    城市小区雨水径流水质监测及特性分析.pdf
    资源描述:

    1、第 8 期城 市 小 区 雨 水 径 流 水 质 监 测 及 特 性 分 析纪 桂 霞 , 刘 弦 , 王 平 香( 上 海 理 工 大 学 城 市 建 设 与 环 境 工 程 学 院 , 上 海 2 0 0 0 9 3 )摘 要 : 通 过 对 上 海 理 工 大 学 校 园 区 的 不 同 下 垫 面 产 生 的 径 流 水 质 的 监 测 , 及 其 对 污 染 主 要 影 响 因 素 与 污 染 程 度 的 分 析 表 明 , 下 垫面 材 料 、 降 雨 历 时 、 降 雨 强 度 及 降 雨 量 等 是 小 区 雨 水 径 流 水 质 的 重 要 影 响 因 素 。 小 区 径 流

    2、 水 质 的 主 要 污 染 为 有 机 污 染 及 悬 浮 固 体 污 染 , 且有 机 污 染 指 标 C O D 、 悬 浮 固 体 污 染 指 标 S S 、 浊 度 随 径 流 历 时 的 变 化 满 足 指 数 方 程 。关 键 词 : 小 区 径 流 ; 水 质 监 测 ; 特 性 分 析中 图 分 类 号 : X 8 3 2 文 献 标 志 码 : A 文 章 编 号 : 1 0 0 3 - 6 5 0 4 ( 2 0 0 8 ) 0 8 - 0 0 7 7 - 0 3Q u a l i t y M o n i t o r i n g a n d P r o p e r t y

    3、 A n a l y s i s o f R u n o f f i n U r b a nR e s i d e n t i a l A r e aJ I G u i - x i a , L I U X i a n , W A N G P i n g - x i a n g( S c h o o l o f U r b a n C o n s t r u c t i o n a n d E n v i r o n m e n t E n g i n e e r i n g , S h a n g h a i U n i v e r s i t y o f S c i e n c e a n

    4、d T e c h n o l o g y ,S h a n g h a i 2 0 0 0 9 3 , C h i n a )A b s t r a c t : B y m o n i t o r i n g o f r u n o f f q u a l i t y a s w e l l a s a n a l y s i s o f i t s a f f e c t i n g f a c t o r s a n d p o l l u t i o n l e v e l o f t h e r u n o f f f r o md i f f e r e n t u n d e r

    5、 l y i n g s u r f a c e s i n r e s i d e n c e o f c a m p u s o f S h a n g h a i U n i v e r s i t y o f S c i e n c e a n d T e c h n o l o g y , r e s u l t s i n d i c a t e d t h a tt h e i m p o r t a n t a f f e c t i n g f a c t o r s w e r e u n d e r l y i n g s u r f a c e m a t e r i

    6、a l s , r a i n f a l l d u r a t i o n , r a i n f a l l i n t e n s i t y a n d v o l u m e , w i t ho r g a n i c p o l l u t a n t s a n d s u s p e n d e d s o l i d s a s m a j o r p o l l u t a n t s o f t h e r u n o f f . F o l l o w i n g t h e c h a n g e o f r u n o f f d u r a t i o n ,

    7、 o r g a n i cp o l l u t i o n i n d e x C O D , s u s p e n d e d s o l i d p o l l u t i o n i n d e x S S a n d t u r b i d i t y w e r e s a t i s f i e d w i t h i n d e x e q u a t i o n s .K e y w o r d s : r e s i d e n c e r u n o f f ; m o n i t o r i n g o f r u n o f f q u a l i t y ; p

    8、 r o p e r t y a n a l y s i s随 着 2 1 世 纪 的 到 来 , 经 济 的 迅 速 发 展 和 城 市 化进 程 不 断 加 快 , 世 界 各 地 城 市 缺 水 严 重 。 我 国 是 淡 水资 源 严 重 缺 乏 的 国 家 , 据 统 计 , 全 国 6 0 0 多 个 城 市 中 ,有 3 3 3 个 城 市 缺 水 , 其 中 严 重 缺 水 的 城 市 有 1 1 4 个 1 。由 于 降 雨 的 空 间 分 布 不 均 , 降 雨 量 少 的 北 方 及 西 北 城市 水 量 性 缺 水 严 重 。 而 对 年 均 降 雨 量 约 为 1 1

    9、 0 0 m m 的上 海 市 , 无 论 是 水 源 容 量 还 是 水 源 质 量 都 不 能 满 足 2 1世 纪 可 持 续 发 展 的 需 要 。 目 前 上 海 的 水 源 容 量 只 能 用来 维 持 常 规 性 发 展 的 用 水 需 要 。 例 如 上 海 2 0 0 0 年 的供 水 能 力 是 全 年 2 4 亿 m3, 而 未 来 1 0 2 0 年 上 海 的 人口 发 展 很 有 可 能 达 到 2 0 0 0 万 人 的 规 模 。 现 在 的 水 源容 量 就 较 难 适 应 未 来 各 种 非 常 规 、 非 预 期 的 变 化 。 黄浦 江 的 水 质 总

    10、体 为 I I I - I V 级 , 与 巴 黎 、 伦 敦 、 纽 约 等 世界 级 城 市 相 比 , 上 海 属 于 水 质 性 严 重 缺 水 的 城 市 。 因此 , 收 集 利 用 雨 水 这 一 宝 贵 资 源 , 是 解 决 水 危 机 的 有效 途 径 。 城 市 小 区 雨 水 的 利 用 以 势 在 必 行 。掌 握 城 市 功 能 小 区 雨 水 径 流 水 质 特 性 及 其 变 化规 律 , 是 有 效 利 用 城 市 雨 水 资 源 和 控 制 城 市 非 点 源 污染 的 关 键 , 是 雨 水 径 流 处 理 利 用 技 术 研 究 与 工 艺 流 程选 择

    11、 确 定 的 基 础 。 本 文 通 过 对 上 海 理 工 大 学 校 园 区 的大 、 中 、 小 三 场 降 雨 的 不 同 下 垫 面 雨 水 径 流 水 质 监 测 ,分 析 了 下 垫 面 材 料 、 气 候 环 境 条 件 、 降 雨 历 时 、 降 雨 强度 、 降 雨 量 等 主 要 因 素 对 径 流 水 质 的 影 响 , 掌 握 了 污染 物 随 影 响 因 素 的 变 化 规 律 , 为 小 区 雨 水 径 流 水 质 监测 及 资 源 化 利 用 奠 定 了 基 础 。1 小 区 雨 水 径 流 水 质 监 测 与 分 析1 . 1 采 样 点 选 取目 前 城 市

    12、 小 区 的 建 筑 屋 面 、 路 面 占 小 区 总 面 积 的5 5 % 6 0 % , 小 区 绿 化 地 的 占 地 面 积 约 为 3 5 % 4 0 % 。 因此 , 小 区 雨 水 径 流 的 采 样 选 择 四 种 下 垫 面 : 沥 青 混 凝土 路 面 、 绿 化 地 面 、 沥 青 油 毡 屋 面 、 瓦 屋 面 。 沥 青 混 凝土 路 面 径 流 采 样 点 选 在 上 海 理 工 大 学 校 园 的 主 干 道中 段 道 路 一 侧 的 雨 水 口 处 , 道 路 总 宽 为 9 m , 人 车 不 分流 , 单 向 道 路 面 宽 约 4 . 5 m , 雨 水

    13、 口 间 距 2 5 m 。 绿 地 面径 流 采 样 点 选 在 上 海 理 工 大 学 校 园 的 绿 地 道 路 中 段收 稿 日 期 : 2 0 0 8 - 0 3 - 2 8 ; 修 回 2 0 0 8 - 0 6 - 2 0作 者 简 介 : 纪 桂 霞 ( 1 9 6 6 - ) , 副 教 授 , 硕 士 生 导 师 , 工 学 硕 士 , 从 事 环 境 工 程 专 业 与 给 排 水 专 业 的 教 学 与 科 研 工 作 ,( 电 话 ) 0 2 1 - 5 0 3 4 4 4 5 7 ( 电 子 信 箱 )s h y a n g t a o 1 6 3 . c o m

    14、。E n v i r o n m e n t a l S c i e n c e k = - 0 . 0 1 3 8 相 关 系 数 r = - 0 . 9 8 9即 : y = 5 . 8 7 8 - 0 . 0 1 3 8 t C O Dt= 3 5 7 e- 0 . 0 1 3 8 t其 中 : C = 3 5 7 , 其 值 与 初 始 C O D 浓 度 近 似 相 等 。则 : C O Dt= C O D0e- 0 . 0 1 3 8 t式 中 : C O Dt- 径 流 历 时 t 时 刻 的 C O D 浓 度 , m g / L ;C O D0- 初 始 径 流 C O D

    15、浓 度 , m g / L ; t - 径 流 历 时 , m i n 。由 于 相 关 系 数 r 1 , 说 明 径 流 水 质 指 标 C O D随 径 流 历 时 变 化 遵 从 指 数 规 律 。 通 过 其 它 降 雨 径 流 水质 资 料 验 证 , 对 大 雨 、 中 雨 、 小 雨 在 不 同 下 垫 面 上 形 成的 径 流 C O D 浓 度 随 径 流 历 时 变 化 关 系 均 遵 从 指 数 规律 。 因 此 , 雨 水 径 流 C O D 浓 度 随 径 流 历 时 变 化 的 表 达式 可 用 如 下 通 式 表 示 :C O Dt= C O D0e- k t式

    16、 中 : C O Dt- 径 流 历 时 t 时 刻 的 C O D 浓 度 , m g / L ;C O D0- 初 始 径 流 C O D 浓 度 , m g / L ; t - 径 流 历 时 , m i n ;k - 综 合 冲 刷 系 数 , 是 表 征 降 雨 强 度 、 下 垫 面 性 质等 综 合 影 响 因 素 的 参 数 , m i n- 1; 其 中 k 值 与 降 雨 强度 、 下 垫 面 性 质 等 因 素 之 间 的 关 系 有 待 于 进 一 步研 究 。上 述 公 式 对 S S 、 浊 度 指 标 随 径 流 历 时 的 变 化 规律 描 述 也 有 很 好

    17、的 适 用 性 。 且 该 关 系 式 适 于 小 区 雨 水径 流 水 质 非 稳 定 期 变 化 规 律 的 描 述 。2 结 论由 上 述 径 流 水 质 监 测 结 果 分 析 表 明 , 小 区 雨 水 径流 污 染 主 要 为 有 机 污 染 和 悬 浮 固 体 污 染 。 且 沥 青 混 凝土 路 面 径 流 水 质 污 染 最 重 , 绿 化 地 面 径 流 水 质 污 染 较重 , 沥 青 油 毡 屋 面 径 流 水 质 污 染 较 轻 , 瓦 屋 面 径 流 污染 最 轻 。 形 成 的 初 期 径 流 污 染 较 严 重 , 且 径 流 水 质 随降 雨 历 时 延 长

    18、, 污 染 物 浓 度 逐 渐 下 降 并 最 终 趋 于 稳定 。 大 雨 与 中 雨 的 稳 定 水 质 相 差 不 大 , 近 于 天 然 雨 水水 质 。 通 过 径 流 水 质 监 测 数 据 拟 合 , 揭 示 了 污 染 物 随径 流 历 时 的 变 化 规 律 , 建 立 了 污 染 指 标 C O D 等 与 径流 历 时 t 的 指 数 规 律 方 程 , 该 方 程 的 建 立 , 大 大 减 少 了小 区 雨 水 径 流 水 质 监 测 的 工 作 量 , 节 约 检 测 费 用 , 达到 事 半 功 倍 的 效 果 。 参 考 文 献 1 王 琳 , 杨 鲁 豫 ,

    19、王 宝 贞 . 城 市 水 资 源 短 缺 与 雨 水 收 集 利 用 J .给 水 排 水 , 2 0 0 1 , 2 7 ( 2 ) : 1 - 3 .W a n g l i n , Y a n g L u - y u , W a n g B a o - z h e n . U r b a n w a t e rs o u r c e s h o r t a g e a n d u t i l i z a t i o n o f r a i n w a t e r J . W a t e r &W a s t e w a t e r E n g i n e e r i n g , 2 0

    20、0 1 , 2 7 ( 2 ) : 1 - 3 .( i n C h i n e s e ) 2 车 武 , 欧 岚 , 刘 红 , 等 . 屋 面 雨 水 土 壤 层 渗 透 净 化 研 究 J . 给水 排 水 , 2 0 0 1 , 2 7 ( 9 ) : 3 8 - 4 1 .C h e W u , O u L a n , L i u H o n g . S t u d y o n s o i l i n f i l t r a t i o nd i s p o s a l o f r o o f r a i n w a t e r J . W a t e r & W a s t e

    21、w a t e r E n g i -n e e r i n g , 2 0 0 1 , 2 7 ( 9 ) : 3 8 - 4 1 .( i n C h i n e s e ) 3 姜 凌 , 秦 耀 民 . 利 用 土 壤 层 净 化 雨 水 补 给 地 下 水 的 试 验 研 究 J . 水 土 保 持 学 报 , 2 0 0 5 , 1 9 ( 6 ) : 9 4 - 9 6 .J i a n g L i n g , Q i n Y a o - m i n . R e s e a r c h o n u t i l i z i n g s o i lp u r i f y i n g

    22、u r b a n r a i n w a t e r t o r e c h a r g e g r o u n d w a t e r J .J o u r n a l o f S o i l a n d W a t e r C o n s e r v a t i o n , 2 0 0 5 , 1 9 ( 6 ) : 9 4 - 9 6 .( i n C h i n e s e ) 4 D e l e t i c A B , M a k s i m o v i c C T . E v a l u a t i o n o f w a t e r q u a l i t yf a c t o

    23、 r s i n s t o r m r u n o f f f r o m p a v e d a r e a s J . J o f E n v i r o nE n g , A S C E , 1 9 9 8 , 1 2 4 ( 9 ) : 8 6 9 - 8 7 9 . 5 车 伍 , 刘 燕 , 李 俊 奇 . 国 内 外 城 市 雨 水 水 质 及 污 染 控 制 J . 给水 排 水 , 2 0 0 3 , 2 9 ( 1 0 ) : 3 8 - 4 1 .C h e W u , L i u Y a n , L i J u n - q i . U r b a n r a i n

    24、w a t e r a n d i t sp o l l u t i o n c o n t r o l J . W a t e r & W a s t e w a t e r E n g i n e e r i n g , 2 0 0 3 ,2 9 ( 1 0 ) : 3 8 - 4 1 .( i n C h i n e s e ) 6 谢 卫 民 , 张 芳 , 张 敬 东 , 等 . 城 市 雨 水 径 流 污 染 物 变 化 规 律 及处 理 方 法 研 究 J . 环 境 科 学 与 技 术 , 2 0 0 5 , 2 8 ( 6 ) , 3 0 - 3 1 , 4 9 .X i e

    25、 W e i - m i n , Z h a n g F a n g , Z h a n g J i n g - d o n g , e t a l .V a r i a t i o n r u l e a n d t r e a t m e n t o f p o l l u t a n t s i n r a i n f a l l o f c i t i e s J . E n v i r o n m e n t a l S c i e n c e & T e c h n o l o g y , 2 0 0 5 , 2 8 ( 6 ) , 3 0 -3 1 , 4 9 .( i n C

    26、h i n e s e ) 7 车 伍 , 欧 岚 , 汪 慧 贞 , 等 . 北 京 城 区 雨 水 径 流 水 质 及 其 主 要 影响 因 素 J . 环 境 污 染 治 理 技 术 与 设 备 , 2 0 0 2 , 3 ( 1 ) : 3 3 - 3 7 .C h e W u , O u L a n , W a n g H u i - z h e n , e t a l . T h e q u a l i t y a n dm a j o r i n f l u e n t i a l f a c t o r s o f r u n o f f i n B e i j i n g u

    27、 r b a n a r e a J .T e c h n i q u e s a n d E q u i p m e n t f o r E n v i r o n m e n t a l P o l l u t i o nC o n t r o l , 2 0 0 2 , 3 ( 1 ) : 3 3 - 3 7 .( i n C h i n e s e ) 8 郭 跃 华 . 概 率 论 与 数 理 统 计 M . 北 京 : 科 学 出 版 社 , 2 0 0 7 .G u o Y u e - h u a . P r o b a b i l i t y T h e o r y a n d

    28、 M a t h e m a t i c a lS t a t i s t i c s M . B e i j i n g : S c i e n c e P u b l i s h e r , 2 0 0 7 .( i n C h i n e s e )纪 桂 霞 , 等 城 市 小 区 雨 水 径 流 水 质 监 测 及 特 性 分 析表 1 绿 地 径 流 水 质 C O D 随 降 雨 历 时 变 化 表T a b l e 1 C O D v a r i a t i o n o f r u n o f f q u a l i t y f r o m g r e e n l a n d w i t hr a i n f a l l d u r a t i o n径 流 历 时 t ( m i n ) 0 1 5 3 0 4 5 6 0 9 0 1 2 0C O D ( m g / L ) 3 5 6 2 8 9 2 4 5 1 8 9 1 6 7 8 7 7 57 9

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