西安市城區(qū)非點源污染特征與模擬研究.pdf

1、隨著城市化進(jìn)程的加快。城市人口迅速增加，由人類活動產(chǎn)生的城市非點源污染也越來越受到重視。國內(nèi)外眾多學(xué)者主要通過定量化和控制管理兩個方而對城市非點源污染進(jìn)行研究。也取得了一定的成果。長期以來。我國對東中部城市(如北京、上海、武漢等)非點源污染負(fù)荷定最化開展了一些研究。而對西北地區(qū)城市的相關(guān)研究較少。因此．加強(qiáng)西北地區(qū)城市降雨徑流污染的特性和規(guī)律的研究已成為當(dāng)務(wù)之急。本文以西安市城區(qū)“西影路—浐河”域為研究對象，通過野(室)外降雨徑流監(jiān)測、

2、分布式模擬以及模型研究，對兩安市城區(qū)非點源污染特征和規(guī)律開展研究，取得主要成果如下：
　　(1)根據(jù)城市主要利用類型，將研究區(qū)域劃分為居民區(qū)、工業(yè)區(qū)、商業(yè)區(qū)、交通區(qū)。雨天時，對區(qū)域內(nèi)各種類型屋面、主要功能區(qū)的路面降雨徑流及研究區(qū)總排放口分別進(jìn)行水質(zhì)水量的同步監(jiān)測。根據(jù)實測的水文水質(zhì)數(shù)據(jù)，對不同功能區(qū)地表沉積物的污染特性、降雨徑流的污染特性、徑流中污染物的沖刷規(guī)律以及它們與下墊面的相關(guān)性等進(jìn)行了分析與討論。結(jié)果表明，交通區(qū)對城市非點

3、源污染負(fù)荷的貢獻(xiàn)最大；污染物的沖刷特征分析可知，78.1％的降雨徑流污染物沖刷過程具有初始沖刷的現(xiàn)象。18.75％的降雨徑流污染物沖刷過程具有后期沖刷的現(xiàn)象；不同污染物的沖刷特征沒有明顯的區(qū)別，不同功能區(qū)的污染物沖刷特征有一定的變化；降雨強(qiáng)度越大，越容易發(fā)生初始沖刷現(xiàn)象，不透水面積越大越容易發(fā)生初始沖刷現(xiàn)象；不同污染物的濃度均值在各功能區(qū)和總排口的分布規(guī)律不一致。
　　(2)在以往累計沖刷模型的基礎(chǔ)上，建立了考慮前次降雨后地表殘留

4、污染物的場次負(fù)荷模型2和考慮可沖刷污染物的場次負(fù)荷模型3，并分別與現(xiàn)有模型中未考慮前次降雨后地表殘留污染物的場次負(fù)荷模型1進(jìn)行了對比分析。結(jié)果表明，相對于模型1，模型2的模擬值更加接近于實測值。只有降雨徑流徑流深超過30mm時，其地面的污染物才可能被沖刷干凈，才可以忽略降雨之后的污染物殘留量，而大多數(shù)降雨之后的污染物的殘留量不能忽略；對于不同的國家，不同的地區(qū)，模型率定的參數(shù)有所差異，相比于模型1，模型3中考慮了污染物的可沖刷量，模擬結(jié)

5、果更加接近與實測值，與實際的情況較為相符。
　　(3)應(yīng)用SWMM對研究區(qū)域的子匯水區(qū)、匯水路線及排水管網(wǎng)系統(tǒng)進(jìn)行了合理的概化，運(yùn)用實測水文水質(zhì)數(shù)據(jù)進(jìn)行參數(shù)的率定與驗證，構(gòu)建了研究區(qū)域的SWMM模型，并在此基礎(chǔ)上，分別進(jìn)行不同降雨強(qiáng)度條件下、不同雨型條件下及不同土地利用類型條件下研究區(qū)域非點源污染負(fù)荷產(chǎn)出的模擬分析以及LID(雨水花園)控制措施的效果模擬分析。結(jié)果表明，降雨強(qiáng)度越大，則峰現(xiàn)時間越短，流量越大；雨峰越靠前，徑流出現(xiàn)所