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)律的研究已成為當務之急。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、源污染負荷的貢獻最大；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上，建立了考慮前次降雨后地表殘留

4、污染物的場次負荷模型2和考慮可沖刷污染物的場次負荷模型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荷模型1進行了對比分析。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)進行了合理的概化，運用實測水文水質(zhì)數(shù)據(jù)進行參數(shù)的率定與驗證，構(gòu)建了研究區(qū)域的SWMM模型，并在此基礎上，分別進行不同降雨強度條件下、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