海绵城市雨水径流集中入渗对土壤和地下水影响研究进展

中国海绵城市研究的热点主要有海绵城市的内涵、目标、内容和效果,而对可能产生的不利影响缺乏研究。近几年雨水径流集中入渗类设施在中国海绵城市建设中得到广泛应用,但对集中入渗的影响及风险研究严重滞后,不利于中国海绵城市建设的健康发展。因此,从海绵城市雨水径流集中入渗与传统入渗的差异切入,分别从集中入渗对土壤污染与地下水水量水质的影响、集中入渗对土壤与地下水影响的数值模拟、集中入渗污染物的累积效应与风险评价研究等方面,综合评述国内外的研究进展与不足。建议今后从以下4个方面开展进一步研究:①土壤污染风险及其影响因素;②雨水径流集中入渗的土壤污染累积效应;③地下水污染风险预测;④降低地下水污染风险的措施。

西安小寨商业区海绵城市改建效益货币化计算与分析

为了缓解内涝、水环境等问题,我国各地城市陆续开展海绵城市建设工作.海绵城市建设的效益是社会各界关注的重点之一.以西安市小寨海绵城市建设为例,构建海绵城市效益货币化方法,计算海绵城市建设的效益.小寨海绵城市建设项目的年效益约为2亿,以社会折现率为7%计算,在运营期为30年的效益为26.6亿元.效益约为海绵设施项目投资的2.4倍,总投资的1.3倍.效益计算方法和结果可以为我国海绵城市建设提供一定的技术支撑.

单位LID措施缓解城市内涝效益分析计算——以固原市为例

通过对固原市内涝严重区域资料进行线性处理,得到不同降雨重现期内涝点积水资料,结合暴雨强度公式与下垫面资料,在区域降雨径流总量与内涝点峰值积水量之间建立关系;分析海绵设施建造后不同设计降雨量下,内涝点峰值积水量的削减量,结合在内涝峰值积水总量与居民室内财产损失之间建立的关系,分析源头径流截蓄量对减少居民室内财产损失的影响;结合固原市2004至2014年降雨资料,计算出海绵城市改建后,单位LID设施缓解城市内涝、减少居民室内财产损失的年效益。结果表明,固原市雨水花园、下沉式绿地、雨水桶和雨水池缓解内涝的效益分别为20.75元/(m^(2)·年)、13.84元/(m^(2)·年)、51.88~69.18元/(个·年)和69.18元/(m^(3)·年)。

固原市玫瑰苑小区低影响开发措施改造对降雨径流的调控效益

[目的]计算住宅小区海绵改造后对降雨径流的调控效益,旨在为海绵城市建设提供技术参考.[方法]结合宁夏回族自治区固原市某住宅小区各低影响开发(low impact development,LID)设施的布设情况,计算不同设计降雨量下LID设施对降雨径流的截蓄量与各LID设施截蓄容积的利用率;再结合固原市2004-2014年的降雨资料,计算出该小区年均降雨径流总截蓄量与各LID措施对降雨径流的截蓄量.基于计算出的小区LID设施对降雨径流的截蓄数据,结合资源环境经济学原理,计算小区降雨径流年调控效益、单方降雨径流调控效益与各LID措施年均降雨径流调控效益.[结果]小区海绵改建后,年均降雨径流调蓄量增加11568 m3,产生的效益为111302元/a,单方降雨径流调控效益为9.62元/m3;各LID设施年均效益分别为:雨水花园45273元/a,下沉式绿地27103元/a,雨水桶6654元/a,雨水池32272元/a.[结论]住宅小区海绵改建能够有效控制小区降雨径流的外排量,提高小区年径流总量控制率,具有明显的经济、环境和社会效益.

宝鸡峡灌区农业供水效益C-D函数岭回归分析

为了计算农业灌溉供水效益,将水作为生产要素之一列入C-D生产函数,并在传统投入要素基础上增加化肥、耕地要素,用机械总动力代替固定资本投入建立模型,采用岭回归分析计算农业水资源弹性系数,进而计算了灌区的农业供水效益,为区域生态基流保障补偿研究提供依据。计算结果显示,宝鸡峡灌区所在宝鸡、咸阳两市的农业水资源弹性系数分别为0.098和0.075; 2015年灌区农业供水效益平均为2.89元·m-3,其中宝鸡市2.29元·m-3,咸阳市3.34元·m-3,灌区农业供水总效益达14.6亿元,供水效益逐年递增。灌区农业供水效益的空间差异主要来自于两市的农业经济总量差异,而农耕灌溉技术水平与作物种植结构不同正是造成这一空间差异的主要原因。

基于河道生态基流保障的灌区农业补偿机制研究——以渭河干流宝鸡段为例

针对非汛期河道生态基流保障引起的农业灌溉用水短缺问题,定量计算其对灌区农业造成的直接经济损失和间接社会影响,并从补偿主客体、补偿额度与补偿标准、补偿方式等方面进行探讨,从而构建相应的生态补偿机制。以保障渭河干流宝鸡段河道生态基流进行实例研究,结果表明:基于生态基流保障的灌区农业损失(农业生产损失、社会保障影响和社会稳定影响)可以作为不同生态基流调控值下的生态补偿额度;渭河干流宝鸡段河道生态基流保障补偿的主体为陕西省政府、宝鸡市和咸阳市政府,客体为灌区受损农户;基于灌区农业总损失的补偿标准在3.93～9.94元·m^(-3)之间;提出资金补偿、政策补偿和项目补偿三种补偿方式,具体实践中可以通过建立农业生态补偿资金、给予农业优惠政策、加大农田水利设施建设等方式来实施,以促进灌区农业的可持续发展。

城市海绵小区雨水利用的效益分析——以固原市海绵小区建设为例

[目的]对城市海绵小区雨水利用措施的经济、环境及社会效益进行识别计算并与其成本进行对比分析,为海绵小区建设评估提供参考.[方法]以第二批试点宁夏回族自治区固原市西南新区6个海绵小区为研究对象,采用水量平衡法、替代工程法、影子工程法、市场价值法、碳税法、造林成本法等,对海绵小区产生的雨水资源利用、固碳释氧、降噪、调蓄径流、文化教育等3大类共10项效益进行定量计算并采用效益费用比进行静态和动态成本效益分析.[结果]固原市西南新区6个海绵小区的总效益为2.91×10 5元/a,其中雨水花园的效益为1.03×105元/a,下沉式绿地的效益为7.99×104元/a,植草沟的效益为6.15×104元/a,经济、环境和社会效益比例分别为22.84%,76.89%和0.27%.[结论]海绵小区雨水利用有较好的投资效益,固原市海绵小区的建设产生了良好的经济、环境和社会效益,值得进一步研究推广.

基于改进IFIM法的生态流量应用方法进展

河道内流量增加法(IFIM)在生态流量的计算中起着非常重要的作用,但IFIM法仍存在精确度不足、局限性和普适性低等问题。根据已发表参考文献,系统归纳了IFIM法的步骤及特点,总结了基于IFIM法不同的水力学模型与栖息地模型的耦合方法,并详细阐述了不同水力学模型的适用范围,综合分析了不同水力学模型的优点和缺点,并提出了改进IFIM法未来的发展趋势,为后续使用栖息地法研究不同尺度的生态流量定量化提供依据。

自来水厂排泥水“破碎-再絮凝”过程中镉的去除

排泥水富集了原水中包含镉在内的大部分污染物,直接回用容易引发镉超标风险.以排泥水回用处理时絮体的"破碎-再絮凝"过程中镉的迁移转化为切入点,通过调控"破碎-再絮凝"关键工艺参数,以实现排泥水中镉的强化去除结果表明:絮体破碎过程和再絮凝过程,镉的迁移均以液相向固相迁移为主,液相中镉含量得以降低;提高破碎过程的破碎强度有助于排泥水中镉的去除,破碎强度由300r/min提高到600r/min时,液相中镉的去除率可由23.0%提高到38.8%.再絮凝过程中镉的去除效果与混凝剂的类型和投加量有关,无机盐和聚合无机盐对镉的去除效果较接近,且都存在最佳投加量范围;适量的阴离子型PAM有助于镉的去除."破碎-再絮凝"过程体系pH值对镉的去除影响显著,碱性条件下去除效率明显优于酸性条件.

给水厂排泥水破碎-再絮凝过程中镉迁移转化研究

针对目前国内部分给水厂排泥水受到镉污染,致使排泥水回用具有镉超标的风险,基于排泥水"破碎-再絮凝"过程,分析上清液与污泥中镉的变化,研究排泥水中镉的迁移转化规律。结果表明,排泥水污泥对镉的吸附量与排泥水中镉的总量线性相关;破碎、高p H值、低温和投加适量阳离子絮凝剂都有助于污泥吸附镉;但对处理后的污泥进行长时间搅动会导致其中的镉释放。污泥中的镉以铁锰氧化物结合态为主,使用PAM对污泥进行调质,离子交换态镉和部分铁锰氧化物结合态镉转变为有机结合态镉。"破碎-再絮凝"过程有利于排泥水中溶解态镉迁移至污泥中,但再絮凝的污泥不宜过多扰动和停留。