基于监测与模型的典型合流制排水系统溢流污染来源解析

以北京中心城区某典型合流制分区为研究区,开展自“地表-管网-排口”的全过程监测,基于MIKE URBAN软件构建数值模型,构建一套结合监测与模型的溢流污染解析方法,量化分析不同降雨量级下溢流污染来源。结果表明:管道沉积物、地表径流和生活污水对COD的贡献率分别为43.4%~53.9%、27.4%~27.5%和18.6%~29.2%。中雨流量峰值晚于浓度峰值,大雨反之;两场降雨溢流水质浓度峰值差异小于流量峰值。随着降雨量级及强度增加,地表径流和管道沉积物的污染负荷增加,后者增加量更大。管道沉积物是合流制溢流污染的主要来源,应优先对其进行控制。

基于神经网络的排水管道破损诱发地陷风险评价

城市地面塌陷威胁居民生命财产安全,为甄别地面塌陷影响因素、筛查风险区域、减少潜在损失,建立了地面塌陷风险评价方法。以衡阳市为例,收集整理了排水管网基础数据,采用人工神经网络算法预测管网破损尺寸,并通过逻辑回归算法预测管网管周地面塌陷风险发生率。结果表明:人工神经网络模型训练集预测值与真实值的平均方差为0.026,逻辑回归模型预测的地面塌陷风险与管道破损位置高度相关;衡阳市城西排水分区及酃湖排水分区地面塌陷发生率高,地面塌陷诱因包括管道破损、路面荷载、极端降雨、高速水流等。研究成果可为长江中游城市管网管周地面塌陷的防治工作提供科学依据。

巢湖流域塘西河上游分流制系统降雨径流污染特征及初期冲刷效应

研究城市径流水质变化及初期冲刷效应对控制与治理城市径流污染具有重要指导意义.对塘西河上游6次降雨径流水质水量进行监测分析,计算次降雨径流平均浓度(EMC)和单位面积次降雨径流污染负荷(EPL),作M(V)曲线图研究初期冲刷现象.结果表明:降雨径流中悬浮物(SS)、化学需氧量(CODCr)和总磷(TP)的EMC值相对较大;SS的EMC值波动最为显著;总氮(TN)、TP、COD_(Cr)、SS间的EMC值均呈正相关;TN的EMC值与降雨量呈负相关性.各污染物EPL值与各降雨特征间均呈正相关性,经估算2015年研究区在6-8月共有10.38 tTN、2.29 tTP、1022.43 t SS、161.70 t CODCr和5.18 t NH_3-N随降雨径流排入巢湖;降雨量和雨前干期是城市径流污染的主要影响因素;以FF50>50为初期冲刷效应判别依据,5种污染物均有初期冲刷效应出现,冲刷程度表现为SS>CODCr>TP>TN>NH_3-N;各水质指标的初期冲刷强度与降雨特征之间无相关性;雨型对初期冲刷现象影响较大;当降雨强度达1.36 mm/h即有径流汇集流出时开始截流,截流时间取440 min,截取的最大径流量取224319.14 m^3.

城市排水系统沉积物特性研究

重点阐述了沉积物的来源和组成,沉积物的颗粒粒径、有机物含量(VSS/SS)、颗粒粘性和颗粒密度等物化性质,以及附着于沉积物上的金属污染物的相关特征。其粒度分布范围是D10为1.89～223.21μm,D50为12.38～437.30μm,D90为39.06～1 572.52μm;VSS/SS的范围是1%～38%;密度范围是1.80～2.47 g/cm3。金属污染物主要的附着对象是沉积物中的细小颗粒如生物膜上。以上沉积物性质对于解决排水系统的泥沙淤积问题以及水体污染的控制都具有重要意义。

国内外深隧排水系统建设状况及其启示

目前中国城市内涝问题难以控制,排水系统建设历史欠账太多,难以突破。对比发达国家,深层隧道排水技术是中国的盲点。从用途进行分类,详细阐述国内外发达城市发展过程中遇到的防洪排涝问题,以及深层隧道排水工程在城市排水系统中的地位和作用,为中国未来的深层隧道排水规划提供参考。

城市小集水区降雨径流污染来源解析

利用深圳市王家庄集水区的降雨径流水质监测数据,运用正定矩阵因子分解法(PMF)定量解析了单个城市小集水区降雨径流污染的主要来源。结果表明:研究区降雨径流的主要污染源为城市污水、管内沉积物和地表径流。其中城市污水以输出氨氮(NH3-N)和总氮(TN)为主,管内沉积物是化学需氧量(CODCr)、总磷(TP)和生化需氧量(BOD5)的主要来源,地表径流为固体悬浮物(SS)的主要来源。PMF模型可作为土地利用方式均一的单个城市小集水区降雨径流污染源解析的有效方法之一,主要污染源的廓线能否保持相对稳定是该模型在降雨径流污染源解析时的主要约束条件。

武汉市城区降雨径流污染负荷对受纳水体的贡献

通过连续3年对武汉市汉阳城区降雨径流污染的监测研究,考察了降雨径流污染对受纳水体的贡献.结果表明,城市降雨径流向受纳水体输入的污染负荷占有很大的比例,是引起城市水环境质量恶化的主要原因之一.在城市集水区尺度上,3个没有实施截污工程的雨、污合流制集水区降雨径流输出的TSS、COD、TN和TP分别占集水区总污染负荷的59.4%、26.3%、11.2%和10.1%.采取截流措施,控制初期径流污染是合流制城区降雨径流污染控制的关键.

SWMM模型在内涝灾害防治中的应用——以宁波市溪口镇为例

浙江省宁波市溪口镇经常发生内涝灾害现象,造成了严重的经济损失。为解决此问题,采用SWMM(Storm Water Management Model)模型对溪口镇中心城区现状雨水管网系统进行模拟,通过分析模拟结果中检查井的溢流量和溢流位置,找出了造成节点溢流的原因并提出了相应的改造措施。研究结果表明:由于管网淤堵和管径过小的问题,中心城区现状管网系统排水能力较弱,不足以抵御2 a一遇的降雨事件。针对以上问题,提出了清淤和增大管径的改造措施,其中清淤措施可在一定程度上提高管网排水能力,改造措施1(49个管段管径由原来的400 mm增加到800 mm)和措施2(57个管段管径由原来的400 mm增加到800 mm)分别可抵御3 a一遇和5 a一遇的降雨事件。研究结果可为溪口镇中心城区排水系统改造提供参考依据。

城乡一体化的供排水系统规划初探

从城乡一体化角度,阐述城乡供排水系统统筹建设、协调发展的规划原则和措施对策.主要包括是否与城市联网供水、集中供水和分散供水模式的选择、不同地区排水系统的确定、水源保护以及适合农村地区的污水处理方式等几个方面,并提出实施的具体对策,以期逐步实现城乡一体化的区域协调供排水系统建设.

山区老城区排水管网改造的设计与实施

简要分析了山区老城区排水管网布置的特点及排水管网改造的重要性,结合具体的工程实例介绍了改造中有关现状管网的勘测、排水管道现状输水能力的校核、排水管道的设计与布置、局部合流管道雨水的超越、障碍物的穿越、改造工程的实施等方面的体会。

城市下水道损坏原因分析与修复对策研究

在调查研究的基础上 ,对目前上海市下水道的损坏现象进行了统计分类 ,分析了管道损坏机理及流砂地区因管道损坏渗漏而引起的地面下沉和管道坍塌。在分析的基础上 ,根据本市研究和积累的工程经验 ,提出了软土地层下水道修复的优化方案。

城市雨水管网系统脆弱性评价

分析当前城市雨水系统现状,介绍城市雨水系统脆弱性的概念,对影响城市雨水系统脆弱性的主要因素进行多层次分析,构建了城市雨水系统脆弱性评价模型,结合脆弱度、重现期和积水深度,建立了城市雨水系统脆弱性(安全性)评价体系.以武汉和长沙的雨水系统为例展开应用研究,测得这两座城市雨水系统的脆弱度分别为0.410和0.460,雨水系统脆弱度中等,系统安全性一般,当遇到重现期P≥10年的暴雨时,城市会发生严重内涝.所建立的雨水系统脆弱性评价模型与方法,可用于城市雨水脆弱性评价.

城市污水管网中有机与无机氮源对水质转化的影响作用

全文通过建立两套长度为1200 m的城市污水管道收集系统,系统对比研究了城市污水管网中有机氮、无机氮对城市污水水质的转化规律与影响机制.结果表明,两种条件下污水中COD含量均随沿程逐渐降低,总磷含量基本保持不变,但以有机氮作为氮源,管道系统中蛋白质含量随沿程减少,NH_3-N由最初的零逐渐增加,NO_2-N含量低于0.05 mg·L^(-1),NO3-N基本没有;以无机氮作为氮源,管道系统中NH_3-N含量随沿程逐渐减少,蛋白质由最初的零逐渐增加,NO_2-N含量低于0.05 mg·L^(-1),NO_3-N未检测出.通过测定两系统中分子量分布和三维荧光光谱随沿程的变化以及出水氨基酸的种类,研究了造成水质变化的原因.结果表明,两系统中主要有机物均为蛋白类和腐殖质类物质,相对分子质量主要集中在小分子区间,大分子区间响应值较小,但以有机氮作为氮源,系统内荧光强度减弱,主要以组氨酸、精氨酸、苏氨酸为主,共12种氨基酸;以无机氮作为氮源,系统内荧光强度增加,主要以丝氨酸、精氨酸、异亮氨酸为主,共8种氨基酸.为了更深程度的了解系统内氮类物质的转化原因,对两系统内生物膜进行FISH分析,发现系统内存在发酵菌、水解酸化菌等说明在微生物的作用下使得氮类营养物质发生改变,进而引起系统内水质发生改变.

城市排水系统实时控制的现状与发展趋势

回顾了城市排水系统实时控制在世界各国的发展,阐述了排水系统实时控制的作用和目标,并详细描述了排水系统实时控制的组成、分类以及控制策略,介绍了两种高级的实时控制方案,探讨了排水系统实时控制的局限性,并对其未来的发展进行了总结和展望。

改造当前国内污水管网需要综合考虑的四个因素

研究了国内污水管网的现状并参考欧洲的经验和教训,提出外来水入侵、管网里含外来水混合污水的处理量(污水处理厂的处理能力)、城市用水效率和污水收集率是影响污水管网性能和效率的四个因素。以维也纳和苏黎世合流式污水管网系统和维也纳主污水处理厂(VMWWTP)和苏黎世Werdhölzli污水处理厂为例,比较国内和一些欧洲国家在污水管网外来水入侵、含外来水混合污水的处理量、城市用水效率和污水收集率等方面情况,分析了造成国内污水浓度偏低的因素,提出了估算公式。在此基础上,进一步提出污水管网系统质量平衡概念模型,说明上述四个因素对污水COD浓度和溢流排放负荷的影响。建议在对当地污水管网影响因素进行定量评估的基础上,进行多方案技术和经济分析,制定具有成本效益的污水管网系统(和污水处理厂)提质增效和升级改造规划,并谨慎考虑修订污水管网系统(和污水处理厂)设计准则并制定与外来水处理和排放标准相关的政策和法规。

城市污水管网信息资料的管理

简要介绍了城市污水管网信息资料管理的现状和GIS的发展及特点,分析了城市污水管网信息资料的记录内容、特点和城市污水管网地理信息系统总体框架。论述了GIS应用于城市污水管网管理具有重要的现实意义和很好的应用前景。

东莞市宏远片区内涝原因分析及整治方案设计

对广东东莞市宏远片区排水系统现状和内涝原因进行分析,提出了内涝整治方案,采用以下具体措施:建立雨水和污水分流制收集系统,其中雨水收集系统根据地势不同,以3.70m(1985高程)划分自排和强排范围,自排区域建设雨水系统,排至运河,原排水管作污水管;强排区域建设污水系统,原排水管作雨水管,排至现状泵站。同时对狭窄街巷敷设雨水边沟,对运河雨水排出口进行优化设计,改善水流条件,减少对河道的影响。

城市新区排水规划若干问题探讨

新区(开发区)的蓬勃发展需有坚实的市政基础工程设施的支持,排水规划是新区规划重要的组成部分,它与一般城市排水规划有着相同的步骤和内容,但也有某些特别之处需在规划设计的过程中引起关注。本文试从某些重要规划指标和与相关专业工程协调的方面进行了论述。

国内外城镇排水系统出流污染的研究进展

城镇排水系统出流污染是城市水体污染负荷的重要来源,也是制约我国河湖水体水质长期未得到改善的主要原因之一。文章通过分析美国、德国、英国、日本国家在径流污染控制和合流制溢流污染(CSOs)控制的理念、实践,对比国内研究进展,总结出当前我国排水系统出流污染控制领域存在成因研究不足、控制技术体系构建系统性不足、技术规范指导有待完善等问题,以期为后续出流污染控制工作提供参考。

城市污水处理系统运行特性与调控机制

项目组经过连续多年全面深入的工程调研分析、全过程关联的试验观测与工程验证,完成城市污水处理系统从产生源头到接纳水体各关键环节的工程运行特性、作用机理和影响因素研究,揭示和阐明了城市污水管网污染物转移转化、生物除磷脱氮功能微生物响应、活性污泥膨胀及生物泡沫、污泥稳定化、新型微量污染物迁移转化、接纳水体水质演变的工程运行特性、技术机理和调控机制,创新发展了城市污水处理系统工艺设计与优化运行的工程基础理论、技术方法和工程对策措施,为我国城市污水处理系统设计建设、优化运行、技术标准和政策制定提供了强有力的理论指导和技术支撑。