基于SWMM的老城区河道面源污染控制.pdf
《基于SWMM的老城区河道面源污染控制.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《基于SWMM的老城区河道面源污染控制.pdf(9页珍藏版)》请在得力文库 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、基于基于 SWMMSWMM 的老城区河道面源污染控制的老城区河道面源污染控制导言导言城市面源污染是指在降雨的条件下,雨水径流冲刷城市地面,携带大量污染物进入受纳水体引起的环境问题。城市面源污染物种类复杂、毒性大,由城市面源污染引起的水环境问题已成为当前城市水环境综合治理中亟待解决的主要问题之一。我国南北方城市污染存在很大的差异性,南方水乡之地,老城区内河道密布,河岸开发建设频繁,建筑密集,绿地和可渗透性地面较少,河道面源污染更为严重。20 世纪 80 年代,国外发达国家在大量实测数据的支持下,开发了著名的CRMAMS(Chemicals,Runoff and Erosion from Agri
2、cultural ManagementSystems),SWMM(Storm Water Management Model),SWAT(Soil andWater Assessment Tool)等模型用于城市面源污染机理与机制的研究,在这些研究的基础上,最佳管理措施(BMPs),可持续排水系统(SUDS)、低环境影响开发技术(LID)等城市面源污染控制措施得到广泛认可应用;90 年代以来,计算机技术和 3S 技术的高速发展与应用加快了面源污染的模拟、预测分析,同时也提升了城市面源污染的定量化研究。我国早期的城市面源污染研究集中于数据测量、概率统计分析、建立经验公式等方面。近年来,随着面源污染
3、问题关注度不断提高,涌现出大量的研究成果。但目前对于城市面源污染尤其是城市中的老城区面源污染的相关研究缺乏系统性和创新性。本文以位于某老城区的环城古运河及其周边地区为研究对象,结合现状土地利用,创新性将河岸缓冲区与 LID 设施布设统筹考虑,在不同缓冲区范围内,合理布置 LID 设施,利用 SWMM 模型进行模拟研究,进而分析不同重现期下面源污染控制效果,以期为老城区河道面源污染控制提供技术支持。研究区研究区 SWMMSWMM 模型构建模型构建1.1.研究区域概化研究区域概化古运河纵贯市中心老城核心区。研究区以古运河为中心,总面积为 7.8k。区域内主要土地利用类型分为居住区、商业用地、公园绿
4、地、道路广场及河道水系等几大类。按照 SWMM 模型对数据的要求,结合研究区土地利用现状、规划资料、市政雨水管网资料、地形地貌数据及实地考察情况,利用泰森多边形法将研究区划分为 171 个子汇水区,概化雨水管道共计 1776 条,汇节点 1797 个(图 1)。图 1 研究区汇水分区及排水管网概化示意2.2.缓冲区分析缓冲区分析河岸缓冲带是保护河流水质的一道天然屏障。在美国,河岸缓冲带作为控制面源污染物进入河流的最佳管理措施(BMPs)得到了广泛应用。它能够通过滞留、过滤、渗透、吸收和沉积等作用控制面源污染。大量研究表明,河岸缓冲带对水体的净化效率与其宽度密切相关。本文利用 GIS 软对古运河
5、做 100m,200m,300m的缓冲区信息提取,获得相应汇水区范围内的土地利用类型(划分为居住区、商业区、道路广场、公园绿地、河道水系),进行进一步分析研究。3.LID3.LID 措施选取、布设及主要参数选择措施选取、布设及主要参数选择SWMM模型中的 LID 模块提供了多种设施,包括生物滞留网格、雨水桶、渗透铺装、绿色屋顶、雨水花园等的模拟研究,下凹式绿地等其他没有涉及到的设施通过改变相似设施的参数进行研究。结合老城区的实际情况,充分分析研究区土壤特性、坡度、汇水面积等特征,参考各 LID 措施的特点与适用范围,本次研究布置下凹式绿地、生物滞留网格、雨水桶、透水铺装四种 LID 设施并进行
6、模拟分析。结合汇水区土地利用现状,用地类型为居住区,布设雨水桶与下凹式绿地。用地类型为商业区,布设雨水桶与透水铺装。用地类型为公园绿地与道路广场分别布设生物滞留与透水铺装。假设各汇水区不同土地利用类型中各有 50%面积的雨水能够汇集于海绵化设施中,计算出各汇水区中各项 LID 措施的适建面积。LID 参数的选取根据模型用户手册及参考其他文献设置。4.4.模型相关参数选取模型相关参数选取本次研究基于 SWMM模型进行老城区降雨径流及水质模拟分析。(1)水量参数选取及确定各子汇水区中均包含不同面积占比的下垫面,模型中汇水区参数不渗透面积比例根据不同土地利用面积加权平均计算获得,坡度数据信息利用 G
7、IS 中的坡度提取功能,从DEM数据中获得。曼宁系数、洼蓄量取值参考相关文献及模型用户手册。下渗模型选择 Horton 下渗模型。管网汇流模拟采用动力波法,相关节点参数管内底标高和最大水深,管网参数入流节点、出流节点、管道形状、最大深度、管长等主要由实测的管道与河道资料确定,管道糙率取 0.013。本次研究利用综合径流系数法调试校准模型参数,最终模型参数取值见表 1。表 1 模型参数取值(2)水质参数确定研究区内不同下垫面进行降雨径流水质模拟,水质指标选取 TSS,COD,TN,TP。污染物积累、冲刷模型均选择指数模型,相关模型参数通过调查研究区内污染物的特点、参考目前国内外研究成果获得。5.
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 基于 SWMM 城区 河道 污染 控制
限制150内