【摘要】：初期雨水是降雨在降雨前期形成的,在降雨過程中,雨水淋洗大氣中的廢氣和灰塵,在下墊面上,徑流對道路、屋面和綠地進(jìn)行沖刷,使初期雨水中含有大量的污染物,嚴(yán)重影響水體環(huán)境。本文以合肥市經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)為研究對象,研究了雨水徑流的污染特征和初期雨水的截流比例;同時,根據(jù)實測的降雨事件建立了暴雨洪水管理模型(SWMM),對不同重現(xiàn)期下降雨的水質(zhì)和水量進(jìn)行了模擬,確定了調(diào)蓄池的容積。首先,對研究區(qū)域內(nèi)雨水徑流的水質(zhì)水量特征進(jìn)行了解析,確定了適合合肥地區(qū)的初期雨水截流量,并進(jìn)行了污染物濃度相關(guān)性分析�，F(xiàn)場實測了研究區(qū)域三場降雨的水質(zhì)水量,通過分析污染物濃度特征,發(fā)現(xiàn)COD_(Cr)和SS受降雨強度影響,降雨強度越大,沖刷作用越強,其濃度越高;TN、TP和NH_3-N濃度與雨前干燥天氣期(ADWP)有關(guān),ADWP越大,下墊面累積污染物越多,濃度越高。SS的降雨徑流事件平均濃度(EMC)是《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB18918—2002)中一級A排放標(biāo)準(zhǔn)的9.43~69.38倍,COD_(Cr)、TN、NH_3-N和TP的EMC值分別是《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB 3838—2002)中Ⅴ類水的2.00~6.44、2.98~8.25、1.47~5.15、2.13~3.18倍。質(zhì)量比率曲線(MFF_n)分析結(jié)果表明,集水區(qū)域的雨水存在初始沖刷效應(yīng),但初始沖刷效應(yīng)不明顯,應(yīng)適當(dāng)增大初期雨水截流比例;根據(jù)M(V)曲線,合肥市可按照雨水徑流體積的40%-45%確定初期雨水的截流量。采用SPSS軟件對各污染物濃度之間的相關(guān)性進(jìn)行分析,結(jié)果顯示TN和NH_3-N、COD_(Cr)和SS極顯著相關(guān),二者之間的關(guān)系為三次函數(shù)時,回歸性最好。其次,運用研究區(qū)域?qū)崪y雨水水量和水質(zhì)數(shù)據(jù)構(gòu)建了SWMM模型。根據(jù)概化原則,將研究區(qū)域概化為75子匯水區(qū),76個節(jié)點,76條雨水管道和1個雨水排口。用2017年5月14日降雨事件的水量和水質(zhì)數(shù)據(jù)對SWMM模型中的參數(shù)進(jìn)行率定,并用2017年6月5日降雨事件的水量和水質(zhì)數(shù)據(jù)對參數(shù)進(jìn)行驗證,表明構(gòu)建的SWMM模型準(zhǔn)確可靠。最后,在研究區(qū)域根據(jù)不同重現(xiàn)期建立降雨過程線,計算了研究區(qū)域內(nèi)調(diào)蓄池的容積。隨著降雨歷時的增加,不同重現(xiàn)期下的降雨強度先逐漸增大,再逐漸減小;同時,重現(xiàn)期P越大,降雨量越大。重現(xiàn)期P=0.5 a時,COD_(Cr)、SS、TN、NH_3-N和TP濃度曲線均為先上升后下降的單峰型曲線;重現(xiàn)期P=1 a、3 a和5 a時,節(jié)點處發(fā)生溢流,COD_(Cr)、SS、TN、NH_3-N和TP濃度曲線均先上升后下降,再次上升后逐漸回落。根據(jù)《室外排水設(shè)計規(guī)范》(GB 50014-2006)(2016年版),調(diào)蓄池容積最大為32400 m~3,綜合考慮環(huán)境效益與經(jīng)濟效益,選定3年重現(xiàn)期計算調(diào)蓄池容積,并選擇45%的雨水徑流體積作為初期雨水的截流量,調(diào)蓄池的容積為53000 m~3。
【學(xué)位授予單位】：合肥工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TU992;X52
【圖文】：

合肥工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文湖六個社區(qū)（鎮(zhèn)），目前管轄面積 258.57 km2，實有人口 53.2 萬人間，全區(qū) GDP、規(guī)模以上工業(yè)增加值、規(guī)模以上工業(yè)總產(chǎn)值三項經(jīng)家級開發(fā)區(qū)十強，綜合發(fā)展水平在全國 219 家國家級開發(fā)區(qū)中排名第究區(qū)域位于合肥市經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)，面積約 4.5 km2，研究區(qū)域內(nèi)包業(yè)區(qū)、校區(qū)、道路和綠地等，地面情況復(fù)雜。研究區(qū)域內(nèi)鋪設(shè)有雨分流制排水系統(tǒng)，雨水在雨水管網(wǎng)里匯集后，經(jīng)雨水轉(zhuǎn)輸管流入十圖 2.1 所示。

合肥工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文異，即在每個子匯水區(qū)中，降雨強度是相同的。（3）在研究區(qū)域進(jìn)行雨水管網(wǎng)系統(tǒng)的概化時，為方便模型的建立和計算，只考慮小區(qū)主干管和城市道路兩旁的雨水管網(wǎng)，不考慮雨水管網(wǎng)系統(tǒng)中的支管。（4）依據(jù)實際情況，在研究區(qū)域內(nèi)根據(jù)給定的雨水管網(wǎng)平面布置圖劃分子匯水區(qū)，以此來表征不同土地利用類型的污染物沖刷和累積。（5）根據(jù)研究區(qū)域的土地利用類型，將其劃分為綠地、屋面和路面，（6）在研究區(qū)域進(jìn)行 SWMM 模型的模擬計算時，假設(shè)雨水管網(wǎng)排水系統(tǒng)是獨立的，與外部雨水管網(wǎng)無聯(lián)系，即無水量的流入與流出。3.3.2 排水系統(tǒng)概化結(jié)果研究區(qū)域同本文第二章，位于合肥市經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)，匯水面積約 4.5 km2，研究區(qū)域采用分流制排水系統(tǒng)，位置如圖 3.1 所示。

圖 3.2 研究區(qū)域排水分區(qū)概化示意圖Fig. 3.2 The general sketch map of drainage subarea in study area研究區(qū)域共概化為 75 個子匯水區(qū)，其中參數(shù)包含匯水區(qū)編號、面積、出水節(jié)點編號、無洼蓄地表面積比（%）以及不透水地面比例（%），如表 3.1 所示。表 3.1 研究區(qū)域子匯水區(qū)概化結(jié)果表Table 3.1 The general result of subcatchment in study area匯水區(qū)編號 面積(ha) 出水節(jié)點編號 無洼蓄地表面積比(%) 不透水地面比例(%)1 5.74 J63 25 502 4.14 J62 25 503 5.70 J52 25 504 5.28 J51 25 505 5.69 J50 25 506 5.08 J40 25 507 5.91 J1 25 508 5.57 J26 25 50

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2768245