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苏州市高新区不透水表面雨水径流污染与控制研究

作　者: 赵晓
导　师: 焦锋
学　校: 苏州科技学院
专　业: 环境工程
关键词: 苏州下垫面雨水径流污染影响因素初期冲刷效应污染控制雨水利用
分类号: X52
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要

随着经济的高速发展和城市化水平的提高，城市地表不透水面积不断增加，导致了愈发严重的城市雨水问题。城市降雨地表径流特别是降雨初期径流，携带了较多的污染物，通过管网排入河道对城市水体造成了生态破坏与水体污染。目前，我国多数城市存在水质型或资源型缺水问题，而雨水作为一种可利用资源却没有得到充分利用。本文以苏州高新区作为研究区域，对多场降雨不同下垫面的径流水质进行监测，初步掌握了高新区降雨水质特征与地表径流的污染情况，这为有效地控制雨水径流污染和安全合理的利用雨水资源，从而解决雨水问题提供了基本参考依据。本文选取苏州新区沥青路面和三种类型屋面（混凝土屋面、瓦屋面、沥青屋面）作为新区典型的不透水表面，对四种汇水面的降雨径流水质进行监测分析，实验研究得出如下结论：⑴屋面径流水质相对于道路径流水质污染较轻，屋面径流污染物主要为耗氧物质和固体颗粒物质，但由于屋面材料性质的不同，不同屋面径流的污染程度差异比较大。与屋面径流相比，路面径流状况比较复杂，径流污染物COD、SS、TN、TP等指标均较高。⑵在降雨产流过程中，虽然径流中各污染物浓度在降雨进行的过程中可能有一定起伏，但变化总趋势是一致的，初期降雨径流污染最为严重，浓度可达到很高的程度，随降雨的持续进行，各污染物浓度均逐渐下降并最终趋于稳定。⑶雨水径流水质影响因素众多，降雨强度、雨前干期长度、下垫面性质、降雨历时和降雨量、气温和季节等因素对苏州城区降雨径流水质特别是雨初径流水质影响较为明显，多种因素同时存在使得径流水质变化复杂。⑷一般情况下，COD和SS有明显的相关性，当取样点和降雨事件不同时，COD和SS的相关度高低有所不同；但主要污染物指标之间具有较好的相关性,可通过减少SS污染源来削减其他污染负荷。⑸降雨强度和降雨量是影响初始冲刷效应的重要因素。不同的降雨强度下，径流的初期冲刷效应不同。降雨强度越大，初期冲刷效应越明显。降雨过程中，径流中各污染物指标初期冲刷效应的强弱各有不同，SS与CODCr初期冲刷效应最为明显。⑹论文最后根据对苏州新区雨水径流的监测结果结合本地实际情况，提出了减少雨水径流污染的控制措施和可行的雨水利用工艺。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-11
第一章绪论  11-24
  1.1 课题研究背景  11-13
    1.1.1 非点源污染的概念和分类  11
    1.1.2 城市雨水径流污染问题的产生  11-13
    1.1.3 城市发展面临的水危机与雨水利用的潜力  13
  1.2 国内外相关研究成果与进展  13-20
    1.2.1 城市雨水径流污染物的来源与分类  14-16
    1.2.2 国外城市雨水径流污染研究进展  16-19
    1.2.3 国内城市雨水径流污染研究进展  19-20
  1.3 苏州市区域概况  20-22
    1.3.1 苏州市地理环境  20-21
    1.3.2 苏州市气候背景  21
    1.3.3 苏州市面临的水资源问题  21-22
  1.4 本课题研究的目的与意义  22
  1.5 本课题研究的主要内容及技术路线  22-24
第二章雨水径流水质特征分析  24-37
  2.1 实验方法  24-25
    2.1.1 取样点与取样方法  24-25
    2.1.2 监测指标及方法  25
  2.2 直接降雨的水质变化过程  25-27
  2.3 屋面雨水径流水质变化过程  27-33
    2.3.1 屋面径流的化学需氧量在降雨过程中的变化  27-29
    2.3.2 屋面径流的固体悬浮物在降雨过程中的变化  29-30
    2.3.3 屋面径流的总氮在降雨过程中的变化  30-31
    2.3.4 屋面径流的氨氮在降雨过程中的变化  31
    2.3.5 屋面径流的总磷在降雨过程中的变化  31-33
  2.4 路面雨水径流水质变化过程  33-35
  2.5 与相关水质标准的对比  35-36
  2.6 本章小结  36-37
第三章雨水径流水质的主要影响因素  37-43
  3.1 下垫面对雨水径流水质的影响  37
  3.2 降雨强度对雨水径流水质的影响  37-40
  3.3 干期长度对雨水径流水质的影响  40-41
  3.4 季节对雨水径流的影响  41
  3.5 本章小结  41-43
第四章雨水径流水质参数的相关性  43-54
  4.1 线性相关分析的方法  43-44
  4.2 化学需氧量与固体悬浮物的相关性  44-46
    4.2.1 沥青屋面雨水径流  44
    4.2.2 瓦屋面雨水径流  44-45
    4.2.3 混凝土屋面雨水径流  45
    4.2.4 沥青路面雨水径流  45-46
  4.3 化学需氧量与氨氮之间的相关性  46-48
    4.3.1 沥青屋面雨水径流  46-47
    4.3.2 瓦屋面雨水径流  47
    4.3.3 混凝土屋面雨水径流  47-48
    4.3.4 沥青路面雨水径流  48
  4.4 固体悬浮物浓度与总磷的相关性  48-51
    4.4.1 沥青屋面雨水径流  49
    4.4.2 混凝土屋面降雨径流  49-50
    4.4.3 瓦屋面雨水径流  50
    4.4.4 沥青路面雨水径流  50-51
  4.5 固体悬浮物浓度与总氮的相关性  51-53
    4.5.1 沥青屋面雨水径流  51
    4.5.2 混凝土屋面雨水径流  51-52
    4.5.3 瓦屋面雨水径流  52-53
    4.5.4 沥青路面雨水径流  53
  4.6 本章小结  53-54
第五章雨水径流的初期冲刷效应  54-60
  5.1 初期冲刷效应的表示方法  54-56
  5.2 路面雨水径流初期冲刷效应分析  56-59
  5.3 屋面雨水径流初期冲刷效应分析  59
  5.4 本章小结  59-60
第六章苏州市雨水径流污染控制措施探讨  60-73
  6.1 城市雨水径流对水环境的影响  60-62
    6.1.1 对水体物化性质的影响  60-61
    6.1.2 对水体卫生安全的影响  61-62
    6.1.3 对水体景观价值的影响  62
  6.2 城市雨水径流污染控制措施  62-71
    6.2.1 城市雨水径流污染控制的整体思路  62-63
    6.2.2 城市雨水径流污染管理措施  63-64
    6.2.3 道路雨水径流的污染控制措施  64-69
    6.2.4 屋面雨水径流的污染控制措施  69-71
  6.3 本章小结  71-73
结论与建议  73-75
  7.1 结论  73-74
  7.2 问题与建议  74-75
参考文献  75-80
致谢  80-81
附录  81-83
作者简历  83

苏州市高新区不透水表面雨水径流污染与控制研究

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