基于SWMM的城市径流污染及LID污染控制效果模拟研究

【摘要】：近几十年来,城市化脚步不断加快,城镇不透水路面比例大幅度增加。人类活动产生的污染物在地表积累,随径流雨水进入受纳水体,引发大范围非点源污染问题,对城市水环境质量造成严重危害。研究雨水水质特征及排放负荷,对城市水体污染防治工作具有重要意义。径流污染具有时空分布离散性、污染途径多样性、成分复杂多边性等特征。利用模型软件模拟径流雨水中污染物变化规律,已成为雨水水质研究的重要方法,SWMM是其中应用较为广泛的软件之一。利用SWMM软件,建立研究区域下垫面环境和雨水管网模型,设置重现期为0.5年、1年、3年、5年、10年的降雨情境,降雨历时120min。选择COD、TSS、TN、TP四种污染成分进行研究,模拟不同重现期降雨中,雨水排放口处各污染物浓度和排放秒流量。模拟揭示了各污染物在多种降雨强度中,浓度变化规律和排放量变化规律,根据结果对雨水径流冲刷规律进行推测和分析。水质模拟结果可以作为截留式排水设计的依据和参考。LID是一种新兴的径流污染源头控制措施,能够有效去除径流雨水中的污染物,在许多国家得到推广和应用。介绍了生物滞留设施、绿化屋面、渗透路面、植草沟四种典型LID设施的结构组成、适用条件和性能优势,建立SWMM模型,模拟LID水质净化能力。模拟结果反映出各项LID设施的功能特点,以及对不同污染物的去除效果。设置LID设施组合方案,根据模拟结果对LID工程应用与设计提供建议。