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西安市城区降雨径流污染特征及负荷估算研究

郭雯婧  
【摘要】:通过对西安市城区自然降雨试验及人工模拟降雨试验共计11场次降雨径流过程进行系统的分析研究,总结了西安市城区降雨径流污染物浓度随降雨历时的变化规律、径流污染物浓度分布特征、污染物冲刷特征等降雨径流特征,并对西安市城区年降雨径流污染物负荷量进行了估算。同时研究了人工模拟降雨试验在城市降雨径流污染研究领域的可行性及应用价值。研究结果表明:(1)西安市城区自然降雨径流试验结果显示,降雨径流污染的污染源大多为2mm以下的城市积尘。大雨条件下,交通区主干道的降雨径流污染情况较生活区道路污染严重,生活区旧楼沥青屋面的降雨径流污染情况较生活区新楼水泥屋面污染严重,充分说明社会活动剧烈的路面和沥青材料屋面具有更大的污染潜力,且多数降雨径流污染物浓度值超过国家地表水环境质量标准(GB3838-2002)中V类水质标准,属劣V类水质。(2)由降雨径流污染特征分析结果可以看出,大雨条件下的降雨径流对城市下垫面冲刷剧烈,污染物浓度值变化较快;而场次降雨径流污染物浓度平均值与降雨强度及降雨量之间没有直接关系,同时降雨径流呈现初期冲刷特征。(3)根据西安市城区自然降雨试验数据,对西安市城区降雨径流污染物负荷量进行估算,结果显示西安市城区2013.08~2014.08一年中的降雨径流污染物SS、COD、NH3-N、TN、TP、Cu、Zn的污染负荷量分别为14731.80t、7890.46t、37.76t、910.13t、54.50t、1.04t、5.19t,说明西安市城区自然降雨径流污染情况较为严重。(4)通过人工模拟降雨试验结果可以看出,其特征值较自然降雨试验的代表性差,原因是人工模拟降雨的试验参数确定不够准确。但其场次降雨径流污染物浓度平均值与降雨强度及降雨量之间的关系和污染物初期冲刷特征与自然降雨径流特征相同。(5)从源头控制和迁移途径控制两方面入手,对西安市城区降雨径流污染控制方法进行分析,以提高雨水资源利用率。


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