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西安市城区非点源污染负荷初步研究

作　者: 齐苑儒
导　师: 李怀恩；李家科
学　校: 西安理工大学
专　业: 环境工程
关键词: 西安市非点源污染负荷 SWMM模型研究
分类号: X52
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

随着我国城市化发展水平的进一步加快,可渗透地面的面积比例越来越小,由降雨径流产生的突发性的、冲击性强的城市非点源污染已成为城市水环境污染的主要来源之一,城市水环境污染问题成了人们密切关注的焦点。因此,由城市非点源引起的水环境污染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。本文以西安市“翠华路——(氵皂)河”区域的城市降雨径流非点源污染负荷为研究对象,在深入分析城市暴雨管理模型S WMM (Storm Water Management Model)的特点和模拟原理的基础上,包括模型的径流模拟系统、污染物累积及径流冲刷模拟系统、管道输送模拟系统。首先,根据研究区域的地形和排水特点,对研究区域的汇水下垫面和排水管网进行了合理概化,并且参照国内外相关研究经验和成果,初步选定模型参数；其次,通过一场实测降雨和水质水量资料对模型参数进行了验证和优化,模拟精度良好,结果比较合理；然后将验证后的模型应用于研究区域,分别进行了不同降雨强度条件下、半年一遇不同雨型条件下、一年一遇不同土地利用类型条件下等三个情景的降雨径流非点源污染负荷模拟。结果表明：(1)不同降雨强度条件下,降雨强度越大,污染物负荷越大；(2)不同雨型条件下,雨峰越靠后,污染物负荷越大；(3)不同土地利用类型条件下,单位面积地表径流过程产生的污染物负荷量为：商业区＞住宅区＞公园,商业区是降雨径流冲刷地表产生非点源污染负荷的主要区域。最后,在有限资料的条件下,根据西安市的基本情况,采用SCS径流曲线模型对2005年西安市三环以内主城区的降雨径流污染负荷进行估算。结果表明：2005年西安市TSS、COD、TN、TP的污染负荷量分别为52426.3 t、14794.7 t、1233.0 t、61.7t。

全文目录

摘要  3-5
Abstract  5-9
1 绪论  9-18
  1.1 城市非点源研究的意义  9
  1.2 城市非点源研究进展  9-16
    1.2.1 国外研究进展  9-10
    1.2.2 国内研究进展  10-11
    1.2.3 SWMM模型在国内外的研究应用  11
    1.2.4 城市非点源研究存在问题及发展趋势  11-13
    1.2.5 城市非点源研究方法与研究手段  13
    1.2.6 城市非点源的控制与管理研究进展  13-16
  1.3 研究内容与技术路线  16-18
    1.3.1 研究内容  16
    1.3.2 技术路线  16-18
2 SWMM模型原理  18-37
  2.1 SWMM模型概述  18-19
  2.2 径流子系统模拟原理  19-30
    2.2.1 地面产流计算  19-25
    2.2.2 地面汇流计算  25-27
    2.2.3 地表污染物的累积及冲刷模拟原理  27-30
  2.3 传输子系统模拟原理  30-36
    2.3.1 传输子系统的水动力计算  30-35
    2.3.2 传输子系统的水质计算  35-36
  2.4 本章小结  36-37
3 研究区域非点源污染SWMM模型的建立  37-49
  3.1 研究区域概况  37
  3.2 研究区域非点源污染来源及特性分析  37-38
  3.3 研究区域非点源污染SWMM模型的建立  38-48
    3.3.1 研究区域的排水模式  38
    3.3.2 研究区域排水系统概化  38-42
    3.3.3 模型参数的选取和验证  42-48
  3.4 本章小结  48-49
4 研究区域不同情景下的非点源污染模拟  49-66
  4.1 不同降雨强度下非点源污染负荷模拟  49-56
    4.1.1 研究区域设计降雨强度的计算  49-51
    4.1.2 不同降雨强度下污染负荷模拟结果  51-56
  4.2 不同雨型下非点源污染负荷模拟  56-60
    4.2.1 研究区域设计降雨强度的计算  56-57
    4.2.2 不同雨型条件下污染负荷模拟结果  57-60
  4.3 不同土地利用类型条件下非点源污染负荷模拟  60-65
    4.3.1 不同土地利用类型的模拟条件  61
    4.3.2 不同土地利用类型条件下污染负荷模拟结果  61-65
  4.4 本章小结  65-66
5 基于SCS模型的西安市城区非点源污染负荷估算  66-73
  5.1 SCS径流曲线模型  66-68
    5.1.1 SCS径流曲线模型的原理  66
    5.1.2 CN值的确定  66-67
    5.1.3 降雨径流量的计算  67-68
  5.2 西安市非点源污染物负荷估算  68-72
    5.2.1 土地利用类型的划分  68
    5.2.2 径流量计算  68-70
    5.2.3 污染物负荷量的计算  70-72
  5.3 本章小结  72-73
6 结论与建议  73-75
  6.1 结论  73-74
  6.2 建议  74-75
致谢  75-76
参考文献  76-80
附录  80

西安市城区非点源污染负荷初步研究

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