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住宅小区雨水生态处理与利用技术研究

作　者: 王健
导　师: 李思敏
学　校: 河北工程大学
专　业: 市政工程
关键词: 雨水利用屋面雨水径流路面雨水径流生态绿地
分类号: X52
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

随着城市化水平的不断提高,城市化进程对人类生存与发展必不可少的水资源及城市水环境的影响愈来愈显著,主要表现为城市水资源紧缺、城市水资源污染、城市洪涝灾害和城市地下水位下降等。我国具有丰富的雨水资源,对雨水进行收集再利用是改善城市生态环境的有效手段,也是实现水资源利用与水环境可持续发展的重要途径之一。本论文主要是通过对屋面雨水径流、路面雨水径流和生态绿地的研究构建小区雨水生态处理与利用系统,深化住宅小区雨水生态调蓄与综合利用,建立新型雨水处理与利用系统。通过对2010年雨季的降雨特征的监测发现,在降雨初期,雨水径流污染物浓度较低,随着降雨的进行雨水对下垫面的冲刷越来越强,污染物浓度随之增大,在强降雨开始后的15²0分钟,雨水径流中的污染物达到最高峰而后随着降雨的持续,污染物浓度逐渐减小,然后趋于稳定。通过对雨水径流水质的监测得出以下结论:小区雨水生态处理与利用系统对雨水径流污染物的去除效果较好,出水水质满足绿化用水水质要求;研究区域内,雨水径流中TSS和COD、TN、NH₄⁺-N、NO₃^-N、TP有显著的正相关关系,COD和TP、TN、NH₄⁺-N、NO₃^-N也存在显著的正相关关系,因此也可以用径流水质的TSS或COD指标变化来确定TP、TN、NH₄⁺-N、NO₃^-N的变化;通过沉淀/储存井—喷灌—绿地封闭系统的循环运行,实现了生态绿地对雨水径流污染物的有效控制,对TSS的去除率达到80%以上,对COD_Mn的去除率约为80%,对NH₄⁺-N、NO₃^-N和TN的去除效果分别为46.7%、52.6%和54.4%,TP去除率可达40%;雨水沉淀/储存井中雨水只能够提供绿地6天的用水量,经过优化设计后,雨水沉淀/储存井的设计尺寸为长×宽×深=3.5m×3.0m×2.5m,可以提供绿地10天的用水量,基本满足绿地对水的需求,干旱条件下,可以采取人工浇水缓解旱情。小区雨水生态处理与利用工程在试验区得到了很好的验证与优化,雨水径流污染物得到有效控制,雨水得到高效利用,可广泛应用于雨量充沛、包气带中土壤水丰富的城市。

全文目录

摘要  6-7
Abstract  7-11
第1章绪论  11-19
  1.1 研究背景  11-15
    1.1.1 我国水资源和城市缺水状况  11-12
    1.1.2 城市化对水环境的影响  12-13
    1.1.3 面源污染、可持续排水和生态小区的建设  13-15
  1.2 国内外雨水利用研究现状  15-16
  1.3 课题的提出  16-17
  1.4 研究内容  17-18
  1.5 技术路线  18-19
第2章研究区域概况  19-24
  2.1 研究区域概况  19-20
    2.1.1 研究区域范围  19
    2.1.2 气候  19
    2.1.3 土壤  19-20
    2.1.4 降雨  20
    2.1.5 水质水量  20
  2.2 样品采集与分析方法  20-24
    2.2.1 水样采集  20-21
    2.2.2 雨水径流采样方法及保存方法  21
    2.2.3 水样分析方法  21-24
第3章雨水径流的污染特征  24-47
  3.1 屋面雨水径流污染特征  24-36
    3.1.1 屋面雨水径流污染概述  24-27
    3.1.2 屋面径流的污染特征分析  27-33
    3.1.3 屋面雨水径流污染物指标相关性分析  33-36
  3.2 路面雨水径流的污染特征  36-45
    3.2.1 路面径流污染概述  36-39
    3.2.2 路面径流的污染特征分析  39-42
    3.2.3 路面雨水径流污染物指标相关性分析  42-45
  3.3 本章小结  45-47
第4章生态绿地的雨水滞蓄和净化效果研究  47-57
  4.1 生态绿地的概念及发展  47-48
    4.1.1 生态绿地的概念  47
    4.1.2 绿地理论发展阶段  47-48
  4.2 生态绿地雨水调蓄及净化效果研究  48-53
    4.2.1 实验目的  48-49
    4.2.2 实验对象  49-50
    4.2.3 实验方法  50
    4.2.4 实验结果及分析  50-53
  4.3 雨水径流的净化效果  53-56
    4.3.1 雨水生态处理与利用流程  53-55
    4.3.2 雨水径流净化效果  55-56
  4.4 本章小结  56-57
第5章小区雨水生态处理与利用的方案设计  57-64
  5.1 工艺设计  57-58
    5.1.1 总体设计说明  57-58
    5.1.2 工艺流程  58
  5.2 构筑物设计  58-63
    5.2.1 渗滤沟设计  58-60
    5.2.2 处理池设计  60-61
    5.2.3 雨水沉淀/储存井的设计  61
    5.2.4 雨水沉淀/储存井的设计优化  61-63
  5.3 本章小结  63-64
第6章结论与建议  64-66
  6.1 结论  64-65
  6.2 建议  65-66
致谢  66-67
参考文献  67-71
附录  71-72
作者简介  72
攻读硕士学位期间发表论文目录  72-73

住宅小区雨水生态处理与利用技术研究

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