城市徑流高效截流構(gòu)筑物開發(fā)及控制系統(tǒng)研究.pdf

1、為構(gòu)建滇池東岸流域示范區(qū)內(nèi)城市面源截流系統(tǒng)，開發(fā)出以TN作為截流指標(biāo)，以電導(dǎo)率為快速顯示指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)化城市徑流高效截流井及單體自控系統(tǒng)；研究分析了影響截流效率的水文水力因素；建立了截流半徑模型，確定片區(qū)高效截流井的服務(wù)范圍及點位設(shè)置；通過對呈貢新區(qū)模型15年降雨模擬結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計分析，探討片區(qū)高效截流聯(lián)合控制的可能性，設(shè)計出以時間差、濃度差的控制模式，分析比較兩種控制方式下片區(qū)城市徑流截流效果。
　　根據(jù)前期研究成果，開發(fā)出城市降雨徑

2、流高效截流井，并對截流井尺寸進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化。高效截流井分為主動井、被動井兩大類。主動井由三大部件組成：①檢測部件，主要包括電導(dǎo)率檢測探頭、流槽和不銹鋼雨篦；②數(shù)據(jù)收集和指令部件，包括電導(dǎo)率表頭、信號發(fā)射/接收設(shè)備及工控機；③執(zhí)行部件，主要是鑄鐵閘門和手電兩用啟閉機。被動井省去主動井中的檢測部件。
　　分析了區(qū)域面積、區(qū)域不滲透性、區(qū)域性質(zhì)、區(qū)域坡度、管道坡度、降雨歷時、降雨重現(xiàn)期、雨峰系數(shù)的水文水力因素對截流效率的影響。對SS截流效率

3、，各因素靈敏度順序為：重現(xiàn)期>降雨歷時>雨峰系數(shù)>區(qū)域不滲透性>區(qū)域用地性質(zhì)>管道坡度>匯水面積>區(qū)域坡度；COD截流效率為：重現(xiàn)期>雨峰系數(shù)>降雨歷時>區(qū)域不滲透性>區(qū)域用地性質(zhì)>管道坡度>匯水面積>區(qū)域坡度；TN為：區(qū)域不滲透性>重現(xiàn)期>管道坡度>降雨歷時>雨峰系數(shù)>區(qū)域坡度>匯水面積>區(qū)域用地性質(zhì)；TP：區(qū)域不滲透性>區(qū)域用地性質(zhì)>雨峰系數(shù)>降雨歷時>管道坡度>重現(xiàn)期>區(qū)域坡度>區(qū)域面積。區(qū)域不滲透性、區(qū)域用地性質(zhì)是除降雨因素外對

4、截流效率影響較大的兩個因素。
　　研究在典型城市區(qū)域內(nèi)不同管長、不同服務(wù)范圍的截流效率，以確定片區(qū)內(nèi)高效截流井的服務(wù)范圍及設(shè)置點位，結(jié)果表明：①不同截流半徑下的截流效率變化受截流比例影響，當(dāng)達(dá)到截流比例臨界值之前，截流半徑越大，截流效率越高，在此之后，截流半徑越低，截流效率越高，SS、COD、TN、TP的比例臨界值分別為25％、30%、25%、25%，這是由于濃度與水量交替地對兩個階段產(chǎn)生主要影響；②在截流比例為50%時，截流效率

5、隨著截流半徑的降低而增加，當(dāng)截流半徑在1-3km時，SS、COD、TN、TP截流效率隨截流半徑的增加而急劇下降，截流半徑3km后，截流效率的變化相對較緩。統(tǒng)籌考慮污染物截流效率及工程經(jīng)濟(jì)，SS、COD、TN、TP截流半徑上限分別為3km、3km、2.5km、2.6km。③在50%的截流比例下，隨著截流半徑的增加，截流效率呈現(xiàn)“突降—緩變”趨勢的原因主要是由于瞬時負(fù)荷曲線呈現(xiàn)“上凸—下凹”的變化規(guī)律。
　　利用1995年-2009年

6、降雨資料對呈貢新區(qū)模型進(jìn)行模擬，并對模擬結(jié)果中停止截流時間及TN濃度進(jìn)行統(tǒng)計分析，得出高效截流井進(jìn)行截流時排放口閘門關(guān)閉動作的次數(shù)共計291次。統(tǒng)計出了模型中12個排放口的停止截流時刻及該時刻對應(yīng)PFK3的TN濃度，探究片區(qū)高效截流系統(tǒng)聯(lián)合控制的可能性，設(shè)計以時間差和濃度差控制的片區(qū)城市徑流高效截流聯(lián)合控制系統(tǒng)，從截流效率、截流水量的平均污染濃度兩方面比較兩種截流方式與理論截流方式的截流效率。結(jié)果表明濃度差控制方式要優(yōu)于時間差控制方式。