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技术交流|总工程师姜九禄:从其他山上走过的一条路—美国城市雨水控制设施的先容和启示

乐虎电子游戏官网 2020-07-24 21人浏览

雨水对接收水体的影响

城市接收水体:溪流,湖泊,河流和海洋

接收水体有多种计划用途:

< p>●雨水运输(降低洪水风险);

●改善生态系统(动植物的栖息地和生态多样性);

●非接触式娱乐活动(公园,景观)和游轮);

●联系娱乐(游泳);

●供水。

1。城市化对径流的影响

●达到洪峰流量的时间更早

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●径流增加

雨水控制设施以储水罐为水源一个例子:在相应的回报期内的峰值流速被控制在或低于开发前的水平。

2。城市化对径流水质的影响

径流携带污染物:氮,磷,重金属,碳氢淤泥,细菌,有机物,氯化物,颗粒物和残留物。

污染物的来源:化肥和农药,机油,刹车片残留物,宠物和牲畜粪便,人工除雪中的盐分,建筑工地上的泥土和沙子,街道上的垃圾,流经热铺的雨水地面。

雨水控制设施的主要过程:沉淀,吸附,沉淀,过滤,光合作用,硝化和反硝化,冷却,消毒,截留,光降解,氧化还原。

雨水储水罐对水文生产线的影响已从牧场发展为单户住宅。

3。城市化对河道形态的影响

●径流量的增加和水流分布的暂时变化将加速河道的侵蚀,从而导致断面和平面的变化的渠道。

●城市化流域的泥沙量增加主要是由于河道的侵蚀,而河岸侵蚀造成的泥沙量约占泥沙量的2/3。

雨水控制设施:如果储水箱减少了峰值降雨,则排放会增加河道中侵蚀性水流的持续时间和频率。对于沙质河床,河道可能被刷得很深,因此应考虑设计时过度剪应力的大小和持续时间。

4。城市化对水生生物的影响

●大多数生态系统和生物都不适应城市雨水系统带来的物理,化学和温度变化,并且热效应有助于藻类繁殖,加剧耗氧量和缺氧。

●河床和河岸的侵蚀,沉积以及水力条件的变化重塑了生物栖息环境,从而导致了耐性动植物的替换,例如湿地典型植物物种的丧失,并由杂草和外来植物取代。

●雨水排放可能会影响下游生物的庇护。透明度,温度或pH值的变化可能会中断上游产卵鱼类的迁移路线,而河边植被的破坏将消除河源。主要的主要食物来源。

●水力淤泥的变化将影响淤泥和砾石沙丘的稳定性,产卵场的质量以及避免洪水的安全区域。

●受工业或城市污水影响的城市河段的水生物种缺乏多样性,并且主要抵抗蚊子和水蠕虫等污染有机物。

在采取防雨防洪措施时,有必要掌握受纳水体的特征:受纳水体为湖泊,需加强对磷,氮的控制。接收水体是鳟鱼流,重点是温度和重金属的控制。

雨水控制目标和控制设施

1。雨水控制标准和目标系统

1)补给蒸发R / EV

地下水补给:指雨水渗透到浅层和深层含水层中。雨水的浅层渗透成为土壤中水流的一部分,部分渗透水是从植物中散发或直接从土壤中蒸发掉的。过量的渗透水到达更深的土壤,被存储在含水层中,并成为区域地下水系统的一部分。

2)水质保护WQV

目的:在排放雨水之前去除雨水污染物。水质标准确定雨水控制设施的规模,并确定是否需要拦截和处理年平均降雨量或径流量的一定百分比。可以通过连续的水文模型或明确的总量(例如年均径流量的80%?90%)或指定频率的降雨径流截取(例如径流产生的降雨的85%)进行模拟。被拦截。

3)河流保护CPV

目标:减少河流的侵蚀。为了保护河流周围的财产和地貌,或河流对岸的基础设施,例如水生动物的栖息地。 CPV是通过降雨和径流统计数据获得的。它通过渗透,蒸散和雨水截留来降低CPV,并以不引起侵蚀的流速排放剩余的径流。

< p> 4)洪泛区防洪OFV

目的:为了保护沿河财产免受海滩泛滥的影响,暴雨破坏还被用来确定排水系统和跨河桥梁的设计标准。确保在雨水输送系统中,在一定条件下将峰值流速保持在一定范围内,或将水位保持在一定高度上。

5)极端洪水保护EFV

确保雨水输送系统在某些条件下的峰值流量保持在一定范围内或水位保持在一定高度上。

低流量和高流量雨水排放系统示意图:

2。确定水质保护目标最佳WQV

径流截留率:截留径流占年度径流总??量的百分比。

相对截距:每个降雨径流的截距除以99.9%降雨径流的概率。

最佳WQV:截流效率最大时的径流截留量,最佳点在径流累积分布曲线的1:1切线值处。

在此示例中:在暴雨中,降雨概率为99.9%(对应于77.2mm的径流),相对拦截率为18%表示流域降雨处理能力为13.9mm,可以拦截每年总径流的83%。

3,WQV计算方法

1)降雨强度-持续时间-频率曲线(IDF曲线)

确定特定降雨的返回期以及持续时间内的总降雨。

2)累积概率分布曲线

可以截获降雨量较小的地表径流,并且可以处理由降雨产生的大部分地表径流。

分析佛罗里达州奥兰多市和俄亥俄州辛辛那提市40年日降水量的累积概率分布数据。辛辛那提的降雨量可能是2.5mm,奥兰多的降雨量是1.5mm。多年来,奥兰年平均降雨量为1270毫米,其中90%少于36毫米。辛辛那提的年平均降雨量为1,020毫米,其中90%的降雨量少于20毫米。90%的累积概率基本上表示确定WQV的效果,因为即使处理设备的容量显着增加,获得的效果也非常有限。

3,WQV计算方法

1)WQV =ζRv* a * Pavg * A

ζ:径流系数的减小系数

Rv:径流系数

日平均降雨量(mm)

a:雨水截留率

A:集水面积(m2)

2)Rv = 0.858i3- 0.78i2 + 0.774 i + 0.04

Rv = 0.05 + 0.9i

i:不渗透面积比

选择径流的85%(范围为82%?88%)

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