《城市降雨径流》PPT课件.ppt

第 7 章 城市降雨径流,7.1 城市化 与城市水文过程,城市化改变两个方面：1、原来的地貌情况 2、流域排水性能城市化提出两类问题：1、新排水系统的设计 2、由于城市发展引起的水流状况改变所造成的下游地区防护,三个水文问题：城市水源紧缺问题：用水量大增 水质污染控制问题：污染物 洪水控制：径流过程线时间尺度减小,7.2 城市化 与城市暴雨径流,7.2.1 城市化过程 农村 早期城市 中期城市 后期城市,特点：径流总量增大；洪峰流量增高，出现时间提前；水流流速加大；径流过程中悬浮固体及污染物浓度提高,7.2.2 城市暴雨径流特点,产生原因：1）不透水面积增加；2）汇流时间缩短；3）城市化对城市暴雨的影响：局部气候改变 雨强增大、降雨量增加、冰雹增多、雷电增多。,7.3 城市水文资料收集,7.3.1 降水和其他气象资料,两类降水资料：1、用于建立、率定和检验城市水文模型 要求与其他水量水质资料配套使用，记录年限可不要求很长，但要求观测比较精细。2、用于进行长期模拟所需的长期降雨资料（前述）,7.3.2 河道及管渠流量资料,河道流量为城市水文研究的另一个关键变量。,7.3.3 水质监测资料,样品的采集与流量资料测验基本同步；水样在流量过程线上的分布要合理；,降雨径流水质指标：,悬浮沉积物指标无机物指标细菌指标有机物指标,其他污染监测分析：垃圾取样、大气沉积物取样（干、湿）,7.3.4 土地利用情况资料,土地利用特征与流域水污染物的含量有一定关系。研究过程中要及时更新，以便说明流域正在发生的变化。内容：流域物理性质方面资料、气候因素以及环境状况等,美国地质调查局国家环保局内容：,1）总排水面积；2）不透水面积；3）有效排水面积；4）平均流域坡度；5）主要输水设备的坡度；6）土壤的渗透率；7）有效含水量；8）土壤水分的pH值；9）土壤透水性能；10）人口密度；11）街道密度；12）流域内土地利用情况；13）滞洪库容；14）滞洪水库以上控制集水面积所占百分数；15）合流式下水道；16）路边有明沟排水的街道百分数；17）具有沟槽和洼地排水的街道百分数；18）年平均雨量；19）十年一遇1h雨强；20）在径流中各种水质成份的平均年负荷；21）在降雨中各种水质成份的平均年负荷；22）在干积物中各种水质成份的平均年负荷。,7.3.5 城市水文测验系统,城市水文测验系统包括：常规测验系统和特别研制的城市水文监测系统。常规测验：水位观测及不定期流量观测。,7.4 城市暴雨设计,设计暴雨要素：频率（重现期）、雨量、历时、时空分配过程选择设计暴雨的一般假定：,选择设计暴雨的一般假定：若所设计的给水排水系统的承受能力能抵御该次降雨事件，则系统的运行就能满足设计要求。,7.5 城市降雨径流的水质特点,7.5.1 城市径流中污染物的来源及种类,三个方面：降水、土地表面、下水道系统。,污染物种类：悬浮固体（SS）、耗痒物质（COD）、重金属、富营养化物质（N，P，K）、细菌和病毒、油脂类物质、酸类物质、有毒有机物、腐殖质等。,7.5.2 地表污染物的聚集及去向,1、污染物的集聚过程 影响因素：大气将尘、土地利用情况、交通情况、人口密度等。,2、污染物的冲洗 过程与污染物性质有关。最终随雨洪径流进入雨水口，通过排水管网向下运动。,3、污染物的输送 计算流域污染物输送过程必须与雨洪径流计算结合，建立统一计算模型或程序。,7.6 城市降雨径流的水质控制,7.6.1 城市径流水质控制的基本原则,1、避免污染物的沉积；2、减少与导水系统直接相连的不透水面积；3、链式处理：污染源控制 减少直接相连的不透水面积 地块组控制（洼地、下渗池、湿地、滞洪区等）区域控制（滞洪区、滞洪水库）,7.6.2 渗 滤,渗滤措施1、洼地和渗滤带；2、多孔绿地；3、渗滤沟；4、渗水池。,7.6.3 滞洪措施,滞洪措施1、扩展功能的滞洪区（干滞洪区）；2、滞洪池（滞水塘、湿滞洪地）。,7.6.4 扩展功能的（干）滞洪区与水质控制,扩展功能的（干）滞洪区可使颗粒态污染物沉淀，溶解性污染物排出。,7.6.5 滞洪塘与水质控制,滞洪塘通过沉淀作用去除悬浮性污染物；通过生化作用去除溶解性污染物。,7.6.6 水量水质控制的多用途滞洪区,多用途滞洪区分级设计出流口，使控制水质的设计水量能很缓慢的从出流口排出；提供所需的蓄水容积和最大出流，达到防冲刷和防洪目的。,7.6.7 区域性和就地滞洪设施的比较,建设区域性滞洪设施比建设大量就地滞洪设施更经济、更容易维护。区域性滞洪设施要有管理部门事先规划，需要财政拨款。,