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坡面降雨侵蚀和径流侵蚀研究_郑粉莉

坡面降雨侵蚀和径流侵蚀研究_郑粉莉
坡面降雨侵蚀和径流侵蚀研究_郑粉莉

2.降水、蒸发、径流基本知识分析

降水 大气中的液态或固态水,在重力作用下,克服空气阻力,从空中降落到地面的现象称为降水。降水的主要形式是降雨和降雪,前者为液态降水,后者为固态降水,其他的降水形式还有露、霜、雹等。凡日降水量达到和超过50mm的降水称为暴雨。暴雨又分为暴雨、大暴雨和特大暴雨三个等级。 小雨:12小时内降水量为0.1-4.9mm或24小时内降水量为0.1-9.9mm降雨。 中雨:12小时内降水量5.0~14.9mm或24小时内降水量10.0~24.9mm的降雨过程。 大雨:12小时内降水量15.0~29.9mm或24小时内降水量25.0~49.9mm的降雨过程。 暴雨:12小时内降水量30.0~69.9mm或24小时内降水量50.0~99.9mm的降雨过程。 大暴雨:12小时内降水量70.0~139.9mm或24小时内降水量100.0~249.9mm的降雨过程。 特大暴雨:12小时内降水量大于等于140.0mm或24小时内降水量大于等于250.0mm的降雨过程。 小雪:12小时内降雪量小于1.0mm(折合为融化后的雨水量,下同)或24小时内降雪量小于2.5mm的降雪过程。

中雪:12小时内降雪量1.0~3.0mm或24小时内降雪量2.5~5.0mm或积雪深度达3CM的降雪过程。 大雪:12小时内降雪量3.0~6.0mm或24小时内降雪量5.0~10.0mm或积雪深度达5CM的降雪过程。 暴雪:12小时内降雪量大于6.0mm或24小时内降雪量大于10.0mm或积雪深度达8CM的降雪过程。 一、降水要素 降水是水文循环的重要环节。在水文学中一般只讨论降水时空分布的表示方法和降水资料的整理及应用。描述降水的基本物理量(即降水的基本要素)介绍如下: (1)降水量(深)。降水量的概念是时段内(从某一时刻到其后的另一时刻)降落到地面上一定面积上的降水总量。按此定义,降水量应由体积度量,基本单位为m3。但传统上总是用单位面积的降水量即平均降水深(或降水深)度量降水量,单位多以mm计,量纲是长度。降水量一般用专门的雨量计测出降水的毫米数,如果仪器承接的是雪、雹等固态形式的降水,则一般将其溶化成水再进行测量,也用毫米数记录。但在进行水资源评价等考虑总水量时多用体积度量降水量。 降水多发生在大的面积上,但仪器观测的点位相对面积很微小,常作为几何的点看待,因此又有“面降水量”和“点降

城市雨水花园对雨水径流中污染物去除效果的研究(可编辑)

独创性声明 本人所呈交的学位论文是在导师指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知, 除特别加以标注的地方外,论文中不包含其他人的研究成果。与我一同工作的同志对本 文的研究工作和成果的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并已致谢。 本论文及其相关资料若有不实之处,由本人承担一切相关责任。 论文作者签名: 璺盈 刀弓年月/日 学位论文使用授权 本人作为学位论文作者了解并愿意遵守学校有关保留、使用学位论文的规定,即: 在导师指导下创作完成的学位论文的知识产权归西安理工大学所有,本人今后在使用 或发表该论文涉及的研究内容时,会注明西安理工大学。西安理工大学拥有学位论文的 如下使用权,包括:学校可以保存学位论文;可以采用影印、缩印或其他复制手段保存 论文;可以查阅或借阅。本人授权西安理工大学对学位论文全部内容编入公开的数据库

进行检索。本学位论文全部或部分内容的公布包括刊登授权西安理工大学研究生学 院办理。 经过学校保密办公室确定密级的涉密学位论文,按照相关保密规定执行;需要进行 技术保密的学位论文,按照《西安理工大学学位论文技术保密申请表》内容进行保密附 《西安理工大学学位论文技术保密申请表》。 保密的学位论文在解密后,适用本授权。 论文作者签名: 如年彳月日 :刍玺导师签名:≮垄』叁坠摘要 煳聊~ 论文题目:城市雨水花园对雨水径流中污染物去除效果的研究 学科名称:环境工程 研究生: 田露 作者签名: :卫盈 指导教师: 贾忠华教授 导师签名:≮地垒 罗纨教授 导师签名:趾 摘要

城市化改变了下垫面条件,对雨水径流的水文过程及水质都带来了不同程度的负面影 响。为了在城市景观格局的限制下,尽量地减小这些负面影响,世界各国都在积极探寻城 市雨水处理的有效途径。本论文通过监测试验与实验室化学分析,从污染物浓度和总量削 减两个方面研究了雨水花园这一新型雨水处理系统对屋面雨水径流的处理效果,取得成果 如下: 、从至年对场降雨过程的监测结果表明,屋面雨水径流中总磷、硝氮 以及总悬浮物随降雨过程变化很大,其中降雨初期径流中,上述种污染物浓度较高:总 氮和氨氮的平均浓度基本都超过了地表水环境质量类水体标准,最大浓度是《地表水 环境质量标准》类水标准的倍左右:降雨后期总磷、硝氮的平均浓度在《地表水环境 质量标准》中类水体标准之内,而总固体悬浮颗粒物的平均浓度在《地表水资源环境 质量标准》中类水体标准之内。 、雨水花园对不同污染物的去除效果差别很大,其中对氨氮的去除效果最好,浓度

第二章 降雨径流相关预报

第二章 降雨径流相关预报 在现代水文预报中,虽然大量使用流域水文模型,例如新安江模型、萨克门托模型、水箱模型和陕北模型等进行流域降雨径流预报。但是,不少生产单位,尤其是一些大型水库的管理单位,他们在长期的工作实践中已建立了一套适合于当地实际情况的经验性降雨径流预报方案。 2.1 降雨径流相关图的形式 降雨径流经验关系曲线有各种形式,一般有产流量(f R =次雨量P ,前期影响雨量a P ,季节,温度)、)(0Q P f R a ,洪水起涨流量前期影响雨量=和考虑雨强的超渗式关系曲线形式。这里介绍国内普遍使用的产流量与降雨量和前期影响雨量三者的关系,即R P P a ~~相关图。 图2-1 降雨径流相关图 使用R P P a ~~关系曲线进行净雨量计算一般有两种处理途径:一种是根据洪水初期的a P 值,把时段雨量序列变成累积雨量序列,用累积雨量查出累积净雨,由累积净雨再转化成时段净雨量序列;另一种方法是根据时段降雨序列资料直接推求时段净雨序列。第一种方法的缺点是在整个洪水过程中,使用一条 R P ~曲线, 没有考虑洪水期中a P 的变化。而后者的不足是,当时段取的过小时,一般时段雨量不大,推求净雨时的查线计算易集中在曲线的下段。两种方法的结

果存在差别,至于何者更接近实际也很难断言。 2.2 前期影响雨量a P 的计算 A P 由前期雨量计算,也称前期影响雨量,是反映土壤湿度的参数。其计算公式为 若前一个时段有降雨量,即01>-t P 时,则 )(11,,--+=t t a t a P P K P (2-1) 若前一个时段无降雨时,即01=-t P ,则 1,,-=t a t a KP P (2-2) 式中:K 为土壤含水量衰减系数,对于日模型而言,一般地取85.0≈K ;1,-t a P 和t a P ,分别为前一个时段和本时段的前期影响雨量;1-t P 为前一个时段降雨量。式(2-1)和(2-2)为连续计算式。由于 ?????????+=+=+=+=--+---------) ()()()(,1,33,2,22,1,11,,n t n t a n t a t t a t a t t a t a t t a t a P P K P P P K P P P K P P P K P (2-3) 将式(2-3)各行逐一代入得到 )(,33221,n t n t a n t t t t a P P K P K P K KP P -----+++++= (2-4) 式(2-4)为向前倒数n 天的一次计算式。一般取15天既可满足计算要求。 用m I 表示流域最大损失量,在数值上等于流域蓄水容量。以mm 表示,通常mm 100~60≈m I 。当计算的m a I P >时,则以m I 作a P 值计算,即认为,此后的降雨量P 不再补充初损量,全部形成径流R 。 当计算时段长h 24≠?t 时,土壤含水量衰减系数K 应该用下式换算 N KD K /1= (2-5) 式中:t N ?=/24,KD 为土壤含水量日衰减系数,K 为计算时段是t ?小时的土壤含水量衰减系数。

我国城市道路雨水径流污染状况及控制措施

我国城市道路雨水径流污染状况及控制措施 摘要:道路建设的迅速发展,路网水平的不断提高,可以有效地解决自然资源、劳动力、生产设施等生产要素相互分离的矛盾,促进社会经济与旅游事业的发展,对一个国家或一个地区的经济发展、社会进步和人民生活质量的提高等方面发挥着举足轻重的作用。雨水冲刷路面后,大气尘埃、尾气排放、固体垃圾等道路雨水径流污染问题日益严重,本文就组要对城市道路雨水径流污染状况及控制措施进行了简要分析。 关键词:城市道路;雨水径流污染;控制措施 引言 雨水径流一般通过下渗使雨水涵养地下水,补给地下水源。有时也可以通过间接利用的方式先收集雨水径流,并通过去除初期的雨水径流的方式储存雨水,再经过人工处理,生态技术处理等方法将这些雨水回用于景观冲洗等用水途径。这样可以有效减缓城市水资源缺失以及涵养地下水源的问题,给城市带来了发展的动力。 一、城市雨水径流污染的特征和影响 1、概述 我国城市雨水径流污染的研究起步较晚,20世纪80年代初率先在北京开展了有关研究,随后在上海、杭州、南京、苏州、成都等大中城市也逐渐开展了类似研究,一些城市雨水控制及利用技术也相继得以提出,同时取得了城市雨水径流污染物种类、污染物变化规律及其影响因素等方面的研究成果,为城市雨水径流污染的认识和控制奠定了较好的基础。 2、城市雨水径流污染特征 城市雨水径流污染物的来源复杂,一般来说,主要来自大气降水、道路径流以及屋顶径流冲刷等。由于不同城市雨水径流的实际发生过程受到下垫面等多种可变因素的影响,其所包含的污染物及其浓度也相应有所不同,但总体上看城市雨水径流污染大都含有碳氢化合物、SS和COD及一定的重金属和营养物污染物,而道路与屋顶径流是城市雨水径流污染的主要原因。 城市雨水径流污染一般受到以下因素的影响:(1)路面条件。道路的建设坡度可以影响汇流的时间,一般坡度越大,汇流时间越短,继而影响污染指数。(2)屋顶条件。屋顶面积可占城市总不可渗透表面的30 %以上,其对雨水径流污染的影响一方面源自城市大气降尘的积累,另一方面则源自屋面自身材质的影响。(3)降雨条件。降雨条件主要包括降雨强度、两次降雨的间隔时间、降雨量的大小等,一般来说,降雨强度越大,降雨时间间隔越长,降雨量越大产生的雨水径流污染越严重。

上海城市降雨径流污染时空分布与初始冲刷效应_常静

第25卷 第6期2006年11月 地 理 研 究 GEOGRAPH ICAL RESEARCH V o l 125,N o 16N ov 1,2006 收稿日期:2006-02-20;修订日期:2006-05-22 基金项目:国家自然科学基金资助项目(40131020,49801018);教育部高等学校骨干教师资助计划项目;中国 博士后基金资助项目(2005037135) 作者简介:常静(1980-),女,山西晋城人,博士研究生。主要从事城市多界面环境过程研究。 E -mail:cjin g1221@1631com *通讯作者:刘敏(1964-),男,内蒙古自治区土左旗人,教授,博士,博士生导师。从事城市环境过程,环境地球化学与污染生态研究。E -m ail:m liu@geo 1ecnu 1edu 1cn 上海城市降雨径流污染时空分布与初始冲刷效应 常 静1 ,刘 敏1* ,许世远1 ,侯立军2 ,王和意1 ,Ballo Siaka 1 (11华东师范大学资源与环境科学学院教育部地理信息科学重点实验室,上海200062; 21华东师范大学河口海岸科学研究院,上海200062) 摘要:选取上海市中心城区典型功能区监测降雨事件,研究降雨径流污染时空变化及初始冲刷效应。研究表明,上海中心城区路面径流主要污染物为T SS 和CO D Cr ,超出国家地表水Ⅴ类标准四倍多;总磷超出Ⅴ类水质标准两倍以上,氮素营养盐也有不同程度的污染。污染物含量在不同功能区之间显示出相似的分布趋势,交通区明显高于其他区域,其次为商业区和工业区,居民区情况较为良好。降雨强度是影响初始冲刷效应的主要因素,强度较大的降雨冲刷效应较为明显;不同功能区之间,商业区初始冲刷效应较强,其次为居民区和工业区,交通区冲刷强度较弱;T SS 和COD C r 在商业区和工业区冲刷强度要大于氮磷污染物质;而在交通区和居民区分异特征不明显。 关键词:降雨径流污染;时空分布;初始冲刷效应;上海中心城区文章编号:1000-0585(2006)06-0994-09 1 引言 城市化的高速发展使不透水地面面积迅速增加,形成了不同于自然地表的/城市第二自然格局0,对地表水文过程产生了深刻的影响[1] 。在雨季特别是暴雨时期,降雨在不透 水地面上迅速转化为径流,冲刷和挟带大量污染物质进入地表水体,形成典型的非点源污染,成为影响城市受纳水体水质下降及河口污染的重要因素[2] 。美国EPA 已在1993年将城市地表径流列为导致全美河流和湖泊污染的第三大污染源[3]。在我国随着生活点源和工业点源的有效控制,非点源污染也已成为水体污染的主要因素之一,受到越来越多的关注和研究[4]。 国外从20世纪70年代起就对城市降雨径流污染及其控制展开了大量研究,在污染物时空分布、初始冲刷效应(First Flush Effect)与径流模型开发等方面都取得了值得借鉴的成果[5~11]。我国在流域尺度上的非点源污染的研究与模型应用方面也成果颇丰[12],但对从城市区域尺度出发,以/不透水下垫面0为特征的城市径流非点源污染研究起步较晚,近年来才在北京、上海、西安等地相继开展起来,且内容多集中在径流污染物排放特征、污染指标相关性和负荷模型计算等方面[13~25],缺乏对污染物初始冲刷效应的定量研

下图为相同降水量下的城市化前后地表径流过程曲线

下图为相同降水量下的城市化前后地表径流过程曲线。读图,回答12~13题。 1关于甲、乙两条曲线的叙述,正确的是 ①甲代表城市化前的地表径流曲线 ②乙过程有利于地下水的补给 ③甲的长期后果可能造成城市水荒 A.①② B. C.②③ D.②④ 2.甲曲线最大值提前于乙曲线最大值的主要原因是 A.天然调蓄能力强 B. C.下垫面透水能力好 D.植被覆盖率降低下图为“水循环示意图”,回答1~2题 3.图中水循环各环节对应正确的是() A.a-水汽输送B.b-蒸发 C.c-地下径流D.d-下渗 4.有关水循环说法,不正确的是() A.促使圈层之间的能量交换和物质运动 B.影响全球生态和气候,塑造地表形态 C.人类活动深刻地影响水循环各个环节 D.维持全球水的动态平衡,促进陆地水体更新 5.随着我国南方地区部分江河水库主要功能的退化,大坝将被拆除。当河流生态系统稳定之后,与拆坝前相比,将会出现的变化有 A.坝址上游枯水期平均水位上升B.坝址上游汛期出现的季节提前 C.坝址下游径流量年际变化减少D.坝址下游汛期洪峰流量增大 读水循环示意图,回答19—20题。 6.若图中数码①②③④表示海洋水、大气水、地表水和地下水,则数码①②③④依次表示A.海洋水、大气水、地表水、地下水 B.大气水、海洋水、地表水、地下水

C.海洋水、大气水、地下水、地表水 D.大气水、海洋水、地下水、地表水 7.若图中数码⑤⑥⑦⑧⑨表示水循环的各个环节,则数码⑤⑥⑦⑧依次表示 A.降水、蒸发、地表径流、下渗 B.蒸发、降水、地表径流、下渗 C.降水、蒸发、下渗、地表径流 D.蒸发、地表径流、降水、下渗 下左图为我国某河流河道示意图,甲为一河心沙洲,右图为该洲一年内面积变化统计图,完 成3-4题 8.该河位于我国的 A.东北地区B.西北地区C.东南地区D.西南地区 9.对于该河的叙述,正确的是 A.若P河道为该河主航道,则该河段的流向为东北流向西南 B.若河流上游修筑水坝,则河心洲面积增长速度减慢 C.若该河段为自西向东流,则Q河道将慢慢变浅 D.河心沙洲常发育在河流上游水流较快的地方 图4是北半球亚热带某地2013年降水量逐月累加柱状图。读图回答7~8题 10.该地水循环最活跃的季节是 A.春季 B.夏季 C.秋季 D.冬季 11..该地的地带性植被是 A.亚热带常绿阔叶林 B.亚热带常绿硬叶林 C.温带落叶阔叶林 D.亚热带草原 12.下列地理现象中,属于海陆间循环的是() A.祁连山的冰雪融水汇入黄河上游B.新疆罗布泊的湖水蒸发 C.天山汇入南疆的冰雪融水D.新疆的坎儿井,引地下水灌溉农田 13.城市化对城市水循环产生了重要影响,下列叙述正确的是 A.不透水面积增加,使地表径流增加 B.地表植被减少,使下渗量增加 C.城市热岛效应,使降水量减少 D.建筑物增加,使地表径流量减少 14.读我国东部季风区、东北地区、西北内陆地区、南部沿海地区河流流量过程曲线图

上海城市降雨径流污染时空分布与初始冲刷效应_常静

第25卷 第6期2006年11月 地 理 研 究 GEOG RAPHICAL RESEA RC H V o l .25,N o .6N ov .,2006 收稿日期:2006-02-20;修订日期:2006-05-22 基金项目:国家自然科学基金资助项目(40131020,49801018);教育部高等学校骨干教师资助计划项目;中国 博士后基金资助项目(2005037135) 作者简介:常静(1980-),女,山西晋城人,博士研究生。主要从事城市多界面环境过程研究。 E -mail :cjing1221@https://www.wendangku.net/doc/7016037352.html,  *通讯作者:刘敏(1964-),男,内蒙古自治区土左旗人,教授,博士,博士生导师。从事城市环境过程,环境地球化学与污染生态研究。E -m ail :m liu @geo .ecnu .edu .cn 上海城市降雨径流污染时空分布与初始冲刷效应 常 静1 ,刘 敏 1* ,许世远1,侯立军2,王和意1,Ballo Siaka 1 (1.华东师范大学资源与环境科学学院教育部地理信息科学重点实验室,上海200062; 2.华东师范大学河口海岸科学研究院,上海200062) 摘要:选取上海市中心城区典型功能区监测降雨事件,研究降雨径流污染时空变化及初始冲刷效应。研究表明,上海中心城区路面径流主要污染物为T SS 和CO D Cr ,超出国家地表水Ⅴ类标准四倍多;总磷超出Ⅴ类水质标准两倍以上,氮素营养盐也有不同程度的污染。污染物含量在不同功能区之间显示出相似的分布趋势,交通区明显高于其他区域,其次为商业区和工业区,居民区情况较为良好。降雨强度是影响初始冲刷效应的主要因素,强度较大的降雨冲刷效应较为明显;不同功能区之间,商业区初始冲刷效应较强,其次为居民区和工业区,交通区冲刷强度较弱;T SS 和COD C r 在商业区和工业区冲刷强度要大于氮磷污染物质;而在交通区和居民区分异特征不明显。 关键词:降雨径流污染;时空分布;初始冲刷效应;上海中心城区文章编号:1000-0585(2006)06-0994-09 1 引言 城市化的高速发展使不透水地面面积迅速增加,形成了不同于自然地表的“城市第二自然格局”,对地表水文过程产生了深刻的影响[1] 。在雨季特别是暴雨时期,降雨在不透 水地面上迅速转化为径流,冲刷和挟带大量污染物质进入地表水体,形成典型的非点源污染,成为影响城市受纳水体水质下降及河口污染的重要因素[2] 。美国EPA 已在1993年将城市地表径流列为导致全美河流和湖泊污染的第三大污染源[3]。在我国随着生活点源和工业点源的有效控制,非点源污染也已成为水体污染的主要因素之一,受到越来越多的关注和研究[4]。 国外从20世纪70年代起就对城市降雨径流污染及其控制展开了大量研究,在污染物时空分布、初始冲刷效应(First Flush Effect )与径流模型开发等方面都取得了值得借鉴的成果[5~11]。我国在流域尺度上的非点源污染的研究与模型应用方面也成果颇丰[12],但对从城市区域尺度出发,以“不透水下垫面”为特征的城市径流非点源污染研究起步较晚,近年来才在北京、上海、西安等地相继开展起来,且内容多集中在径流污染物排放特征、污染指标相关性和负荷模型计算等方面[13~25],缺乏对污染物初始冲刷效应的定量研

地表径流计算

(2)地表径流污染物 本产业转移园规划区内已开发的区域为华鸿铜业,面积为20公顷,未开发面积为 407.57公顷。 根据历史气象资料统计,园区所在区域多年平均降雨量为22l6mm,径流系数按《环境影响评价技术导则—地表水环境》(HJ/T 2.3-93)中表15的推荐值,硬化地面(道路路面、人工建筑物屋项等)的径流系数可取值 0.80,其它绿化地面(草地、植被地表等)的径流系数可取 0.18。地表径流量估算公式如下:Qm103C Q A(3-1)式中:Qm——降雨产生的路面水量,m3 /a; C——集水区径流系数; Q——集水区多年平均降雨量,mm; A——集水区地表面积,m2。 通过地表径流量估算公式计算,可得目前园区地表年径流量,见表3-18。 表3-18不同类型区域地表径流量 地表类型 已建成区 未建成区 合计地面面积(ha) 20.0

407.57 427.57径流系数 0.80 0.18 ——地表径流量(万m3/a) 35.46 160.44 195.90对于地表径流中水污染物浓度参数选取,可类比《面污染源管理与控制手册》(科学普及出版社广州分社),具体取值见表3-19。一般来说,面源污水大部分的污染物出现在降雨前15分钟初期的雨水中,假定降雨集中在一年中的150天,每天连续6小时的降雨,6小时降雨的前15分钟为初期降雨,计算得出一年中的初期降雨总径流量为 8.16万m3 /a。 表3-19不同类型区域地表径流中水污染物浓度参数单位: mg/L污染源 农田径流 xx径流BOD57 30COD 80 20~600总氮93~10总磷 0.02~

0.6对于园区已建成区水中污染物的浓度可参考城市暴雨水,未开发区域可参考农业耕地雨水径流中水污染物的浓度,结合表3-19,计算本工业园区地表径流量,见表3-20。 表3-20工业园现状地表径流中主要水污染物排放负荷单位: t/a地表类型 已建成区 未开发区 合计初期雨水径流量 (万m3/a) 1.48 6.69 8.16BOD5 0.44 0.47 0.91COD 4.58 5.35 9.93总氮 0.10 0.60 0.70总磷

降雨径流污染问题研究

降雨径流污染问题研究 随着点源污染的逐步控制,人们逐渐认识到非点源污染的严重性.国外历史经验告诉我们,即使将点源污染降低到零,污染依旧存在.未加控制的地表径流就相当于污水. 非点源污染是指在降雨径流的冲刷和淋溶作用下,大气、地面和土壤中的溶解性 或固体污染物质(如大气悬浮物,城市垃圾,农田、土壤中的化肥、农药、重金属,以及其他有毒、有害物质等),进入江河、湖泊、水库和海洋等水体而造成的水环境污染 (黄虹2004,2,13).该定义说明了降水是非点源污染的动力因素,而地表径流则是非点源污染的载体. 在城市中,非点源污染已经成为影响城市环境质量的第二大因素.它的污染物按作用大小依次为地表沉积物,大气沉降物,水土流失物和下水道沉积物及合流制排水系统溢出来的污水.地表沉积物包括人们日常生活中乱丢的垃圾,路上的粉尘以及汽车排出的尾气.大气沉降物指降尘以及降雪降雨降雾等湿沉降.研究表明!在屋顶产生的径流里10%~25%的氮、25%的硫和不到5%的磷来自降雨!而在街道商场的停车场!商业区和交通繁忙街道产生的径流中几乎所有氮、16%~40%的硫和13%的磷来自降雨(陈玉成 2004,6).水土流失物来源于人们对于地表的破坏.原地貌的消失又加速了地表的侵蚀. 在一年内,至少有20%的降水径流污染来自排水系统,而对于次降雨,特别是短历时、高强度的降雨排水系统对径流污染的贡献可能达到50%以上(李立青 2006,3). 影响城市非点源污染的因素有降雨,土地利用方式,地面清扫情况和城市排水系统.随着季节和天气的变化,大气污染物的浓度有很大的差异. 降水对空气中的污染物有淋洗作用,一般污浊的空气经过一场雨后都会非常的清新.所以降雨的时机就影响了径流初次冲刷后的污染物浓度.同时,降水又对污染物有稀释的作用,降雨强度和降雨历时共同决定了雨量.降雨强度还影响着对于地面冲刷的程度.土地利用方式决定着污染物的类型和总量.一般工业区和交通要道的污染要相较于居民区严重一些.非点源污染物以晴天积累、雨天溶出的方式在降雨径流的挟带、运移作用下,通过地表径流进人受纳水体(郑涛 2006,2),地面清扫的频率就会影响晴天所累积的污染物总量.目前的清扫设备对粒径<3.2ram的尘土效率很低或根本无效。尽管如此,清扫时提高水质的效果还是明显(庄源益 1994,10)的.城市排水系统有五类的,他们的截污量有很大的不同. 城市地表径流存在随机性以及面源污染和点源污染相结合的特点.这是因为影响他的因素有很多,任何一点的变化都会引起整体的变动.

影响下渗的因素由哪些

试题 影响下渗的因素由哪些? 影响下渗因素 1、土壤特性的影响:决定于土壤的透水性和土壤前期含水量。土壤透 水性真好,前期含水量越小,下渗能力越大。透水性与土壤的质地、 孔隙的多少与大小有关系。一般来说土壤颗粒越粗,孔隙直径越大, 透水性越好,下渗能力越强。 2、降水特性的影响:降水特性包括降水强度、历时、降水时空分布。 降水强度直接影响土壤下渗强度和下渗水量。当降水强度小于下渗 能力时,降水全部渗入土壤。当降水强度大于下渗能力时,下渗率 等于下渗能力。对裸露的土壤,强降雨击碎土颗填充土壤空隙造成 下渗能力减小。降水的时程分布也影响下渗,如相同条件下,连续 性降水的下渗量要小于间歇性下渗量。 3、流域植被、地形条件影响:通常有植被的地区,由于植被的滞水作 用,增加了下渗时间,从而减少了地表径流,增大了下渗量。地形 坡度对下渗的影响是通过影响供水强度来实现的。相同降水强度下, 有坡度时的供水强度将小于平地上的供水强度。此外,不同的地形 条件,影响地面漫流的速度和汇流时间。相同条件下,地面坡度大, 漫流速度快,历时短,下渗量小。 4、人类活动的影响:人类活动即能增大下渗也能抑制下渗。如植树造 林、蓄水工程均增加水的滞留时间,从而增大下渗;反之,砍伐森 林,不合理耕作、则加剧水土流失,减小下渗。 下渗机理 下渗过程是土壤吸收水分,调节水分,并向土层在传递水分的过程。在这过程中,下渗受到土壤水作用力的支配。根据下渗曲线的递减快慢,可将下渗过程分为渗润、渗漏,渗透三个阶段。在渗润阶段,土壤含水量较小,分子力和毛管力均很大,再加上重力的作用,此时土壤吸收水分的能力很大,以致初始下渗容量很大。而且由于分子力和毛管力随土壤含水量增加快速减小,使得下渗容量迅速递减。进入渗漏阶段后,土壤颗粒表面已形成水膜,分子力几乎趋于零,平均分子量水主要在毛管力和重力作用下向土壤中入渗,下渗容量比渗润阶段明显减小,而且由于毛管力随土壤含水量增加趋于缓慢减小阶段,下渗容量的递减速度趋缓。到了渗透阶段,土壤含水量已达到田间持水量以上,这时分子力与毛管力均不起作用,控制下渗的力为重力。与分子力和毛管力相比,重力是一个小而稳定的作用力,所以在渗透阶段,下渗容量达到一个稳定的极小值,也就是稳定下渗率。

雨_污合流制城区降雨径流污染的迁移转化过程与来源研究

雨、污合流制城区降雨径流污染的迁移转化过程与来源研究 李立青1,2 ,尹澄清 2* (1.中国地质大学环境学院,武汉 430074; 2.中国科学院生态环境研究中心环境水质学国家重点实验室,北京 100085)摘要:2003~2006年通过对武汉市汉阳城区不同尺度降雨径流、市政污水的监测,结合环境地球化学方法,研究雨、污合流制城区降雨径流污染的形成、迁移转化过程及污染来源.结果表明,雨、污合流制城区地表径流汇入排水系统,经排水系统传输,污染程度显著增加.屋面径流中TSS 和COD 浓度(E MC)的平均值分别为1817mg P L 和3710mg P L,路面径流中TSS 、COD 浓度(EMC)的平均值分别为22513mg P L 和17615mg P L,而在集水区出口处径流中TSS 、COD 浓度(E MC)的平均值分别为44917mg P L 和35919mg P L;污染物的组成也发生了明显的改变,颗粒态COD 增加了18%,有机污染增强.研究还发现,城市地表、雨水口、生活污水管和合流管道沉积物中P 、Fe 含量具有明显分异特征,可以利用沉积物中P P Fe 识别集水区尺度降雨径流污染成因与来源.据此对集水区出口2次径流污染来源计算,56%?26%的悬浮物来自城市地表与雨水口,44%?26%的悬浮物源于生活污水的沉积物.生活污水中污染物对降雨径流污染的贡献是通过在合流管道中形成沉积发生的.雨、污合流管道在降雨径流污染形成过程中发挥了转化器和加重径流污染的作用.减少合流管道中沉积物的形成是削减径流污染负荷的途径之一.关键词:城市降雨径流污染;雨污合流制;污染来源;悬浮物;P;Fe;汉阳地区 中图分类号:X52 文献标识码:A 文章编号:0250-3301(2009)02-0368-08 收稿日期:2008-02-18;修订日期:2008-05-21基金项目:国家自然科学基金项目(40801207) 作者简介:李立青(1977~),男,博士,讲师,主要研究方向为城市 降雨径流污染控制,E -mail:l -i liqing@1631c om *通讯联系人,E -mail:cqyin@1631com Transport and Sources of Runoff Pollution from Urban Area with Combined Sewer System LI L-i qing 1 ,YI N Cheng -qing 2 (1.School of Environmental Studies,China University of Geosciences,Wuhan 430074,China; 2.Research Center for Eco -Environmental Sciences,Chinese Academy of Sciences,Beijing 100085,Chi na) Abstract :Sampling and moni toring of runoff and sewage water in Wuhan urban area with combined sewer system were carried out during the period from 2003to 2006,to study the transport and sources of runoff pollution at the catchment scale coupled with environmental geochemis try method.The results showed a change in quality between the runoff entering the sewer network and the combined s torm water flow at the sewer .s outlet.A si gni ficant increase was observed in the concentrations of total suspended solids (TSS),volatile suspended solids (VSS),COD,TN,and TP,and in the proportion of COD linked to particles.During the runoff production and transport,the concen trations of TSS and COD increased from 1817mg P L and 3710mg P L in roof runoff,to 22513mg P L and 17615mg P L in street runoff,and to 44917mg P L and 35919mg P L in combined storm water flow,respectively.The proportion of COD linked to particles was increased by 18%.In addition,the total phosphorus (P)and iron (Fe)contents in urban ground dust,storm drai n sediment,sewage sewer sediment and combined sewer sedi ment were measured to identify the potential sources of suspended solids i n the combined flow.The urban ground dust and storm drain sedi ment were rich in Fe,whereas the sewage sewer sedi ment was rich in P.The P P Fe ratios in these groups were significantly distinct and able to di fferentiate them.A calculation of the two storm events based on the P P Fe rations showed that 56%?26%of suspended solids in combined flow came from urban ground and s torm d rain.The rest were originated from the sewage sewer sediments which deposi ted in combined sewer on the dry weather days and were eroded on the wet weather days.The combined sewer network not only acts as a transport system,but also constitu tes a physicochemical reactor that degrades the quality of urban water.Reducing the in -sewer pollution stocks would effectively control urban runoff pollution. Key words :urban runoff polluti on;combined sewer system;p ollution sources;suspended solids;P;Fe;Hanyang District 城市降雨径流污染过程是指降雨及其形成的地表径流对地表污染物的溶解、冲刷和搬运,汇入排水系统,在排水系统中传输,最终排入受纳水体而形成的污染过程.这一过程涉及多介质、多时空尺度和多污染物的复杂过程.区域气候、降雨特征,土地利用类型、强度,不透水面积的比例,排水体制以及城市规划管理等因素都对城市降雨径流污染的形成具有 重要的影响.美国环保局(USEPA)率先开展了城市 降雨径流污染的调查研究[1] .随后国外学者对此进行了广泛的研究和探讨.国内随着点源污染控制力 第30卷第2期2009年2月 环 境 科 学ENVIRONME NTAL SCIENCE Vol.30,No.2Feb.,2009

小流域出现水土流失与降雨径流的联系

文章结论非常笼统,只是与基本原理不冲突罢了,没有什么进展,建议在细致些另外还有错别字 小流域出现水土流失与降雨径流的联系 摘要:小流域的水土流失和降雨径流存在一定的联系,研究这种关系需要进行科学的实验,所有数据都建立在科学的基础上,实验能够有效的分析当地的水土流失情况。文章从区域角度进行分析,结合对辽东地区的小流域径流与降水径流的材料,分析影响坡面径流出现因素,总结出小流域出现水土流失和降雨径流之间的关系,供读者参考。 关键词:小流域;水土流失;降雨径流;分析; 目前,水土流失已经被归结到环境问题中。是中国的头号环保问题。这个问题一直困扰着相关工作部门。造成水土流失的原因很多,主要表现在地质条件,土壤类型以及土壤中的植被覆盖率和土壤的降雨量以及径流发育等方面的问题,这些都是影响水土流失的一种因素。分析小流域中出现的径流与降雨之间的关系,能够有效的解决水土流失的问题,从根本上制定相关的政策,对治理水土流失具有很重要的作用。 1 造成水土流失的因素 分析小流域中出现水土流失和降雨径流之间的关系需要从影响水土流失的因素出发,总结影响水土流失因素主要表现在以下几方面: 1.1影响水土流失的因素 自然因素:山坡陡峻,地质古老破碎,降雨量多,降雨强度大,频率高。 人为因素:落后的农耕方式;经济林的生产经营方式处于粗放管理阶段,致使林下林草覆盖度甚低;蚕场的过渡放养。致使树势退化;林木的过渡采伐,生态的整体功能下降,涵养水源的能力差。 1.2影响降雨径流和水土流失关系的因素 产生水土流失的原因很多,仅影响降雨量、径流和水土流失三者的关系就会有许多影响的因子, 首先,自然因素在其中起到主导性作用,降水量的大小、降雨强度的强弱,降雨时间的长短,是径流产生的主要原因。以及土壤的密度等很多方面都直接影响水土流失的情况。 其次,植被覆盖率的高低,土层的厚薄,土壤结构的松散度,土壤的风化程度,产生径流坡度的大小,坡度的长短,都直接影响到产生水土流失的多少。 2 关于小流域出现水土流失和降雨径流之间关系的实验

地理高考答题思维建模:水循环原理及影响下渗因素(附:典题精练及解析)

地理高考答题思维建模:水循环原理及影响下渗因素(附:典题精练及解析)水循环原理 【典例赏析】 阅读材料,完成下列要求。 维多利亚湖地处东非高原,湖面海拔1134米,是因地壳运动、凹陷形成的较浅积水盆地,该湖唯一的出口是从北岸流出的维多利亚尼罗河。 下图示意维多利亚湖水系。 (1)从维多利亚湖凹陷形成到水量稳定,说明维多利亚湖流域降水量与蒸发量、外流径流量之间的关系。

参考答案: 分为两个阶段:第一个阶段是该湖形成至水量稳定前,随着水面的扩大,蒸发量在逐渐加大,外流径流量从无到有到逐渐增大;第二个阶段:水量稳定时,降水量等于蒸发量与外流径流量之和。 影响下渗的因素 【典例赏析】 (24分)阅读图文资料.完成下列要求。 原产澳大利亚东北部热带雨林中的几种高大按树,主根深扎地下,能大量吸收地下水。这几种桉树适应性强,生长迅速,3-5年即可成材,统称“速生桉”,我国西南地区某地引种速生桉作为造纸原料。下图中a、b分别示意该地速生桉种植前、后的变化。

(1)读图6a,分析当地沼泽获得稳定水源的原因及过程。(6分) (2)读图6b,分析种植速生桉后当地其他植被的变化及原因。(8分) (3)简述我国西南地区引种速生桉发展造纸业的理由。(6分) (4)就降水条件简述我国西南地区不适宜大面积种植速生桉的原因。(4分) 参考答案: (1)原因:山坡上的天然次生林和灌丛能涵养水源。(2分) 过程:截留大气降水,减缓地表径流,增加雨水下渗,(在山地形成水分蓄积地带,)(通过地表径流和地下水)为沼泽提供稳定的水源。(4分) (2)植被变化:天然次生林和灌丛退化;(2分)沼泽萎缩。(2分)[来源:https://www.wendangku.net/doc/7016037352.html,]原因:速生桉大量消耗地下水,地下水位下降。(4分) (3)速生桉适应性强,成材快,是良好的造纸原料。(3分) 发展造纸能增加就业,创造产值,带动相关产业发展。(3分) (4)(我国西南地区属亚热带、热带季风气候,)年降水量低于热带雨林区;(2分)(有旱、雨两季之分,)旱季时间较长,降水较少。(2分)

衡水市城区降水径流分析

Jan. ,2019Vol. 41 NO. 1 2019年1月第41卷第1期小地下水Ground water 衡水市城区降水径流分析 张新潮,徐 佳,张爽娜 (河北省衡水水文水资源勘测局,河北衡水053000) [摘要〕利用衡水市城区及周边站点降水、径流实麻观测资料,分析彩响城区径流的因素。计算得出城区不 同强度平均径流系数,次降水径流系数多在0.32以下,符合衡水市城区发展现状。根据城区计算的不同强度次降 水量、次径流深成果,分别绘制X 、Y 散点图,添加趋势线并显示公式,降水径流相关关系较好,呈线性关系,遂得出降 水径流P-R 线性方程式,可为城区防洪排涝提供预测预报服务。 [关键词]衡水市城区;降水径流;系数;方程式 [中图分类号]P333.6 [文献标识码〕B [文章编号]1004 - 1184(2019)01 -0173 -03 1衡水市城区雨污排放状况 河北省衡水市区分为主城区、路北区、河东区三大排水 区域。主城区主要通过胡堂排干渠排水,路北区主要通过班 曹店排干渠排水,河东区及南部新区主要通过京衡大街主管 道排入浚阳河,市区各排水分支管网通过截流最终进入市污 水处理厂处理。汛期雨水较大时,可通过东浚阳、北门口、前 进街等多处排涝闸提闸直接排水入淺阳河。 衡水市区工业废水和生活污水经污水处理厂处理后经闸 西干渠排入漫阳河,城市雨洪部分就近排入景观水体、坑塘 等,其余与污水处理厂处理后的污水排入浚阳河。濫阳河衡 水站位于溢阳河大西头枢纽以下400 m 处,衡水市排污水和 雨洪排水口均在该断面以上,淺阳河上游来水在侯庄枢纽以 上导入淺阳新河,所以衡水站控制来水全部为衡水市区排污 和城市雨洪。 2城区监测站点、资料选择及参数计算方法 衡水市城区及周边先后建有衡水湖、市水务局、水文局 等6处降水量站点,能够准确计算城区面降水量,漫阳河衡 水站为水文站,降水量、径流资料齐全,并能够完全控制市区 排污和城市雨洪,城区生活污水和生产废水排放比较稳定, 可以看作基流,衡水站洪水过程扣除基流(排污),即为衡水 市城区雨洪径流量。 2.1雨量站点选择及面雨量计算方法 根据研究区内及周边雨量站点的设站时间及控制范围, 选取对应的雨量站,并对产生次洪水的有效降水进行分析, 采用面积加权法、以点代面法计算次面平均降水量。 2.2次洪水过程选取原则 根据衡水站2004 -2017年洪水水文要素摘录表、降水 量摘录表,参考水位变化,选取雨洪对应关系良好的洪水过 程为原则,计算次地表径流深及次地表径流系数,其中去除 了一些基流量大或可能为上游排水的场次洪水过程。 2.3次洪水地表径流计算方法 城区次洪水地表径流量一般用径流深(R )或径流系数 (a )来表示,其关系表达式为: R = R itl - R? ( 1) a = R/P (2) 式中:R 为次洪水地表径流量(m m ) ;a 为次洪水地表径 流系数;P 为次面平均降水量(m m );R*为本次降水所形成的 基流(或污水)总量(mm ); 2.4次洪水地表径流计算成果 从衡水站水文资料成果中,选取了测验和整编可靠,雨 洪对应关系良好的洪水过程计算地表径流深和径流系数。 共选取雨洪过程65次,其中,中小雨雨洪过程有22次、大雨 雨洪过程有19次、暴雨及大暴雨过程有24次。经计算,得 出衡水市城区次洪水地表径流系数成果,不同强度降水径流 系数中小雨平均为0.20,大雨平均为0.20,暴雨及大暴雨平 均为0. 24,综合平均降水径流系数为0. 21。 3降雨径流关系分析 3.1次降雨径流关系的建立与参数计算 根据研究区计算的次降水量、次径流深成果,在Excel 表 中绘制X 、Y 散点图,X 代表降水量、Y 代表径流量,添加趋势 线并显示公式⑴、显示R 平方值,此处R 为相关系数,以下用 r 代替。根据X 、Y 散点图呈现的关系,在趋势预测/回归分析 类型中分别选取指数、线性、对数、多项式和審函数进行趋势 线比较,最终选取曲线拟合较好,趋势线r 2较大的趋势预测/ 回归分析类型为最优⑵。 通过中小雨、大雨、暴雨及大暴雨的趋势线分析,发现多 项式拟合和线性拟合都较好,最终选取较为简单的线性关系 方程式,降水径流相关关系方程表达式为: R = aP + b 由于径流系数a = R/P,故a 与P 之间关系可以表示为: a = a + b/P 从Excel 表中绘制的中小雨、大雨、暴雨及大暴雨、综合 降雨散点图中,可以看出P~R 线性方程式及参数a 、b,以及 相关系数r 平方值。P~a 通过计算可得关系式。衡水市城 区降水径流相关图见图1?图4;具体P ?R 和P ?a 线性方 程式见表1。 [收稿日期]2018 -09 -22 [作者简介]张新潮(1974 -),男,河北枣强人,高级工程师,主要从事水文水资源监测与评价工作。 173

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