海绵城市理念下环保透水砖应用研究

随着城镇化建设的不断推进,城市路面被各种不透水材料所覆盖。使用透水砖,可以有效减少地表径流现象的发生,净化雨水污染,改善城市积水内涝。针对上述背景,提出海绵城市理念下环保透水砖的应用研究,分别从人行道、停车场以及园林景观的应用进行说明。环保透水砖,既可以实现废物再利用,减少固体废物带来的环境污染问题,又可以推动海绵城市的建设。因此,对环保透水砖的应用研究具有重要的意义。     

临安校园不同下垫面径流污染特征及污染源解析

地表径流污染已成为非点源污染的主要来源,严重影响城市水环境。通过对临安校园典型降雨事件的研究,探讨径流污染特征以及污染源。结果表明,径流污染浓度初期较高,之后呈下降趋势,各下垫面径流污染存在初期冲刷效应;降雨特征与污染物浓度之间、径流污染物之间存在一定相关性;水质污染程度屋面<瓷砖路面<绿地<柏油路面,整体污染较重;研究区径流水质存在两类潜在污染源,第一类是机动车损耗、燃油和城市垃圾,第二类是机动车辆车轮胎磨损、大气干湿沉降和复合肥的施用,以及附近电缆厂等重金属工业活动。     

上海市公路雨水径流中重金属的形态及分布特征

对上海市内环高架一段路面的5场降雨径流进行监测,分析了典型降雨-径流事件中固体颗粒物的粒径分布特征和各个颗粒粒径范围内重金属的含量.结果表明:径流中悬浮固体主要由粒径<250μm的颗粒组成;颗粒态重金属是径流中污染物输出的主要形态; SS和重金属都表现出了较强的初期冲刷效应.通过拦截路面径流初期20%～30%的径流量,能够去除路面径流中大部分的SS和重金属等主要污染物.因此,去除固体悬浮物是治理上海公路径流重金属污染的有效途径.     

北运河下游不同土地利用非点源污染负荷估算

选取我国北方地区以圩区为主要形式的北运河下游农业灌溉区——天津武清区和北辰区作为研究对象,针对不同土地利用类型进行降雨径流污染物浓度监测,采用美国土壤通用流失方程(USLE)、降雨径流模型(SCS-CN)、综合径流系数法等,结合GIS技术,分别估算了透水地面和不透水地面的氮磷负荷量。结果表明,非点源污染总氮、总磷的年负荷量分别为2865.04t.a-1和101.22t.a-1,不透水地面所产生的TN、TP负荷量分别占研究区污染负荷总量的81%和67%,透水地面所产生的TN、TP负荷量分别占研究区污染负荷总量的19%和33%(且污染物形态以溶解态为主,分别达到了81%和74%)。对于不同土地利用类型,总氮流失主要来源于村庄(贡献率为49%)、城镇(贡献率为17%)和耕地(贡献率为16%),而总磷主要来源于村庄(贡献率为31%)、耕地(贡献率为23%)和城镇(贡献率为19%)。从产污强度来看,城镇用地是最高的,是其他土地利用类型的10倍以上。     

城市透水性下垫面降雨径流污染的影响因素研究

[目的]探究城市透水性下垫面降雨径流污染的影响因素。[方法]从降雨径流产汇流特性和污染物冲刷规律角度,在实验室条件下对3种透水性下垫面(草地、透水砖、压实裸地)的降雨径流污染进行正交试验。[结果]草地、透水砖及压实裸地的次降雨径流系数差异较大,分别为0.28~0.43、0.35~0.55、0.72~0.74,地表的溶解性污染物冲刷进入径流水体中的比例较高,冲刷率可达50.00%~88.00%。坡度和降雨强度极大地影响产流过程,是影响产汇流时间、径流水量和电导率的重要因素;流量峰值产生时间、电导率峰值产生时间、退水时间、退水量和径流系数主要取决于下垫面性质;降雨动能的影响大于下垫面的入渗量,是影响溶解性污染物冲刷效率的最主要因素。[结论]该研究可为海绵城市建设提供科学依据。     

我国城市道路透水路面建设的工程选址与类型选择分析

针对当前我国城市道路透水路面建设选址与选型不当的问题,从工程应用角度剖析了各类透水路面的水流路径与铺面材料,从透水路面与路基相匹配的角度,探究了我国透水路面建设的工程选址与类型选择方法.结果表明:不同水流路径的透水路面功能及对地基要求不同,透水路面砖、透水水泥混凝土、透水沥青混合料等3类透水路面材料在孔隙率、强度、常见病害、维护与维修方法上存在差异;地质条件决定地基建设透水路面的适宜性与排水路径选型;降雨、温度等气候条件影响透水路面的工程选址与类型选择;人文、交通条件决定不同城市功能区域与透水路面类型的关联性;工程条件影响透水路面选型等;提出了从地质、气候、人文、交通、工程等5方面综合考察的透水路面工程选址与类型选择实用方法.     

合肥市校园区降雨径流污染特征研究

[目的]研究合肥市校园区屋面和路面两类不同下垫面降雨径流污染特征。[方法]以SS、CODCr、TN和TP作为主要水质指标进行比较,分析校园内屋面和路面2010年4场降雨径流污染物输出规律和降雨径流水质特征及其差异。[结果]合肥市校园区降雨径流污染负荷水平较高,降雨径流主要污染物浓度一般在降雨初期较高,后期随着降雨历时的延长浓度下降,并趋于稳定;不同类型下垫面对降雨径流水质的影响差异较大,受人为活动直接干扰的路面降雨径流中SS和TP平均浓度远高于屋面,CODCr和TN平均浓度略高于屋面;合肥地区大气湿沉降对降雨径流中TN的贡献很大。[结论]该研究可为合理开展城市径流面源污染控制和有效利用城区雨水资源提供科学依据。     

植被过滤带水土保持和水质净化效益研究

植被过滤带是水土保持和面源污染防控的重要措施之一。本研究于2016年8月在鹫峰人工降雨大厅通过土槽植草冲刷试验,观测不同宽度和坡度的植被过滤带(高羊茅)对地表径流、总悬浮物(TSS)以及污染物(TN、TP、K)的削减效果,定量分析植被过滤带宽度、坡度及入流流量大小等因素对植被过滤带径流拦蓄、TSS拦截和水质净化效益的影响。结果表明:植被过滤带的宽度对径流拦蓄效益影响较大,宽度为1、3和5 m植被过滤带的径流削减率分别为25.9%、79.6%、79.7%;污染物(TN、TP、K)削减率随着宽度逐渐增大,分别为51.7%~92.9%、44.4%~98.8%、31.7%~97.9%;TSS削减率分别为97.6%、99.4%和77.4%。随着坡度的增加(3°、7°和10°),径流和TSS的削减率呈逐渐减小趋势。对于同一个植被过滤带而言,较小的入流流量所对应的径流和TSS削减率较大,而污染物负荷削减率较小。研究表明,植被过滤带能有效拦蓄径流、拦截悬浮固体等污染物质,具有较好水土保持和水质净化效益。      

透水铺装在城市道路中的应用探究

透水铺装路面具备抗滑、排水、降低雨天水漂、水雾、减少雨后反光、提高行车视距以及降低噪声等多个优点,在发达国家已经得到广泛应用。研究透水路面的特性,积极地在我国进行推广具有重要的意义。本文介绍了透水路面的原理、透水路面的功能和特点,对透水路面的材料分类和维护进行了详细的分析。     

上海临港新城地表径流污染特征研究

随着城市点源污染控制程度的提高,雨水径流引起的面源污染日益突出。在对上海临港新城不同功能区降雨径流水质监测的基础上,分析了地表径流污染物的出流规律、各污染物在不同功能区的空间分布及各污染物之间的相关性。结果表明：降雨特征不同,污染物的出流规律不同。强降雨事件中,径流具有初期效应,只要控制初期径流,面源污染即得到有效控制;而弱降雨事件中,几乎没有初期效应,整场降雨径流必须得到有效控制。路面径流中,总氮（TN）在交通区、商居混合区和文教区的8场降雨事件平均值中值分别为5.39、6.14和3.27 mg/L;化学需氧量（COD_Mn）中值为16.9、13.4和6.7 mg/L;氨氮（NH₃-N）的中值为2.79、1.82和0.71 mg/L;总磷（TP）的中值为0.27,0.24和0.07 mg/L。屋面径流中,商居混合区绿化屋面TN、COD_Mn、NH₃-N和TP的8场降雨事件平均值中值分别为：2.14、23.7、1.22和0.41 mg/L;文教区瓦屋面的中值分别为：2.23、4.43、0.64和0.13 mg/L。文教区径流污染较轻,交通区和商居混合区径流污染较重;各功能区路面径流污染较屋面严重,主要污染物均是TN和COD_Mn。初期径流中的污染物主要依附于固体颗粒物上存在。     

草灌乔结合的河岸缓冲带对面源污染物的净化效果研究

对披碱草、高羊茅、紫穗槐、柽柳4种植物不同配置方式缓冲带对径流水中总氮、总磷和固体颗粒悬浮物的净化效果进行了研究。结果表明,3块样地(A、B、C)在前12m对径流污染物的净化效果显著,对固体颗粒悬浮物的平均去除率达73.03%,对总氮的平均去除率达20.51%,对总磷的平均去除率为32.92%。12m之后3块样地径流水中污染物浓度均出现了不同程度的上升,16m后样地A与样地B的径流水污染物浓度继续小幅上升,样地C中径流污染物浓度开始下降。3块样地沿程截流污染物效果为:样地C>样地A>样地B。     

沥青路面低温开裂的影响因素分析

研究了影响沥青路面低温开裂的主要因素及影响程度。在对试验数据进行整理的基础上,运用灰色关联的方法,分析了各影响因素与沥青路面低温开裂的关联程度。研究表明:沥青混合料的劲度模量对沥青路面低温开裂的影响程度最大,约占17.3%,而沥青感温性、沥青混合料收缩系数、面层厚度、基层类型、降温速率、路龄的影响程度约占13.5%、13.9%、13.1%、14.1%、14.0%和13.9%。     

高等级沥青路面结构研究综述

本文根据人-车-路-环境相互作用的系统分析,讨论了高等级沥青路面结构的现状、高速交通对沥青路面结构发展的影响及新型沥青路面结构.从沥青路面的功能角度研究了高等级沥青路面结构,并提出了一些需要进一步研究的问题.     

北京西山砂壤土绿地雨水断接径流调控效应试验研究

目的定量评估雨水断接系统的径流调控效应,探寻影响其径流调控效应的主要因素,为海绵城市建设过程中雨水断接系统水文设计和效益评估提供数据基础和科学参考。方法于2017年4—10月,取北京西山砂质壤土填充土槽（4 m长×0.6 m宽×0.25 m高）,构建雨水断接试验系统并开展人工降雨试验,采用产流和峰现延迟时间及径流和洪峰削减率4个指标,定量分析绿地面积比例（25%、50%和75%）、绿地建设方式（平式绿地和深5 cm下凹式绿地）及绿地土壤前期含水量（26% ~ 30%和35% ~ 38%）对雨水断接系统径流调控效应的影响。结果本试验9组雨水断接系统的平均产流和峰现延迟时间分别为18和8 min,平均径流和洪峰削减率分别为38.9%和28.3%;雨水断接系统的径流调控效应随绿地面积比例增大而增强,绿地面积比例为25%、50%和75%的雨水断接系统的平均产流延迟时间分别为15、23和24 min,峰现延迟时间分别为5、5和15 min,径流削减率分别为29.4%、35.1%和52.2%;绿地下凹可增强雨水断接系统的径流调控效应,绿地下凹深度为0 cm和5 cm雨水断接系统的平均径流削减率分别为20.3%和52.3%,平均洪峰削减率分别为12.8%和35.4%;绿地土壤前期含水量越低（26% ~ 30%）,雨水断接系统的产流延迟时间越长（17 min）,径流和洪峰削减率越高（分别为44.1%和39.1%）。结论雨水断接系统具有较好的径流调控效应,能有效滞蓄地表径流,降低流速,延迟产流时间和峰现时间,削减径流总量和洪峰流量。      

沥青用量对沥青路面使用性能的影响

通过沥青混合料的马歇尔试验,研究沥青用量对沥青混合料以及沥青路面产生的影响．结果表明：沥青用量会显著影响其混合料的高温稳定性,低温抗裂性,抗滑性,施工和易性、耐久性等技术性质,进而影响沥青路面的使用性能．最佳沥青用量可改变沥青混合料的内部组成结构,改善沥青混合料的技术性质,提高沥青路面的使用品质,获得较好的经济性．     

路基回弹模量衰减对公路沥青路面厚度设计的影响

针对使用中存在的路基回弹模量衰减问题,应用《公路沥青路面设计规范》（JTG D50-2006）和弹性多层体系理论研究了设计年限内路基回弹模量衰减对公路沥青路面厚度设计的影响.实例计算结果表明：当路基回弹模量衰减超过20%时,所设计的沥青路面厚度已小于使用要求的限度.研究成果可供考虑路基回弹模量衰减的公路沥青路面厚度设计时参考.     

不同缓冲带植物在河岸缓冲带中所起的不同作用研究

对白花三叶草、沙棘、柽柳3种植被不同配置方式缓冲带对径流水中固体颗粒悬浮物的净化效果进行了研究。结果表明草本缓冲带对SS的净化效果明显,可净化约82.81%的SS。3块样地沿程截流污染物效果为:草本带>灌木带≈小乔木带。通过土壤抗侵蚀能力的评估,草本可提高0～20cm土层的抗剪切能力。灌木可提高20～40cm土层的抗剪切能力,乔木可提高20～55cm土层的抗剪切能力     

不同缓冲带植物在滨岸缓冲带中的作用

对高羊茅、紫穗槐、柽柳3种植被不同配置方式缓冲带对径流水中固体颗粒悬浮物(SS)的净化效果进行了研究。结果表明,草本缓冲带对SS的净化效果明显,可净化约83.81%的SS;3块样地沿程截流污染物效果为:草本带>灌木带≈小乔木带。通过对土壤抗侵蚀能力的评估可知,草本可提高5～20 cm土层的抗侵蚀能力,灌木可提高15～30 cm土层的抗侵蚀能力,乔木可提高25～40 cm土层的抗侵蚀能力。