城市不同下垫面降雨径流水质监测及特征研究

城市面源污染是仅次于农业面源污染的第二大非点源污染,也是影响城市水生态系统健康的重要原因。随着城市化的快速发展,下垫面改变导致城市河流洪峰增大,河流污染加剧。基于沥青屋面、砖砌路面、油毡屋面和绿地四种典型城市下垫面的5场降雨径流监测试验资料,分析了不同下垫面条件下的降雨径流污染水平、径流水质变化特征和初始冲刷效应。结果表明：(1)4种下垫面的降雨径流总氮质量浓度均属于劣Ⅴ类水;四种下垫面的总磷污染程度相对较轻,沥青屋面、砖砌路面、油毡屋面和绿地的降雨径流总磷质量浓度优于Ⅳ类水的频率分别为80%、16%、88.46%和5.56%;沥青屋面、砖砌路面、油毡屋面和绿地的降雨径流总悬浮物质量浓度分布范围分别是7～798、15～569、10～871和44～378 mg/L。(2)总氮和总磷的径流污染水平排序为：砖砌路面>绿地>沥青屋面>油毡屋面;总悬浮物的径流污染水平排序为：绿地>砖砌路面>油毡屋面>沥青屋面。(3)中雨情景下各下垫面不同污染指标变化趋势差异较大,而小雨情景下受人为活动影响较大的下垫面的各污染指标浓度较高。(4)各下垫面污染物的初始冲刷强度排序...     

汾河上游径流变化特征分析

在全球变暖的大背景下,研究河川径流的变化特征,以期深入了解流域水循环与水平衡以及流域的结构和功能。基于汾河上游静乐站1956-2008年的径流序列资料,运用累计距平法、小波分析法和滑动t检验等方法,分析了汾河上游年径流变化的趋势特征、周期特征和突变特征,揭示了流域径流的演变规律。得出以下结论:汾河上游年径流量总体呈减少的趋势,年代间表现出一定的丰枯波动性;年径流存在明显的周期性;15a尺度的周期变化在整个分析时段表现得非常稳定,具有全局性;52a来,汾河上游年径流发生了显著的变化,1983年和1998年年径流量表现出由多到少的突变,是均值和转折突变的组合。     

北京市公路立交桥路面雨水径流水质特征分析

为提出立交桥区雨水径流有效的净化控制措施,并制定合理可行的桥区雨水收集利用方案,加速城市雨水资源的利用,对北京市某立交桥路面径流雨水水质变化规律进行了分析,并且评价了雨水的质量及主要影响因素。结果表明,立交桥雨水初期径流污染严重,采集水样的初期各项指标除pH在可利用范围内外,其他均显示出不同程度的污染。降雨达到30min后,大多指标已经稳定在可利用的范围内,而SS浓度、Pb浓度等污染依然未达到使用标准。通过相关性分析,各主要水质污染指标均存在显著的线性关系,指出了不同污染物间的联系与区别,据此可为制定有效的控制措施提供参考依据。     

太原市高校不同下垫面条件下降雨径流系数试验研究

雨水积蓄利用工程是一种可持续性的节水工程。在确定蓄水池规模而进行的可积蓄雨量计算时,为了合理的选取径流系数值,进行了室外实地径流系数模拟试验。本次试验选取了沥青路面、水泥路面、透水性铺装三种下垫面,降雨强度(四个水平)、地面坡降(三个水平)、降雨历时三个变量,研究了径流系数与变量之间的关系。结果表明,水泥路面与沥青路面变化规律基本一致,径流系数均随降雨强度、降雨历时、地面坡降的增大而增大;透水性铺装在雨强较小时,径流系数与坡降成负相关关系,当降雨强度较大时,径流系数与坡降成正相关关系。通过对不同降雨强度、地面坡降、降雨历时条件下径流系数变化规律的研究,可以为雨水积蓄利用工程中确定可积蓄雨量的多少、确定蓄水池规模的大小、集雨工程的推广奠定理论依据。     

降雨及径流对西丽水库水质的影响

通过对西丽水库降雨前、中、后水质以及雨水和地表径流的监测，初步研究降雨和径流对西丽水库水质的影响。结果表明，雨水和地表径流中均含有严重超标污染物；降雨时，水库各项污染指标全面上升，总体水质从Ⅱ～Ⅲ类恶化至Ⅳ～Ⅴ类，增加幅度最大的污染指标是总氮、含铁量和浊度；雨后半小时，水库水体出现一定程度的自净作用，但含铁量在整个水库继续增加，其他部分指标在不同区域也在继续上升。     

近51a银川市降雨变化特征分析

为了研究银川市近51 a降雨量变化特征,以银川市1968-2018年降雨资料为基础,通过5年滑动平滑曲线和Mann-Kendall分析趋势分析方法分析了银川市近51 a降雨量变化趋势,通过累积距平曲线和Mann-Kendall突变检验,分析了银川市年降雨量的突变和季节尺度的降雨突变,利用小波分析来分析银川市降雨量在不同时间尺度下的周期变化规律。通过分析可以看出,银川市降雨量近51 a整体有小幅度的上升趋势,气候倾斜率为3.11 mm/10 a,Mann-Kendall趋势分析后发现其上升变化通过了90%置信度的检验;突变分析表明,1975年、1979年、2015年银川市降雨量存在突变;通过小波分析可以看出近51 a银川市存在4个降雨量较为明显的降雨量变化周期,同时不同季节有着不同的降雨变化周期,其中夏季降雨周期变化同年降雨变化接近。     

均匀降雨条件下不同下垫面产汇流特性试验研究

雨水产汇流过程受地表状况、降雨强度、降雨历时、土壤前期含水量等多因素的影响,试验采用SBS(屋面防水材料)、不透水地砖(人行道铺设材料)及草地三种不同下垫面材料,进行了多场模拟降雨试验。试验结果表明,透水性差的下垫面（SBS、不透水地砖）,主要影响因素是雨强、历时,历时越长,雨强越大,径流系数越大。透水性较好的下垫面（草地）,土壤前期含水量是影响产流量的主要因素,试验同时表明草地覆盖率大于80%,径流系数显著减小。经对试验数据进行回归分析,建立了一定条件下降雨历时?径流系数,雨强?径流系数,流量?径流系数之间的函数模型。研究成果对城市雨水资源利用具有重要参考价值和实际指导意义。     

不同降雨特征对径流过程的影响研究

降雨是影响坡面产流的重要因素,不同的降雨特征会影响降雨径流过程.为探究降雨雨型和降雨峰值因素耦合对坡面径流过程的影响,设计了两组降雨雨型,其峰值分别落在整个降雨过程的前期和后期,进行了降雨径流模拟试验,构建了基于运动波模型的坡面径流数学模型,开展了相应的降雨径流过程数值模拟,分析了径流特征值随降雨特征的变化规律.结果表...     

北部湾经济区径流、降雨分配特点及其变化分析

基于1970-2008年南流江常乐水文站、钦江陆屋水文站月均实测径流、降雨资料,采用年内分配不均匀系数、变差系数、绝对变化比率、年际不均匀系数、距平百分率等指标分析北部湾经济区径流、降雨的年内分配、年际变化特点,采用线性趋势线法、双累积曲线法分析径流、降雨的变化趋势.结果表明,南流江、钦江实测径流量与降雨量年内分配呈单峰型,径流、降雨年内分配不均系数呈上升趋势,径流的多年变化大于降雨,径流量的年际变化均匀度较差.降雨旱涝等级变化波动小,而径流丰枯等级变化波动频繁.实测径流系数呈下降趋势,降雨径流关系存在减小的规律.     

江江河流域降雨径流关系变化及其影响因素分析

以海河流域黑龙港运东地区内的江江河为典型研究区域,通过计算产流面积上的降雨径流关系得出相同降雨量情况下,20世纪80年代后的产流量明显小于80年代前的产流量。并对降雨因素、包气带厚度和灌溉面积等对径流的影响进行了分析。结果表明,区内年降雨量和汛期降雨量均呈不显著的减小趋势,可能是该区域径流量减小的原因之一;地下水埋深增大,包气带厚度增加,致使地下土层的有效储水空间增大,是导致该区域径流量减小的一个主要因素;有效灌溉面积的增加,土地平整化及方格化,也是导致80年代后径流量减小的因素。     

渭河干流中段近50a径流极值变化特征分析

利用渭河干流咸阳水文站1960-2010年实测日流量资料,采用坎德尔(Kendall)秩次相关检验法、小波变换和R/S分析法,对渭河中段汛期与非汛期径流极值的趋势性、周期性及其持续性进行了分析与预测。并定义了极端径流事件阈值,对该河段历年极端事件的演变特征进行了分析。结果表明:近50a来,渭河干流中段径流最大值和最小值均呈显著减小趋势,Hurst指数均大于0.5,表明该趋势在未来一段时间内具有持续性。非汛期极端事件主要集中在1、2、3月份,极端事件强度呈增加趋势;汛期极端事件主要集中在9、10月份,极端事件强度呈减小趋势。     

杭州市下沙经济开发区雨水径流水质变化特征及回用分析

在绿色建筑、节约水资源的理念下,对杭州市下沙经济开发区不同取样点的雨水水质进行监测。着重分析：天然降水水质特征;降雨强度和下垫面两个影响因素,影响形成径流后在不同时间段雨水中污染物浓度的变化特征;雨水回用的可行性。结果表明,天然降水和径流初期下垫面的雨水污染均较严重,污染物浓度较高。随着径流时间的持续,各污染物浓度呈下...     

城市降雨径流污染因素与防治

城市降水径流污染中的污染物主要来自降水、城市地表和排水系统。根据武汉不透水区、透水区和森林覆盖区的不同区域的采样试验分析得出,降水径流污染除了受大气质量影响外,还受到降水强度、降水量、降水历时、降水间隔时间和汇水面等因素的影响;屋面径流污染物的来源具有多样性、复杂性和不确定性,除了大气湿沉降带来各种不同类型的污染物外,还受到屋面材料、屋面年限、材料腐蚀、管道腐蚀和污染残留物等因素的影响。一般规律是降水径流初始污染物浓度高,随着降水历时的延长,降水径流污染物浓度逐渐降低。在合流制排水系统的城市,有20%～60%的径流污染(SS、COD和BOD5)来自排水系统。因此,改造排水系统、控制径流污染,可以维持生态平衡和保护城市水环境。     

基于脉冲响应的降雨径流模型应用

在总结了不同水文模型特点的基础上，阐述了以黑箱方式模拟水文系统的降雨径流响应模型。以总径流响应模型基本理论为基础，分析了建立降雨径流脉冲响应系统的主要相关因素。按照系统建模理论原理，以最小二乘法推导建立了总径流响应方式下的系统算子计算方法，建立了多输入单输出的降雨径流脉冲响应模型。通过该算法可以借助历史资料演算出脉冲响应模型的系统算子值，对算法中设定的时滞因子和增益因子进行了优化筛选，得到可以应用于实际流域计算的计算模型。     

洞庭湖区降水与径流特征分析

分析降水和径流的变化特性对水资源的合理配置、区域可持续发展以及安全度汛等工作具有重要的参考价值.本文根据洞庭湖上游横板桥水文站近35年(1980—2014年)的降水和径流实测资料,利用不均匀系数、集中期和Mann-Kendall检验等多种分析方法对当地的降水和径流的变化特性进行了综合分析.结果表明:洞庭湖区降水和径流的...     

漳泽水库入库径流特征分析

漳泽水库是山西省长治市农业灌溉和城市、工业用水的重要水源。利用多种指标对漳泽水库1956-2008年53年年径流进行年内、年际变化特征分析。采用线性回归、五年滑动平均、累计距平、五点三次平滑和七点二次平滑方法对漳泽水库的径流量变化趋势进行分析。同时,采用滑动t检验、山本(Yamamoto)法对漳泽水库进行突变分析。结果表明:漳泽水库径流年内分配不均匀,径流量集中在7-9月,年际变化较大,53a来,漳泽水库年径流量总体上呈减少的趋势,并且在1976年发生了一次显著性突变。     

济南市1997-2014年农业水足迹及结构变化特征分析

为了研究地区农业用水总量与用水结构动态变化响应关系,深化调控农业产业结构与农业用水结构,基于水足迹理论,采用VAR(2)模型建立了脉冲响应函数以及方差分解,研究了济南市1997-2014年农业水足迹变化情况以及农业水足迹构成之间的响应关系.结果表明,济南市农业绿水、蓝水、灰水足迹呈现逐年递增趋势,其中1997-2009年为快速上升阶段,2009-2014年为平稳上升阶段;种植业水足迹与农业水足迹之间不存在黏滞性,渔业水足迹与农业水足迹之间存在负响应关系;影响济南市农业水足迹的重要因素依次为种植业水足迹、畜牧业水足迹、林业水足迹、渔业水足迹.总之,通过适当减少高耗水种植业和畜牧业生产、增加渔业产品产量、制定长期的农业用水规划,并进一步优化农业用水结构,方可实现农业水资源的可持续利用与发展.     

济南市雨水径流水文水质特性研究

为研究城市下垫面径流的水文过程与污染物浓度变化特征,对济南市2007年4~10月的6场降雨进行路面和屋面水文、水质过程同步分析,结果表明,济南降雨屋面的径流系数在0.80~0.96之间;路面的径流系数在0.88~0.96之间;径流曲线的形态与降雨过程线类似,但波动幅度相对较小;济南市降雨径流初期污染严重,降雨后期氨氮浓度稳定在2~4mg/L,屋面径流的CODcr、SS浓度分别维持在20mg/L和50mg/L以下,路面的CODcr浓度维持在50mg/L左右,但SS浓度较大;雨水径流中的CODcr与其他污染物之间的确定系数R2均大于0.8,污染物间较小的相关斜率表明了各污染物间良好的线性相关关系。