本文關(guān)鍵詞：崇明東灘生態(tài)城初期雨水自動(dòng)限流截留技術(shù)研究

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【摘要】：旋流閥兼顧水力學(xué)及空氣動(dòng)力學(xué)原理設(shè)計(jì),其獨(dú)特的內(nèi)部結(jié)構(gòu)使其能夠在污水徑流井內(nèi)截留限流,即在最大截留量下,升高水位流量不發(fā)生變化,從而精確控制流量在小范圍內(nèi),保證流量較恒定。鑒于此,為解決上海崇明東灘地區(qū)因雨天截留井溢流引發(fā)的地表水污染問(wèn)題,提高地表水環(huán)境質(zhì)量,從而推動(dòng)?xùn)|灘生態(tài)環(huán)境、經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展,開(kāi)展對(duì)具有旋流閥的自動(dòng)限流技術(shù)的研究有著極其重要的意義。本文在研究國(guó)內(nèi)外對(duì)由初期雨水引發(fā)面源污染控制的基礎(chǔ)上,以崇明東灘生態(tài)城區(qū)域?yàn)檠芯繉?duì)象,進(jìn)行降雨規(guī)律的研究和徑流量的模擬,分析了旋流閥在運(yùn)行中的性能特征及不同安裝角度下的最大截留量,通過(guò)調(diào)試旋流閥驗(yàn)證其工作性能,探討了雨污水中電導(dǎo)率及對(duì)應(yīng)時(shí)段降雨量的變化,這對(duì)于改善崇明東灘地區(qū)河道污染狀況有著非常重要的理論和現(xiàn)實(shí)指導(dǎo)意義。本文的主要工作和研究成果包括:(1)收集整理崇明地區(qū)的區(qū)域概況和水質(zhì)現(xiàn)狀的資料,分析城市雨水徑流污染的定義、來(lái)源、特征、影響因素等,并探討了目前國(guó)內(nèi)外城市雨水徑流污染的研究現(xiàn)狀,針對(duì)上海崇明東灘合流制排水系統(tǒng)中的溢流問(wèn)題提出了自動(dòng)限流截留技術(shù)的研究。(2)運(yùn)用現(xiàn)代氣象統(tǒng)計(jì)方法對(duì)上海崇明東灘地區(qū)近11a年降雨量變化進(jìn)行研究,得到結(jié)果:平均降雨量為1100 mm,線性傾向估計(jì)中回歸常數(shù)a回歸系數(shù)b和降雨量x與t之間的線性相關(guān)系數(shù)r的值,分別為:a=37274.93,b=-18.03,相關(guān)系數(shù)r=-0.41。Mann-Kendall法檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)量曲線顯示突變點(diǎn)在2005年。結(jié)果表明:11a年降雨量隨時(shí)間的增加呈減小的趨勢(shì),2000年-2005年降雨量呈較快速度下降,2005年-2013年緩慢增加。(3)對(duì)上海崇明東灘降雨時(shí)間、降雨量、短歷時(shí)降雨、暴雨特征等進(jìn)行分析,得到結(jié)果:①降雨時(shí)間主要集中在2-9月,占全年降雨量的79.57%,其中6-8月的降雨量最大,占全年降雨量的41.10%。②從年降雨歷時(shí)時(shí)間分布來(lái)看,6月-8月的降雨歷時(shí)最大。③對(duì)每年降雨事件中的最大降雨量及最小降雨量進(jìn)行統(tǒng)計(jì),最大降雨強(qiáng)度的變化范圍為121.91-362.39(L/s)/hm2,最小降雨強(qiáng)度的變化范圍為2.23-23.38(L/s)/hm2。④從短歷時(shí)降雨特征來(lái)看,對(duì)1、5、10、30、60min短歷時(shí)的最大降雨量及降雨強(qiáng)度進(jìn)行統(tǒng)計(jì)得出變化范圍分別為1-4、1.7-8.9、4.3-17.9、15-40.9、21.9-63.2 mm。1min降雨強(qiáng)度最大,最大值668(L/s)/hm2,60 min的降雨強(qiáng)度最小,最大值為175.9(L/s)/hm2。⑤在暴雨特征分析中,11a暴雨平均降雨天數(shù)為4d,年平均暴雨強(qiáng)度值為71.18 mm/d,且呈緩慢減小的趨勢(shì);6月-8月暴雨日數(shù)較多,其中6月暴雨日數(shù)最大可達(dá)12d,7月和8月的暴雨日也達(dá)到了9d。結(jié)果表明:降雨量及降雨歷時(shí)時(shí)間主要分布在6-8月,6月最多達(dá)6.7d,初期降雨降雨強(qiáng)度最大,隨著降雨時(shí)間的增加,降雨強(qiáng)度逐漸減小,降雨量逐漸增加。(4)初步運(yùn)用SWMM暴雨管理模型對(duì)崇明東灘地區(qū)匯水區(qū)域的徑流量進(jìn)行模擬,研究了降雨頻率及匯水面積對(duì)徑流量的影響,徑流結(jié)果表明:降雨時(shí)間持續(xù)到2h時(shí)達(dá)到洪峰流量;同一滲透性匯水區(qū)域匯水面積越大,徑流量越大;設(shè)計(jì)頻率越大,徑流量越大。(5)以旋流閥為主要設(shè)備進(jìn)行旋流閥進(jìn)出口壓力對(duì)截留量的影響及安裝角度對(duì)流量壓力的影響中試研究,得到結(jié)果:在安裝角度為11、30、45、60°下,最大截留量分別為5.23、7.11、8.91、8.21L/s,對(duì)應(yīng)的進(jìn)出口壓差分別為1.5、4.64、6.48、6.56m,結(jié)果表明:安裝角度越大,截留量越大,最大截留量及水位差對(duì)于指導(dǎo)旋流閥實(shí)際安裝應(yīng)用具有重要的意義。(6)對(duì)安裝在截留井中旋流閥的進(jìn)出口壓力差、截留量進(jìn)行監(jiān)測(cè)與將其與中試曲線上的相應(yīng)的點(diǎn)對(duì)比,得到結(jié)果:誤差范圍為1.11%-8.68%,結(jié)果表明較符合壓差、流量變化曲線,說(shuō)明工作性能良好,能夠滿足工程需要。(7)截留井內(nèi)雨污水的自動(dòng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)顯示電導(dǎo)率值較大,得到結(jié)果:電導(dǎo)率變化范圍為4500-6000μs?cm-1,降雨后電導(dǎo)率減小,變化范圍約為1500-1800μs?cm-1,結(jié)果表明:降雨量增加稀釋污水濃度使電導(dǎo)率值降低,同時(shí)達(dá)到旋流閥進(jìn)出水口最大壓差、流量達(dá)到了最大截留量,使其呈現(xiàn)節(jié)流狀態(tài),對(duì)雨污水中污染物有一定的截留作用。
【學(xué)位授予單位】：蘭州交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TU992;TV213.9

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 陳明利;吳曉芙;陳永華;蔣麗娟;紀(jì)智慧;馬群;;景觀型人工濕地污水處理系統(tǒng)構(gòu)建及植物脫氮效應(yīng)研究[J];環(huán)境科學(xué);2010年03期

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本文編號(hào)：1302109