基于SWMM的巢湖市老城区合流制管道溢流污染的模拟分析-市政工程专业论文.docxVIP

摘 要 在我国许多城市特别是老城区，合流制管道雨季溢流已成为城市周边河流水 体水质下降的主要原因之一。为了控制合流制管道雨季溢流给城市周边水体造成 污染，本文以巢湖市老城区为研究区域，研究不同的截流倍数、降雨重现期和雨 型对合流制管道溢流污染负荷的影响。 首先，分析了国内外合流制管道溢流污染情况，比较了不同城市的合流制管 道溢流污水、旱流污水及雨水径流的水质状况。通过对相关模型进行比较，选定 了由美国环保署开发的暴雨管理模型（SWMM）作为研究工具。在通过勘查巢湖市 老城区地形、管网走向、土地利用类型等特点的基础上，对排水小区和合流干管 进行了概化。研究区域共概化为 32 个子汇水流域、32 个管网节点、37 段管段和 5 个溢流口。选定 TSS、COD、TN、TP 为模拟溢流污染因子，在借鉴国内外相关 研究的模型参数并结合研究区域特点的基础上，建立了基于 SWMM 的研究区域合 流制管道溢流污染模型。 其次，利用暴雨强度公式对巢湖市在不同降雨重现期（P=0.25、P=0.5、P=1、 P=2、P=3、P=5）和不同雨型(r=0.3、r=0.4、r=0.5)情况下的两小时降雨量进行 设计，并采用芝加哥雨型对降雨进行时程分配。 最后，对 SWMM 模拟结果进行了分析。 1）动态溢流状况分析。在重现期 P=1、雨峰相对位置 r=0.4 及截流倍数 n0=1 时，各溢流口在降雨发生后的 35min 左右发生溢流，溢流量峰值发生在降雨强度 峰值出现后的 10min 左右。TSS 和 COD 的溢流浓度和降雨强度有极大的正相关性； TN 和 TP 的浓度峰值出现在降雨开始时，在降雨发生后的 2h 左右达最低值。 2）截流倍数对合流制管道溢流的影响分析。当 P=1、r=0.4 但不同 n0 时， 分析了溢流量和污染因子溢流负荷的变化。随着 n0 的增大，溢流口处溢流历时、 峰值流量和溢流量逐渐减小，且减幅逐渐降低；TSS、COD、TN 和 TP 溢流负荷累 积量增加速度逐渐变缓。 3) 降雨重现期对合流制管道溢流的影响分析。当 r=0.4 、n0=1 但不同 P 时， 分析了溢流量和污染因子溢流负荷的变化。随着 P 的增大，溢流口处溢流历时、 峰值流量和溢流量逐渐增大，且峰值流量的增幅逐渐降低； TSS、COD、TN 和 TP 溢流负荷累积量不断增加且增幅逐渐变缓。 4) 雨峰相对位置对合流制管道溢流的影响分析。当 P=1、n0=1 但不同 r 时， 分析了溢流量和污染因子溢流浓度的变化。随着 r 的增大，降雨强度峰值越靠后， 溢流口处的流量峰值就越靠后，且流量越大。总体来说各污染因子溢流浓度峰值 变化不大，具体来说雨峰位置越靠前，其溢流浓度峰值越小。 I 关键词：合流制管道溢流（CSO）；SWMM；截流倍数；降雨重现期；雨型 II Abstract Many cities in our country, combined sewer overflow turns to be one of the primary causes of water quality degradation. To control the water pollution around the city that caused by combined sewer overflow, the paper chose the old city of Chaohu as study area and researched the influence on combined sewer overflow pollution under different interception ratios ,rainfall recurrence periods and rainfall styles. First of all, combined sewer overflow pollution situations at home and abroad are analyzed and water qualities of combined sewer overflow effluent, dry weather flow and storm runoff in different citys are compared. After comparing different relative models, the paper chose the Storm Water Management Model (SWMM) developed by the United States Environmental Protection Administration as research