基于LID理念的校园雨水系统初步研究

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雨水作为一种宝贵的水资源,已得到世界各国的认可。我国针对雨水资源化利用基于“低影响开发”(Low Impact Development,简称LID)理念提出了“海绵城市”的构想。含镇江在内的16个“海绵城市”试点城市,近几年进行了一系列的探索实践工作,但针对高校这一特殊城市生态系统开展的试验研究有限。选取镇江市江苏大学新校区为研究区域,运用LID理念对新校区雨水系统进行了初步研究,旨为其他高校或城区雨水资源化利用提供设计参考与工程借鉴。  在调查分析研究区域气候、水文地质、地形地貌和雨水系统现状等概况的基础上,布点采样,研究了屋面和路面雨水径流特点,探讨了其变化规律;基于LID理念,针对新校区雨水系统提出改进方案,并开展路面和屋面的雨水系统工程模拟试验,检验了工程设计净化雨水的能力;优化了新校区雨水系统的设计,并对新校区LID雨水系统优化设计进行效益分析。  主要研究成果有:(1)屋面径流雨水水质整体优于路面径流雨水水质。初期雨水中各污染物浓度较高,不宜直接利用。路面初期雨水径流SS、COD、NH3-N、TP和浊度最高浓度分别可达到410mg/L、282.4mg/L、11.18mg/L、1.2mg/L和290.2NTU。(2)雨水径流中浊度与SS、COD、TP均存在较好的相关性,可以通过易测定的浊度来评估雨水水质变化情况。(3)弃流量为3mm,路面雨水径流浊度的削减率可超过50.0%,可去除60%以上的污染物负荷。(4)屋面径流雨水采用静置沉淀的方式,浊度的削减率可超过70%。(5)结合新校区场地特征,合理布局,将初期弃流、雨水花园等LID技术措施及其组合,应用到新校区现有的雨水系统中,可实现85%的年径流总量控制率,对应的设计降雨量为41.0 mm;年径流污染SS削减量达68%。(6)对新校区LID雨水系统进行效益分析,预计每年可产生约24.5万元的经济效益,并具有良好的环境及社会效益。
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