地表雨水径流中的水质控制与选择性收集模型研究

摘要

雨水是一种廉价、无归属地要求、易于取得和水质相对安全的水资源。合理地收集和利用雨水资源已成为目前我国城市化发展进程中解决日益短缺的水资源问题的一个重要研究课题。作为雨水回收利用工程技术关键的雨水的收集过程受到自然降雨历时过程的随机性、地表污染沉积物的不确定性和地貌及水文特征复杂性等因素的影响，一直存在收集效率底和含高浓度污染物的初期雨水可能漏人收集雨水储存池的问题。现有的雨水收集装置或系统由于未能充分认识和重视雨水径流的水质、水量变化的特性，不能对雨水径流中水质变化进行识别和控制，在排除初期雨水时的安全可靠性很低，相应的也会损失大量的可回收的清洁雨水。本研究从实时降雨过程和雨水径流过程的水力和水文特征出发，通过现场试验研究和参考相关文献，分析了雨水径流中污染物的浓度随径流过程的随机波动特征，研究采用水力控制技术控制雨水径流的流动过程，并进行水动力学过程模拟计算，识别和控制降雨径流过程中的污染物迁移历程。预测呈随机波动状变化的污染物浓度的迁移过程，利用本研究开发的用于初期雨水排除的专用机构，准确地进行初期雨水的分离和清洁雨水的取水。整个装置可由一个可编程工业控制模块控制系统自动运行。