水源保护区公路路面径流污染防治技术研究

摘要

研究表明，公路路面径流中含有120多种污染物，对沿线环境及受纳水体会造成严重污染。近年来，随着水源保护区公路的大量建设，在带来社会经济效益的同时，也带来各种环境污染及潜在威胁。因此，找到避免或减轻路面径流对沿线水体造成污染的处理技术，对公路建设的可持续发展具有重大的理论意义和工程应用价值。
　　本文以交通运输部科技项目“大理东环海公路安全环保技术研究与示范”为依托，通过理论分析、室内外实验、仿真模拟等方法对水源保护区公路路面径流污染防治技术进行了研究。论文从路面径流污染物的特性研究入手，结合我国地表水环境保护的相关标准要求，对不同水源保护区路面径流主要污染物的排放要求进行了研究。通过对国内外地表水污染防治技术进行分析比选，结合公路建设特点及场地条件，确定以土层渗滤处理系统作为水源保护区公路路面径流污染防治的主要技术手段。分析了其污染防治机理及相关特点，对其存在的主要问题的处理方法进行了研究，提出了适宜路面径流污染防治的处理方法。
　　通过研究，提出了适用于水源保护区路面径流污染防治的土层渗滤处理系统的具体设计流程及方法。结合对路面径流的处理要求，推导出单位时间径流渗入量及污染物净化指标的计算公式，研究得到了处理系统中渗滤介质相关参数的获取方法及介质的选取原则，并推导出了介质选取的相关理论公式，建立了土层渗滤处理系统的设计模型。同时对数值模拟技术在土层渗滤处理系统设计中的应用进行了研究。运用仿真模拟软件HYDRUS-1D对土层渗滤处理系统主要设计参数对污染物净化效果的影响大小进行了模拟分析，得到了相关结论，这为介质的选取和系统设计提供了依据。
　　结合公路建设实际，提出了在深路堑条件下依托排水涵洞、高路堤条件下结合生态种植槽建立土层渗滤处理系统的设计方法，并进行了具体的技术设计。最后，结合具体实例和路面径流的处理要求，运用HYDRUS-1D软件对不同形式的土层渗滤处理系统的主要设计参数进行模拟计算，得到了相应情况下适宜可行的设计参数值。以上研究成果已在中文核心期刊上发表论文一篇，获得两项国家实用新型专利授权，相应成果可为以后相关技术的具体工程应用提供技术性资料和设计参数，为有关部门制定相关行业标准和设计规范提供借鉴和参考。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 研究背景

1．2 研究目的意义

1．3 国内外研究现状

1．4 研究内容及技术路线

1．4．1 研究内容

1．4．2 研究技术路线

第二章 路面径流污染物特性及排放要求

2．1 路面径流污染物来源及成分组成

2．2 路面径流污染物的相关特征分析

2．2．1 路面径流污染物的排放规律

2．2．2 路面径流的水质特征

2．2．3 各种污染物相关性分析

2．3 路面径流的排放标准研究

2．3．1 路面径流对受纳水体的影响

2．3．2 水源保护区划分

2．3．3 路面径流排放标准

第三章 地表径流污染防治技术的比较与选择

3．1 地表径流污染防治技术比较

3．1．1 常用地表径流污染防治技术

3．1．2 各项技术的优缺点分析

3．2 土层渗滤处理系统的基本原理及相关理论

3．2．1 土层渗滤处理系统的基本原理

3．2．2 土壤溶质运移计算的相关理论

3．3 不同类型土层渗滤处理系统的适用条件

3．4 土层渗滤处理系统的可行性分析

第四章 土层渗滤处理系统的设计流程及方法研究

4．1 路面径流相关参数的获取方法研究

4．1．1 径流渗入量的计算公式推导

4．1．2 污染物净化指标的计算公式推导

4．2 渗滤介质的选取原则及相关参数的获取方法研究

4．2．1 渗滤介质的选取原则

4．2．2 渗滤介质相关参数的获取方法

4．3 土层渗滤处理系统的设计模型

4．4 设计参数对处理效果的影响大小

4．4．1 数值求解模型

4．4．2 设计参数对处理效果的影响大小分析

第五章 土层渗滤处理系统设计及应用研究

5．1 一般路段

5．1．1 道路条件分析

5．1．2 土层渗滤处理系统的方案设计

5．1．3 实例应用与设计参数的数值模拟计算

5．2 深路堑段

5．2．1 道路条件分析

5．2．2 土层渗滤处理系统的具体设计

5．2．3 实例应用与设计参数的数值模拟计算

5．3 高路堤段

5．3．1 道路条件分析

5．3．2 土层渗滤处理系统的具体设计

5．3．3 实例应用与设计参数的数值模拟计算

第六章 结论与建议

6．1 主要研究成果及结论

6．2 存在问题及建议

致谢

参考文献

在学期间发表的论文和取得的学术成果