利用土壤层净化城市雨水人工补给地下水的研究

摘要

但由于城市环境因素和汇水面材料的影响,城区雨水受到相当程度的污染,COD可高达数千毫克每升,并含有重金属等有毒物质,如果将这些雨水直接回灌地下势必污染地下水源.因此,雨水污染物的控制是利用雨水人工补给地下水技术中最棘手的问题.针对这一问题,该文提出就地利用土壤层收集净化雨水的方案,研究了雨水在土壤层中的净化规律,确定需要采取的污染控制措施,并在此基础上以西安市某规划小区为列,提出雨水通过土壤层净化后人工补给地下水的实施方案.该论文的第一章通过对水资源利用现状的分析,提出利用雨水进行地下水人工补给是改善城市环境,保持良好的水循环系统及生态平衡,保证城市可持续发展的必由之路.第二章分析了城区不同性质汇水面上雨水的水质变化规律及其主要影响因素.确定了雨水中主要污染物的种类及其浓度变化范围,以及汇水面性质、气温、降雨强度、降雨量和降雨时间间隔等因素对雨水径流水质的影响.第三章和第四章在前两章的基础上,通过土壤柱渗透试验,研究了雨水在土壤中的净化作用及其规律,分析了土壤结构、污染物负荷、渗透深度对土壤净化效果的影响,并对污染物的累积和土壤净化能力的恢复进行了探讨.第五章探讨了土壤层对雨水中污染物的净化机理.第六章在试验基础上,以西安市某生活小区为例提出利用城市雨水经土壤层净化后人工补给地下水的实施方案.并对其技术经济效益进行分析,得出在该小区实施雨水回灌方案优于传统雨水排放方案,可多收益29423元.该论文的研究结果表明,经合理设计控制,利用人工加入细砂的土层处理雨水径流,可达到较好的处理效果,实际工程中,尤其是在土壤渗透性很差,地下水位较高等情况下,可以在绿地表层采用1m左右的人工土壤层,也可在建筑物附近设计专门的人工土壤净化装置来处理雨水径流,既可保证处理效果,又可节省占地和改善环境.该论文的研究结果为人们正确合理的利用雨水资源,有效的控制城市非点源污染提供了依据,为缺乏其它补给水源的地区进行地下水人工补给开拓了一条行之有效的新途径.

目录

文摘

英文文摘

第一章综述

1.1问题的提出

1.2国内外研究现状及存在的问题

1.2.1国内外研究现状

1.2.2存在的问题

1.3研究内容

第二章城市雨水径流水质及其主要影响因素

2.1概述

2.2城市雨水径流污染的来源和种类

2.3汇水面性质对径流水质的影响

2.3.1绿地雨水径流水质

2.3.2城区屋面雨水径流水质

2.3.3诚区道路雨水径流水质

2.4降雨历时对径流水质的影响

2.5季节与气温对径流水质的影响

2.6降雨强度和降雨量对径流水质的影响

2.7本章小结

第三章试验内容与试验方法

3.1试验内容

3.1.1试验样品

3.1.2试验用土

3.1.3试验药品

3.1.4试验设备

3.1.5试验流程

3.2试验方法

第四章土壤渗滤柱对雨水的渗透净化研究

4.1土壤结构对净化效果的影响

4.2渗透厚度与污染物去除率的关系

4.3 COD负荷对渗透净化作用的影响

4.4渗透装置中污染物的累积及土壤再生能力的分析

4.5土壤层对雨水中微量污染物的去除效果

4.5.1 N、P的浓度变化

4.5.2重金属浓度的变化

4.5.2其它几种污染成分的浓度变化

4.6本章小结

第五章土层对雨水净化机理的初步探讨

5.1土壤层中发生的吸附作用

5.2土壤层中的生化反应

5.2.1 COD、BOD5的去除

5.2.2 NH3-N的去除

5.3土壤层中的配合作用

5.4结论

第六章雨水回灌地下的系统方案设计分析

6.1雨水回灌设施

6.2雨水回灌地下系统方案设计

6.2.1适用条件

6.2.2雨水回灌系统方案设计

6.3技术经济分析

6.3.1基建投资

6.3.2运行成本

6.3.3方案对比评价

6.3.4评价结论

第七章结论及建议

7.1结论

7.2建议

参考文献

致谢