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文檔簡介
1、旋流閥兼顧水力學及空氣動力學原理設計,其獨特的內(nèi)部結(jié)構使其能夠在污水徑流井內(nèi)截留限流,即在最大截留量下,升高水位流量不發(fā)生變化,從而精確控制流量在小范圍內(nèi),保證流量較恒定。鑒于此,為解決上海崇明東灘地區(qū)因雨天截留井溢流引發(fā)的地表水污染問題,提高地表水環(huán)境質(zhì)量,從而推動東灘生態(tài)環(huán)境、經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展,開展對具有旋流閥的自動限流技術的研究有著極其重要的意義。本文在研究國內(nèi)外對由初期雨水引發(fā)面源污染控制的基礎上,以崇明東灘生態(tài)城區(qū)域為研究對象
2、,進行降雨規(guī)律的研究和徑流量的模擬,分析了旋流閥在運行中的性能特征及不同安裝角度下的最大截留量,通過調(diào)試旋流閥驗證其工作性能,探討了雨污水中電導率及對應時段降雨量的變化,這對于改善崇明東灘地區(qū)河道污染狀況有著非常重要的理論和現(xiàn)實指導意義。本文的主要工作和研究成果包括:
?。?)收集整理崇明地區(qū)的區(qū)域概況和水質(zhì)現(xiàn)狀的資料,分析城市雨水徑流污染的定義、來源、特征、影響因素等,并探討了目前國內(nèi)外城市雨水徑流污染的研究現(xiàn)狀,針對上海崇明
3、東灘合流制排水系統(tǒng)中的溢流問題提出了自動限流截留技術的研究。
?。?)運用現(xiàn)代氣象統(tǒng)計方法對上海崇明東灘地區(qū)近11a年降雨量變化進行研究,得到結(jié)果:平均降雨量為1100 mm,線性傾向估計中回歸常數(shù)a回歸系數(shù)b和降雨量x與 t之間的線性相關系數(shù) r的值,分別為:a=37274.93,b=-18.03,相關系數(shù) r=-0.41。Mann-Kendall法檢驗統(tǒng)計量曲線顯示突變點在2005年。結(jié)果表明:11a年降雨量隨時間的增加呈減
4、小的趨勢,2000年-2005年降雨量呈較快速度下降,2005年-2013年緩慢增加。
?。?)對上海崇明東灘降雨時間、降雨量、短歷時降雨、暴雨特征等進行分析,得到結(jié)果:①降雨時間主要集中在2-9月,占全年降雨量的79.57%,其中6-8月的降雨量最大,占全年降雨量的41.10%。②從年降雨歷時時間分布來看,6月-8月的降雨歷時最大。③對每年降雨事件中的最大降雨量及最小降雨量進行統(tǒng)計,最大降雨強度的變化范圍為121.91-362
5、.39(L/s)/hm2,最小降雨強度的變化范圍為2.23-23.38(L/s)/hm2。④從短歷時降雨特征來看,對1、5、10、30、60min短歷時的最大降雨量及降雨強度進行統(tǒng)計得出變化范圍分別為1-4、1.7-8.9、4.3-17.9、15-40.9、21.9-63.2 mm。1min降雨強度最大,最大值668(L/s)/hm2,60 min的降雨強度最小,最大值為175.9(L/s)/hm2。⑤在暴雨特征分析中,11a暴雨平均降
6、雨天數(shù)為4d,年平均暴雨強度值為71.18 mm/d,且呈緩慢減小的趨勢;6月-8月暴雨日數(shù)較多,其中6月暴雨日數(shù)最大可達12d,7月和8月的暴雨日也達到了9d。結(jié)果表明:降雨量及降雨歷時時間主要分布在6-8月,6月最多達6.7d,初期降雨降雨強度最大,隨著降雨時間的增加,降雨強度逐漸減小,降雨量逐漸增加。
(4)初步運用SWMM暴雨管理模型對崇明東灘地區(qū)匯水區(qū)域的徑流量進行模擬,研究了降雨頻率及匯水面積對徑流量的影響,徑流結(jié)
7、果表明:降雨時間持續(xù)到2h時達到洪峰流量;同一滲透性匯水區(qū)域匯水面積越大,徑流量越大;設計頻率越大,徑流量越大。
?。?)以旋流閥為主要設備進行旋流閥進出口壓力對截留量的影響及安裝角度對流量壓力的影響中試研究,得到結(jié)果:在安裝角度為11、30、45、60°下,最大截留量分別為5.23、7.11、8.91、8.21L/s,對應的進出口壓差分別為1.5、4.64、6.48、6.56m,結(jié)果表明:安裝角度越大,截留量越大,最大截留量及
8、水位差對于指導旋流閥實際安裝應用具有重要的意義。
(6)對安裝在截留井中旋流閥的進出口壓力差、截留量進行監(jiān)測與將其與中試曲線上的相應的點對比,得到結(jié)果:誤差范圍為1.11%-8.68%,結(jié)果表明較符合壓差、流量變化曲線,說明工作性能良好,能夠滿足工程需要。
(7)截留井內(nèi)雨污水的自動監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示電導率值較大,得到結(jié)果:電導率變化范圍為4500-6000μs?cm-1,降雨后電導率減小,變化范圍約為1500-1800μ
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