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随着城市化进程的加快。城市人口迅速增加,由人类活动产生的城市非点源污染也越来越受到重视。国内外众多学者主要通过定量化和控制管理两个方而对城市非点源污染进行研究。也取得了一定的成果。长期以来。我国对东中部城市(如北京、上海、武汉等)非点源污染负荷定最化开展了一些研究。而对西北地区城市的相关研究较少。因此.加强西北地区城市降雨径流污染的特性和规律的研究已成为当务之急。本文以西安市城区“西影路—浐河”域为研究对象,通过野(室)外降雨径流监测、分布式模拟以及模型研究,对两安市城区非点源污染特征和规律开展研究,取得主要成果如下: (1)根据城市主要利用类型,将研究区域划分为居民区、工业区、商业区、交通区。雨天时,对区域内各种类型屋面、主要功能区的路面降雨径流及研究区总排放口分别进行水质水量的同步监测。根据实测的水文水质数据,对不同功能区地表沉积物的污染特性、降雨径流的污染特性、径流中污染物的冲刷规律以及它们与下垫面的相关性等进行了分析与讨论。结果表明,交通区对城市非点源污染负荷的贡献最大;污染物的冲刷特征分析可知,78.1%的降雨径流污染物冲刷过程具有初始冲刷的现象。18.75%的降雨径流污染物冲刷过程具有后期冲刷的现象;不同污染物的冲刷特征没有明显的区别,不同功能区的污染物冲刷特征有一定的变化;降雨强度越大,越容易发生初始冲刷现象,不透水面积越大越容易发生初始冲刷现象;不同污染物的浓度均值在各功能区和总排口的分布规律不一致。 (2)在以往累计冲刷模型的基础上,建立了考虑前次降雨后地表残留污染物的场次负荷模型2和考虑可冲刷污染物的场次负荷模型3,并分别与现有模型中未考虑前次降雨后地表残留污染物的场次负荷模型1进行了对比分析。结果表明,相对于模型1,模型2的模拟值更加接近于实测值。只有降雨径流径流深超过30mm时,其地面的污染物才可能被冲刷干净,才可以忽略降雨之后的污染物残留量,而大多数降雨之后的污染物的残留量不能忽略;对于不同的国家,不同的地区,模型率定的参数有所差异,相比于模型1,模型3中考虑了污染物的可冲刷量,模拟结果更加接近与实测值,与实际的情况较为相符。 (3)应用SWMM对研究区域的子汇水区、汇水路线及排水管网系统进行了合理的概化,运用实测水文水质数据进行参数的率定与验证,构建了研究区域的SWMM模型,并在此基础上,分别进行不同降雨强度条件下、不同雨型条件下及不同土地利用类型条件下研究区域非点源污染负荷产出的模拟分析以及LID(雨水花园)控制措施的效果模拟分析。结果表明,降雨强度越大,则峰现时间越短,流量越大;雨峰越靠前,径流出现所需的时间和峰现时间越短,污染物的负荷越小,反之,则情况相反;各土地利用类型上的流量峰值、污染物峰值及其负荷大小的顺序是交通区>商业区>工业区>生活区;雨水花园对降雨径流和污染物的负荷都具有削峰减量的效果,对污染物SS和COD浓度峰值和总量的削减相对较稳定,有较好的去除效果,对N、P的去除效果相对不稳定。