常州市不同下垫面污染物冲刷特征

摘要

为研究城市硬化下垫面降雨径流对污染物的冲刷特征,选取常州市5类典型硬化下垫面,采样监测2015年3—8月期间6场降雨径流及污染物浓度变化过程,得到以下结果。1)地面径流污染物EMC均值高于屋面径流;地面径流SS和COD浓度超过水质标准Ⅴ类1.34倍和2.59倍;屋面径流COD和TN浓度超过水质标准Ⅴ类1.8倍和2.6倍。屋面径流中溶解态COD和TN分别占全量的72.78%和57.99%;地面径流溶解态TN占全量的61.59%。2)径流初期污染严重,随着降雨过程逐渐降低,最终趋于稳定。各下垫面污染物初期浓度从大到小依次为水泥地面、沥青地面、铺装地面、平屋面、斜屋面。冲刷过程中,随雨强增大,各下垫面污染物浓度升高,呈波动式变化。各下垫面污染物均有冲刷初期效应,下垫面初期冲刷强度从强到弱依次为平屋面、斜屋面、水泥地面和沥青地面。前期降雨强度越大,污染物初期浓度越大,初期效应越显著。降雨强度为大雨时,SS浓度呈指数型衰减。降雨强度为小雨时,SS浓度先稳定,随着降雨变密集开始逐渐减小。降雨强度为暴雨,但降雨过程集中在中后期时,SS浓度呈先增大随后减小的趋势变化。3)指数冲刷模型对屋面和水泥地面污染物径流冲刷模拟效果较好,斜屋面、平屋面、水泥地面全量污染物冲刷系数分别为0.871,0.765和0.025 mm-1,屋面冲刷强度远大于地面。斜屋面溶解态COD与颗粒态COD冲刷系数相近,冲刷强度大。平屋面、水泥地面的颗粒态COD冲刷系数均大于溶解态COD,颗粒态COD冲刷强度更大。