滇池环湖截污干渠（东岸段）错峰技术方案模拟与分析

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1、滇池环湖截污干渠(东岸段)错峰技术方案模拟与分析重庆大学硕士学位论文（学术学位）学生姓名：浦鹏指导教师：张智教授专业：市政工程学位类别：工学重庆大学城市建设与环境工程学院二O一五年五月Dianchiringmainsewertunnel(easternsection)staggeringtechniquessimulationandanalysisAThesisSubmittedtoChongqingUniversityinPartialFulfillmentoftheRequirementforMaster’

2、sDegreeofEngineeringByPUPengSupervisedbyProf.ZhangzhiSpecialty:MunicipalEngineeringCollegeofUrbanConstruction&EnvironmentalEngineeringofChongqingUniversity,Chongqing,ChinaMay,2015中文摘要摘要滇池东岸已经建立起了环湖截污干渠以及雨水污水混合处理厂，东岸流域的雨水排水管网系统也已经有了初步规划，由于整个排水系统规模庞大，投资以及后期运行成

3、本都将十分高昂，设计一套高效的、可靠的错峰、控制系统，使得干渠发挥最大的截污效果，是一个现实且亟待解决问题。本研究建立在前期对滇池东岸流域降雨特征的分析，雨水管网中的水质水量特点，污染物相关性分析，高效截留装置设计等基础之上，探究初期雨水的错峰、调蓄方案，为干渠的运行提供理论依据，具体研究内容如下：①对东岸流域模型的改进与优化：将基础资料利用ArcGIS进行预处理，利用地理信息系统各类工具箱对基础数据整理，优化了滇池东岸流域大模型，显著提高了精度与效率；②利用与优化大模型相同的方法，建立了呈贡新城的精细模型，用

4、于模拟LID对径流控制、洪峰削减、滞后效果的影响；③对流域内8条分流制雨水干管污染负荷累计特征进行分析，判断切换时机，确定相应阈值范围；④在SWMM中利用weir概化截留弃流切换井，建立错峰理论，即将干管内初期高污染浓度雨水截流至干渠，后期低污染浓度雨水通过截留弃流切换井弃流，确定以削减水量、提高污染负荷收集量为工程效果的判定标准；⑤分别针对液位控制、典型污染物控制两种控制模式进行模拟，分析对比不同控制条件参与前后水量削减量与污染负荷收集量，分析典型污染物控制模式在不同降雨强度、不均匀降雨等条件下的运行工况进行

5、模拟，比较各情景下错峰运行效果；⑥针对呈贡新城片区精细模型进行初步设计LID，分析LID对排水管网削峰、滞峰效果的影响。得到的主要结论有：①利用东岸流域大模型进行模拟分析，在截留弃流切换井作用下，无论在液位控制还是典型污染物控制条件下，干渠雨水出口雨水污染物浓度均显著提高，与后期低浓度雨水混合效应减弱，污染物收集负荷都较高；②液位控制条件下假定干渠最不利点出现溢流即开启干管截留弃流切换井，结果显示，在P=1a强度的芝加哥雨型条件下，干渠雨水出口1水量收集量比同等条件下无控制条件参与的降低68.85%，四种主要污

6、染物SS、COD、TN、TP污染负荷截留量分别为对比无控制条件分别降低-44.66%、-46.71%、-24.81%、-47.74%；I重庆大学硕士学位论文③典型污染物控制条件下，选择TN为典型污染物，P=1a设计芝加哥雨型，阈值为6mg/L时，干渠雨水出口1中SS、COD、TN、TP污染负荷截留量对比无控制条件状态分别升高39.91%、57.77%、59.99%、54.95%，水量出流量削减21.39%，截留弃流井作用下，错峰收集各干管来水，高效收集初期雨水效果显著；④浓度阈值的选择对于水量收集率有着显著影响

7、，阈值越低水量削减率率越低，而对于污染负荷的收集率影响较为复杂，模拟结果显示TN>6mg/L时污染负荷收集量基本趋于稳定，故P=1a降雨条件下选择TN阈值在6mg/L较为合理；⑤不均匀降雨会对流量变化过程、污染浓度变化过程产生影响，进而对污染负荷收集率产生影响，研究表明越靠近干渠出口的流域先降雨会导致干渠收集更多的水量与污染负荷；⑥使用典型污染物浓度控制法、采用相同的TN浓度阈值，在重现期P=1a到P=5a范围内，暴雨强度越强，初期冲刷效应越明显，相对于同等强度暴雨无控制条件情况下，污染负荷收集率随暴雨强度升高

8、而升高；⑦LID对径流的削减和滞留具有明显作用，但随着降雨强度的增强，削减幅度逐渐减弱。关键词：滇池流域，初期雨水，错峰控制，径流模型，低影响开发II英文摘要ABSTRACTNowaringsewertunnelandseveralWWTPsandRWTPshavebeenbuiltaroundDianchilake,mainsewerpipelineshavebeenplanneda