浙江大学雨水管理与利用期末考试重点总结_浙江大学期末考试
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浙Stormwater Management & Utilization 1.广泛应用的确定一个地区平均降雨量的方法：
·算术平均法：适用于地形平坦、雨量站分布均匀且各观测站观测值与平均值相差不大的地方。
·泰森法：应用于雨量计分布不均匀的地方。降雨量计的位置点在地图上并且画上个测点之间的连线；每一对相邻点连线的中垂线构成围绕每一个点的多边形；各测点的权重因子等于围绕该点的多边形面积与积水面积的比值；由各测点的权重因子与测量的降雨量的乘积的总和算出该流域内的平均降水量。
·等雨量图法：是降雨量的等值线图，在地图上每一地点的降雨观测值和插补值。
2.城市设计暴雨：设计依据是设计暴雨（是根据历史资料分析雨深-历时-频率关系得到的），假定能抵御该次降雨，系统运行就能满足设计要求。
3.I-D-F曲线和暴雨强度公式：通过长期降雨资料的采集、分析，确定降雨强度-历时-频率的关系，由此关系建立暴雨强度公式，即可算出任何历时下任何重现期的设计雨量。暴雨强度公式只是表示平均强度与最强时段的规律。并不描绘暴雨强度的过程。
4.雨型的划分：将一场降雨划分为m个相等的时间段，每个时段的雨量占总雨量的比例为：xiHi/HT，把x作为该场降雨的雨型指标，并用向量表示：X=[x1,x2,…xm]，同样，7种模式雨型也用这个指标表示：Vk=[vk1,vk2,…vkm].进而可计算出每场降雨与7
1m(vkixi)2 种模式的贴近度：k1mi15.雨水管理模型：模型利用已有的管网信息，包括管道参数、排水区域与泵站等设施的状况，通过计算机模拟不同条件下管网的运行参数；由此获得设计降雨情况下的泵站水位、流量模拟值，寻找和解决可能存在的问题。同时在水力模型基础之上建立水质模型，综合考察生活污水、地面累积和冲刷、管道沉积物冲刷等污染因素，模拟排水系统出流污染物浓度和负荷，以改善城市排水和污染控制的建设与管理。
6.排水系统模型设计与优化的必要性：排水系统作为城市的基础设施往往是一个复杂、庞大的系统，其建设与完善跨越了十几年甚至几十年，设计标准不统一，排水现状混乱，拓扑结构复杂，这给改造和管理带来了相当的难度。由于设计不合理、运行管理不善等原因常常引发暴雨期间管道系统满溢、合流制溢流污水（CSO）大量排放等问题，导致路面及房屋淹水，受纳水体遭到严重污染。
7.水力模型原理：降落在城市表面的降雨转化为以下几个方面：截流、不透水地面填洼、透水地面的填洼和渗透、直接地面径流，最终得到进入雨水口的地面径流，径流进入雨水管道同基流会合，流过地下管网系统、辅助设施、溢流口等等，最终进入受纳水体。8.初期雨水损失：初期雨水损失主要包括截流和填洼。降雨初期阶段的截流、初期润湿和填洼等不参与形成径流的降雨部分称为初期损失。填洼为滞留在坑洼而无法参与形成径流的部分雨水。截流是指停留在植物的叶片、枝干或其他地面覆盖物上的降雨量。9.下凹式绿地：是一种生态型的雨水渗透设施，具有投资少，蓄渗效果明显，截留净化径流雨水，不易堵塞等优点。
10.渗透地面：除绿化面积外，人工渗透地面主要分为两类，一类是多孔沥青及多孔混凝土地面，另一类是草皮砖，他们用于停车场、交通较少的道路及人行道，特别适用于居民小区。11.美国密歇根州Grand Papids市的合流制溢流的线外调蓄池示意图。该调蓄池具有一定的处理能力，运行中分成几个阶段。第一阶段：高峰流量通过机械格栅和提升泵进入第一调蓄室，这个调蓄室的主要功能是沉淀以除去较大的颗粒；第二阶段：如果流量继续增加，第一调蓄室被充满，流量进入第二调蓄室，这一室主要是贮存第一室的溢流，内部也设有地面冲刷设备以使沉淀物被冲刷进入收集槽；第三阶段：如果流量仍增加，水溢流进入一系列含有次氯酸钠消毒剂的水槽中进行消毒，然后进入第三室——接触池，最后排入水体。
12.面源污染的定义：污染物以广域的、分散的、微量的形式进入地表及地下水体，分城市面源污染和农业面源污染。13.面源污染特征：·污染物的种类、排放时间、排放数量和排放途径具有不确定性。·污染物的形成过程复杂、机理模糊；·污染物排放的间歇性；·分布范围广、影响因素多、危害大；·污染物时空差异显著。14.面源污染的来源：
·大气沉降：大气沉降造成的污染物主要有两个来源，一是晴天时的大气干沉降，二是降雨通过大气而引起的湿沉降，即降雨淋洗空气污染物造成的污染负荷。·地表沉积物：地表污染物是雨水径流污染的重要来源之一。对于城市来讲它主要包括路面、屋面和绿地表面的污染物。污染物以各种形式积蓄在不透水面上。例如，行人抛弃的废物、街道上的碎屑、建造和拆除房屋的垃圾、轮胎磨损和排出的废气、从空中干沉降的污染物等。当降雨量超过土壤下渗量而形成地表径流时，降雨径流便携带着可溶性和非可溶性的地表污染物，流入下水道。
·下水道系统：对于合流制管道系统而言，管道内旱流沉积物的再悬浮是雨水溢流污染的主要来源。在合流制管道中，旱流流速一般比较慢，很多固体颗粒在管道里沉积下来，这些固体常常表现为腐败的或厌氧的淤泥性质。在降雨时管道内流速变大，便可带起这些沉积物，导致溢流污染负荷增大。
15.雨水就地处理装置，机理以物理方法为主，目的以去除SS、悬浮物、油脂等污染物为主。
16.降雨特征。降雨特征对径流污染有较大的影响，降雨特征主要包括一下几个方面：前期晴天数、降雨历时、降雨强度、降雨量等。降雨强度、降雨历时以及两场降雨事件的间隔都直接影响降雨对地表污染物的冲刷量。17.城市面源污染影响因素：
①城市化进程，②下垫面情况，③用地类型，用地类型决定了地表污染物的累积能力和上限值，在降雨发生时它决定了地表向径流输出污染物的能力。④街道清扫状况，⑤降雨特征，⑥排水系统体制，⑦管道保养、疏通情况，⑧季节影响 18.人工湿地分类：
① 表面流人工湿地（FWS）优点是投资低、操作简单，缺点是负荷低，去污能力有限，北方地区冬季水体表面会结冰，夏季会滋生蚊蝇，散发臭味，系统的处理效果受温差变化影响较大，因而在实际工程中应用较少。
② 潜流人工湿地（SSF）污水从进口经由砂石等系统介质，以近水平流方式在湿地床的表面下流动，基质通常由矿石和粗砂组成，从而能提供较多的孔隙以使污水能迅速渗漏到整个基质床。一方面可以充分利用填料截留、过滤等作用，充分利用植物根系周围的微生物群落，提高处理效果和处理能力；另一方面由于水流在地表以下流动，保湿性较好，处理效果受气候影响较小，占地较少，而且卫生条件较好。介质通常选用水力传导性良好的材料，氧主要通过植物根系释放。
③ 垂直流人工湿地（VFW）垂直流人工湿地系统水流方式综合了FWS和SSF的特点。污水在填料中基本呈上下垂直流动，水流流经床体后被铺设在出水端的集水管收集而排出系统。其输氧效果好，有利于硝化反应的进行，可用于处理较高浓度氨氮的污水，并实现较大的水力负荷长期运行，但污水的流程较短，反硝化作用较弱。由于通过工程措施可以改善供氧情况，提高布水均匀性，对污水中营养物质的去除效果具有更大的优越性。19.人工湿地的意义
1)环境生态功能：降解污染物，净化水质人工湿地具有很强的降解和转化污染物的能力； 保护生物多样性湿地独有的食物链和多样的湿地生物群落构成的生态系统，为各种游禽、蝴蝶和小型哺乳动物提供了丰富的食物来源和营造了良好的避敌场所；调节气候湿地能调节区域气候，提高环境质量，保持周围的湿度和降雨量，影响周围人们的生活和工农业生产；补充地下水湿地作为一种长期存在，有着丰富水资源的生态系统，可以作为地下蓄水层补充水源。
2)经济功能：降低污水处理成本湿地通过物理、化学和生物的协同作用来实现污水的净化，与传统的污水处理工艺相比，近期内湿地具有投资小、运行费用低而降低了污水的处理成本；提供动植物产品湿地中的植物和动物种类繁多，有些植物还是重要的工业原材料，如芦苇就是造纸原料;湿地中的鱼虾可以作为营养的副食品。3)社会功能：观光与旅游湿地美丽的自然风光，具有观光、旅游、娱乐等美学方面的功能。吸引不少游客和附近居民，同时也是散步、游玩的好地方。20.面源污染规律：
1）污染物浓度高；城市暴雨径流中的固体悬浮物、营养物质、重金属等污染物的负荷/浓度较高。这是因为城市暴雨径流突发性强，地表冲刷作用大之故。
2）污染物浓度随径流时间而变化；各种污染物浓度峰值几乎同时出现，待污染物浓度峰值出现后，随即开始衰减。这是因为，城市径流污染的主要来源之一是城市街道地表物，而地表物中又以粒径小于1.0mm的细小颗粒组成为主。这些细小颗粒在暴雨过程中，随着径流的冲刷呈悬浮的形式一起迁移。因此，非溶解性污染物的输出量主要受降雨历时和径流量的影响，与径流量的大小和对地表的径流冲刷率成正比。
3）暴雨径流初期造成的污染严重；这主要与城市径流的初期效应有关。一方面是由于暴雨初期，径流突发性冲刷力强，街道地表物极易被径流携带迁移；另一方面在于初期雨水对管道内沉积物的冲刷作用。
21.生物滞留池污染物去除机理
对运行稳定的生物滞留池的长期监测结果表明,雨水径流中TSS的去除主要是依靠过滤和沉淀作用, N、P的去除是池内填料和植物根系的共同作用过程。生物滞留池内存在生物硝化和反硝化过程,过程的发生取决于生物滞留池的设计和运行条件。
截留于生物滞留池内的氨和有机氮在干期（无入流时）可转化为NO-3。相反,在一段时期内如果使生物滞留池填料处于饱和浸透状态,则可能发生反硝化作用。
DAVIS等的研究认为,NH+4的去除还与生物滞留池填料的阳离子交换容量有关,阴离子态氮不易被填料固定,一般游离于填料间隙溶液中。
雨水径流中P的去除主要是依靠吸附和沉淀作用。另外,生物滞留池内植物对N、P的去除也发挥着重要作用,植物根系可持续吸收雨水径流中的等营养物质LI等的研究指出,城市雨水径流中的绝大部分重金属被截留于生物滞留池的表面覆盖层中，颗粒态重金属通常被过滤截留,溶解态重金属则主要被吸附。
生物滞留池对于油脂类的去除主要是依靠填料的吸附作用和生物降解作用。
关于生物滞留池对致病菌的去除机制的研究目前还很少。在降雨期间，城市雨水径流中的致病菌被过滤截留于生物滞留池内；而在干期,截留于填料中的致病菌处于干旱条件，最终逐渐死亡。
22.人工湿地净化机理
1）有机污染物的去除；污水中的有机物分为可溶性有机物和不溶性有机物。不溶性有机颗粒通过在湿地基质中的沉积、过滤作用，很快被截留进而被湿地中的微生物分解或利用。可溶性有机物则通过植物根系生物膜的吸附、吸收及厌氧、好氧生物代谢降解过程而被分解去除。
2）N的去除；通过生物、物理和化学反应等多方面的协同作用，人工湿地将污水中各种形态的氮去除，氮的去除主要包括挥发、氨化、硝化/反硝化、植物吸收和基质吸附等途径。3）在污水中磷以正磷酸盐、聚磷酸盐和有机磷的形态存在。人工湿地对磷的去除是微生物的氧化分解、植物的吸收以及基质的物理化学反应共同作用的结果。基质的物理化学作用包括基质对有机磷、无机磷的拦截、沉淀和蓄留作用以及基质直接吸附磷等过程。23.城市化对气候的影响：热岛效应、雨岛效应。
城市化对降雨的影响：短历时强降雨频率的增大、灾害性降雨频现
城市化对径流的影响：不透水地面增加，河道绿地的消失，管流时间的加快。24.暴雨的选样：
年最大值法：从每年各历时的暴雨资料中挑选最大的一组雨量，即在N年资料中选用N组最大值。
年超大值法：每年挑选几个最大值，分别不同历时按大小顺序排列，选取最大的N组雨量，平均每年选用一组。
超定量法：选区全部资料年中特定值以上的所有资料，选样个数与记录年数无关。年选多个样法：我国排水规范建议每年挑选6-8组最大雨样，并不论年次按各历时降序排列，选择资料年数3-4倍数量的最大值。
25.极限强度理论：即承认降雨强度随降雨历时的增长而减小的规律性，同时认为汇水面积的增长与降雨历时成正比，而且汇水面积随降雨历时的增长较降雨强度随降雨历时增长而减小的速度更快。包括两部分内容：当汇水面积上最远点的雨水流达集流点时，全面积产生汇流，雨水管道的设计流量最大；当降雨历时等会汇水面积上最远点的雨水流达集流点的集流时间时，雨水管道需要排除的雨水量最大。
26.从雨水的用途来看，有农村生活用水、牲畜用水、灌溉庭院作物和部分农田以及有些地区补充城市用水.从雨水收集的场所看，有山坡、道路的汇流，有屋顶、庭院集水，还有农田的蓄水，高架在空中的立交桥也在节水中派上了用场，地方市政在许多立交桥下修建了大的储水池。雨季来临时，雨水顺着立交桥的两侧经过排水沟直接进人桥下的水池，用于满足城市绿地的浇灌用水需求。27.雨水利用分为：
·直接利用：集中收集调蓄后处理用作生活杂用水（绿化、景观补水、喷洒道路、洗车等）
·间接利用：天然或人工渗透设施，渗透补充地下水。
·综合利用：回用与渗透相结合利用与景观、改善生态环境相结合，作为景观水体的补水水源、营造雨水花园。
28.雨水的收集方式：对于城区，雨水有专门的收集系统，与生活、工业废水手机系统分离；对于非城区，修建雨水收集坡面，沟渠。所有收集到的雨水导入大小不等的水坝。29.收集的雨水处理及利用方式：通过湿地进行处理，然后作为非饮用水进行利用；通过自来水厂进行处理，作为饮用水；通过污水厂进行处理，作为非因饮用水。
30.雨水利用带来的益处：许多地区的地下水位较浅且含盐度高，这也是许多地区面临土地盐碱化的主要原因之
一、因此雨水收集利用可有效减少雨水下渗地下水水位抬高带来的危害；环节地表水短缺的矛盾，增加供水保证率；减小面源污染，改善地表水质；减少洪水的风险。31.雨水利用的途径：
·建立城市雨水蓄流设施：雨水蓄流设施分为地面蓄水和地下蓄水两种，城市路面、屋面、庭院、停车场及大型建筑等使城市的非渗透水地面密集最高达90%，可将这些地方作集水面，通过导流渠道将雨水收集输送到贮水设施。
·另一方面，充分利用城市已建雨水排水管网体系，结合城市地形走向，规划、建立综合性、系统化的蓄水工程设施，诸如在城区适宜地方营造大的管道水池、水库、塘坝等工程设施收集和蓄存雨水。·雨水就地下渗：雨水就地下渗主要通过透水地渗透沟渗透管渗透槽渗透池等多渠道加大对雨水的就地下渗量。绿地是最好的渗透设施。不仅渗透能力强，而且植物根系能对雨水径流中的悬浮物、杂质等起到一定的净化作用。
·雨水回灌：在大多数城市，由于地下水过量开采，导致沉降漏斗范围不断扩大，不少地区甚至出现严重的地面沉降和断裂带。如果地下水长期得不到补充，地面沉降和断裂将不断增大，从而导致建筑物倾斜甚至倒塌造成严重损失。所以采取有效措施，利用汛期雨水进行合理的地下回灌，势在必行。影响地下水人工回灌的因素很多，必须进行综合考虑，可以对现有的两用井、渗井等加以充分利用。
32.城市雨水收集利用模式：屋顶雨水收集、城市路面雨水利用和城市绿地、花坛和园林雨水集蓄。
·屋顶雨水收集利用工程模式：将屋顶雨水收集并储存于地下或地面的蓄水池,经简单处理后直接用于浇花、冲洗厕所或者洗车等用途。该设备安装和使用都很方便,已在德国等国家得到了广泛的应用,屋顶雨水的收集利用要比城市道路雨水收集利用复杂的多,主要包括雨水收集系统、过滤系统、贮存系统、回用系统等。
·城市道路路面雨水利用工程模式：城市道路路面、广场和停车场等都是良好的雨水收集面。降雨后自然产生径流,只要修建一些简单的雨水收集和蓄存工程,就可将雨水资源化,用于城市清洁、绿地灌溉、维持城市水景等。城市道路的雨水收集可以采取分路段于绿地下修建蓄水池的工程模式
·城市绿地、花坛和园林雨水集蓄：在绿地、花坛等地收集雨水,应采用下凹式绿地，即在建造绿地时,应调查好绿地周边高程、绿地高程和集蓄水池高程的关系,使周边高程高于绿地高程，雨水口设在绿地上,集蓄水池高程略高于绿地高程而低于周边高程。这样降雨后雨水径流进入绿地,经绿地蓄渗、补充消耗的土壤水分后，多余的雨水流入集蓄水池。集蓄水池集蓄的雨水既可用来灌溉绿地，也可作为城市清洁用水。
