滨海城市地表径流污染研究与控制实践

本书总结了著者近20年来从事滨海城市非点源污染研究与控制、初雨水截流、河口环境与生态修复等方面的基本方法与工程实践。本书可供从事给排水科学与工程、水利工程、城市水利、环境科学与环境工程、城乡规划、园林、水文、生态、农业、气象等专业的研究生、科研人员、工程技术人员、管理人员以及大专院校师生等参考。

黄鹄，四川邛崃人，1982年毕业于重庆建筑工程学院（现重庆大学），教授级高级工程师，现为中国市政工程西北设计研究院有限公司副总工程师、深圳规划委员会发展策略委员会委员，深圳市工程勘察设计大师，长期致力于滨海城市水系统、水环境及珠三角地区河流综合治理的规划、设计及研究工作，近年来也对城市深层排水隧道展开了深入研究和实践。本书所著内容为作者从业三十余年的经验与收获的总结。

上篇 滨海城市地表径流污染研究与控制实践(研究篇)
第1章 绪论 3
1.1 滨海城市水污染治理回顾 3
1.2 滨海城市受纳水体特征及污染状况 3
1.2.1 河口 4
1.2.2 海湾 8
1.2.3 近年来滨海城市受纳水体污染状况 10
1.3 滨海城市地表径流污染研究与控制的重要意义 13
1.3.1 研究背景 13
1.3.2 研究意义 15
1.4 国内外研究进展 17
1.4.1 国内外城市雨水径流水质概况 17
1.4.2 国内外雨水径流污染研究进展及趋势 19
1.4.3 降雨径流污染模型化研究进展 25
1.4.4 城市雨水径流污染控制与管理的研究进展 44
第2章 滨海城市(深圳)地表径流污染研究概述 69
2.1 研究内容 69
2.2 研究思路 69
2.3 研究技术路线 70
2.4 滨海城市(深圳)地表径流污染研究方案 71
2.4.1 研究对象 71
2.4.2 基本步骤 73
2.4.3 水质监测指导原则 73
2.4.4 径流采样方法 73
2.4.5 降雨及场次 75
2.4.6 水质监测指标 75
2.4.7 水文监测指标 75
2.4.8 监测频次 76
2.4.9 取样、仪器与测试分析方法 76
2.4.10 数据及模型分析 77
2.4.11 径流初期效应识别 77
2.4.12 初期雨水截流 77
2.4.13 外业监测风险应对措施 78
2.5 滨海城市(深圳)水环境特征与地表径流污染概况 78
2.5.1 滨海城市(深圳)环境特征 78
2.5.2 深圳城市地表径流污染概况 84
第3章 滨海城市(深圳)地表径流总污染特征 89
3.1 采样点基流分析 89
3.2 地表径流流量的特点 89
3.2.1 城市径流发展一般规律 89
3.2.2 各采样点径流实测流量分析 90
3.3 城市地表径流总污染的浓度特征 96
3.3.1 浓度汇总 96
3.3.2 径流总污染过程线 97
3.3.3 径流污染浓度峰值与流量峰值 112
3.3.4 各污染浓度的相关性分析 112
3.3.5 深圳市五个采样点地表径流污染浓度特点 113
3.4 地表径流的总污染负荷特征 114
3.4.1 降雨场次污染负荷与基流污染负荷贡献率 115
3.4.2 年污染负荷 126
3.4.3 深圳市地表径流污染负荷特点 127
第4章 降雨污染统计分析 128
4.1 事件平均浓度的定义 128
4.2 事件平均浓度研究概述 128
4.3 深圳市暴雨径流事件平均浓度 131
4.4 EMC对比分析 133
4.5 降雨事件EMC统计分析 134
4.5.1 福田河流域研究区域EMC统计与验证 137
4.5.2 深圳市研究区域EMC统计与验证 139
第5章 暴雨径流污染模型 144
5.1 模型概述 144
5.2 深圳城市径流SWMM模型 149
5.2.1 研究区域地表径流模型的建立 149
5.2.2 SWMM模型评估 159
5.3 污染负荷与降雨参数数学模型 161
5.3.1 模型表达 161
5.3.2 模型计算资料 162
5.3.3 模型参数敏感性分析 162
5.3.4 模型参数率定 163
5.3.5 模型验证 164
5.3.6 模型讨论 167
5.4 滨海地区排涝模型的构建思路及案例分析 169
5.4.1 滨海地区排涝模型概述 169
5.4.2 滨海地区排涝模型构建思路 172
5.4.3 滨海地区排涝规划案例分析 174
第6章 径流总污染的初期效应与截流 180
6.1 初期效应概述 180
6.1.1 初期效应概念 180
6.1.2 初期效应研究概述 182
6.2 径流初期效应研究 185
6.2.1 MFFn值识别初期效应 185
6.2.2 动态EMC法 190
6.3 初期雨水截流 194
6.3.1 定量化初期雨水污染物质量去除率 196
6.3.2 初期雨水及截流时间 198
6.3.3 初期雨水降雨历时和初期雨水截流量 198
下篇 滨海城市地表径流污染控制方法与实践(工程篇)
第7章 城市非感潮河流区域径流污染截流控制方法与实践 205
7.1 截污工程概述 205
7.1.1 截污工程概述 205
7.1.2 截污工程控制策略 211
7.2 深圳市截污工程的实践 212
7.2.1 深圳沿河截污系统建设现状 212
7.2.2 排水体制及截污系统的关系论述 213
7.2.3 两套污水系统的功能定位及近远期调度 213
7.2.4 初期雨水定义 214
7.2.5 水质闸门在工程上应用和实践 214
7.3 初雨水调蓄池方法与实践 217
7.3.1 初雨水调蓄池概述 217
7.3.2 初雨水调蓄池必要性 225
7.3.3 初雨水调蓄池型式及应用 225
7.4 基于海绵城市的明沟系统 226
7.4.1 排水系统的发展历程和解决思路 226
7.4.2 几种常见类型排水系统的特点 228
7.4.3 明沟排水的优势 230
7.4.4 明沟系统实施策略 231
7.5 初雨水蚝壳生物自然处置新技术 243
7.5.1 初期雨水常用处理工艺 243
7.5.2 蚝壳生物处理技术 247
第8章 感潮河流污染控制方法与实践 252
8.1 感潮河流污染控制研究进展与概述 252
8.1.1 感潮河流研究概述 252
8.1.2 感潮河流污染控制总体思路 252
8.2 红树林湿地系统 259
8.2.1 红树林湿地系统概述 259
8.2.2 红树林湿地对地表径流污染的削减 259
8.3 深圳福田凤塘河(潮汐河)治理 260
8.3.1 背景 260
8.3.2 凤塘河口水质状况评估(工程前) 261
8.3.3 技术方案 262
8.3.4 实施效果 267
8.4 广州南沙滨海新城金洲涌水环境治理方案 269
8.4.1 河涌流域现状评估 269
8.4.2 城市化背景下的水系治理方案 271
第9章 海湾地表污染控制方法与实践 275
9.1 海湾污染控制概述 275
9.1.1 海湾污染研究概述 275
9.1.2 海湾污染控制总体思路 275
9.1.3 海湾水污染控制对策 278
9.2 深圳市前海的水系污染控制规划研究 279
9.2.1 前海大铲湾城市的水系整体规划思路 279
9.2.2 前海新建填海区的城市水环境治理方案 282
9.2.3 南山旧城区的海湾城市水环境治理方案 289
第10章 深层排水隧道 295
10.1 深层排水隧道的概述 295
10.1.1 深层排水隧道的发展现状 295
10.1.2 深层排水隧道的特点 296
10.2 排涝规模确定 297
10.2.1 计算工具及方法 297
10.2.2 现状排水系统分析 305
10.2.3 深隧系统方案模拟 311
10.3 初雨水处理规模确定 317
10.3.1 计算工具及方法 317
10.3.2 初小雨截流规模分析 323
10.4 典型构筑物系统设计 325
10.4.1 浅层接驳系统 325
10.4.2 浪涌控制及排气 327
参考文献 332