- 陈晓辉;李兵;陈虹雨;张坤;
【目的】针对采煤沉陷区水质恶化问题,此文旨在探究净水台地-浅滩湿地复合系统在采煤沉陷区水质净化中的应用效果。【方法】依托淮南淮西湖采煤沉陷区治理工程,设计并建立了净水台地-浅滩湿地复合系统,采用实验室吸附试验和现场水质检测,评价该系统对水质净化的应用潜力。【结果】(1)火山岩填料具有层片状粗糙表面,其Si—O四面体骨架与孔径分布增大了比表面积,提供了丰富的吸附活性位点,对磷的最大吸附量达14.27 mg/g。(2)工程运行后,潜流台地系统通过多级台地显著延长了水力停留时间,强化了污染物与填料的接触效率。(3)相较于预处理池,出水口氨氮、总磷(TP)、总氮(TN)和磷酸盐浓度分别降低了84.89%、68.10%、42.71%和72.12%;溶解氧(DO)浓度提升49.3%;透明度(secchi depth,SD)显著改善至40.67 cm。出水水质稳定达到《地表水环境质量标准》(GB 3838—2002)Ⅲ类标准。【结论】净水台地-浅滩湿地复合系统通过“物理拦截-化学吸附-微生物降解-植物吸收-动物滤食”的多路径协同净化机制,显著提升了高潜水位-沉陷水域的氮磷污染物去除效率。本系统兼具生态兼容性与长效稳定性,为矿区水环境治理与生态修复提供了一种可行的技术方案。
2025年S2期 v.44;No.296 100-107页 [查看摘要][在线阅读][下载 1810K] [下载次数:27 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:2 ] - 朱嘉运;陶光卿;姚永连;王旗齐;黄鹏程;
【目的】文章探讨基于三维水动力耦合模型的高密度山地城市精细化排水系统设计方法,以应对城市化进程加速与极端气候叠加效应带来的城市内涝治理难题。突破传统经验公式法在复杂地形适应性、动态水文响应模拟等方面的技术局限,为提升城市韧性提供科学依据。研究聚焦于贵阳市花果园BE、DM、Q区,根据《室外排水设计标准》(GB 50014—2021)关于大型汇水区(≥2 km2)须采用数学模型法的要求,构建三维水动力耦合模型体系,包括地形高程数据、建筑矢量数据和管网拓扑结构的多源数据融合。【方法】利用InfoWorks ICM软件建立包含地形高程数据、建筑矢量数据和管网拓扑结构的多源数据融合模型。引入动态降雨边界条件,选择贵阳市短历时暴雨强度公式和贵安新区长历时设计降雨作为设计降雨条件。采用二维有限体积法求解浅水流方程组,利用Rienmann求解器、TVD激震抓取模型技术,适用于洪水流量变化快的情况。通过对2023年6月花果园小区实测内涝事件(99.8 mm/h)进行参数反演校准,模型内涝点与实际发生内涝点一致。【结果】基于水动力学的动态建模方法相较于传统推理公式法在设计精度上具有显著优势,尤其在地形高差超过15 m/km时表现出更高的模拟精度。【结论】通过对贵阳市花果园BE、DM、Q区进行排水系统设计与内涝风险评估,研究验证了基于水动力学模型的动态建模方法在高密度山地社区中的应用潜力,为优化城市排水设计提供了科学依据,对于有效应对内涝问题具有重要意义,同时为其他类似区域提供了参考范例,有助于提升城市排水系统的科学性与可靠性。
2025年S2期 v.44;No.296 108-116页 [查看摘要][在线阅读][下载 1784K] [下载次数:64 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:1 ] - 邓琳;彭志伟;张印;林宏城;梁显源;
【目的】文章研究感潮河网区内河涌水倒灌的机理及处置对策,旨在解决珠三角地区因潮汐、雨水径流等因素导致的污水收集效能低下、污水处理厂进水浓度降低以及河涌水环境质量差等问题。【方法】通过对广东省佛山市感潮河网区的实地调研,分析河涌水位变化、外水入渗来源以及倒灌口的分布特征。结合排水系统现状对倒灌口进行分类与路径梳理。【结果】识别出六类倒灌口,并提出了针对性的整改路线,实施后,污水厂进水五日生化需氧量(BOD_5)质量浓度由59.42 mg/L显著提高到71.42 mg/L,河涌水质得到改善。【结论】经工程实例验证,揭示河涌水倒灌三大成因:排水系统错接混接、合流制截污系统倒灌以及合流制暗涵截污系统倒灌。据此提出摸清底数和分类整改路线,有效阻断河涌水进入污水系统,提高污水处理厂进水浓度,为感潮河网区的水环境治理提供了可行的技术路径。
2025年S2期 v.44;No.296 117-121+131页 [查看摘要][在线阅读][下载 1354K] [下载次数:14 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] - 杨婧;赵礼英;周卓夫;杨雪鸥;邱艳君;贾刘强;
【目的】在全面推进城镇污水处理“提质增效”背景下,探索如何借助新技术手段,开展污水管网监测诊断,精细化识别短板问题,推进污水管网修复和改造,为提升生活污水收集处理系统效能奠定坚实基础。【方法】此研究以川西某区为研究对象,采用流量在线监测与水质采样分析相结合的技术手段,根据水量和物质守恒原理,对污水管网外水入流入渗状况开展深度解析与精准研判,在此基础上分级分类提出整治方案,探索生活污水提质增效与精细化管理模式的实践路径。【结果】研究区域监测点位污水中的化学需氧量(COD)浓度整体处于较低水平,其中:严重不达标区点位占比高达41.7%;一般不达标区点位占比为37.5%;达标区点位占比为20.8%。同时,沿河多处管段流量不平衡,出现外水入渗和污水外溢现象。污水管网系统主要存在4个方面问题:一是源头小区排水体制不健全,导致源头排水户五日生化需氧量(BOD_5)浓度偏低;二是外水入侵,进一步拉低污水BOD_5浓度;三是污水管网未能全覆盖,还存在空白区;四是污水管网混接问题突出。针对上述问题,污水管网系统性治理可通过河道截污干管治理、空白区补短板、混接治理及污水管网缺陷修复工程实现。【结论】此研究基于在线监测和水质采样分析相结合的技术方法,开展污水管网问题调研和论证,提出污水管网精细化治理的实现路径和治理措施,预估可使川西某区城市生活污水集中收集率提升至71%。此结论可为进水浓度低且治理成效不显著的城市提供经验参考。
2025年S2期 v.44;No.296 122-131页 [查看摘要][在线阅读][下载 1400K] [下载次数:52 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:3 ] - 赵雨豪;陈宗刚;朱昊天;李叉娟;
【目的】针对城市排水主干管常规清淤检测成本高,有限空间作业安全风险突出,同时现有声纳纵断面缺陷识别率不足的问题,本文旨在突破高水位复杂工况下管道缺陷检测技术瓶颈,为城市管网精细化管养提供可靠技术支撑。【方法】设计开发多波束声纳高水位管道检测系统,包含水下载具、声纳检测、成果解译三大核心模块:水下载具舱体采用6061-T6铝合金一体成型,经水压测试验证300 m水深下形变量≤129μm;声纳模块配置360个接收通道,工作频率为2.0 MHz,接收可变增益为108 dB;成果解译模块集成缺陷特征库,支持自动标注。通过实验室设置DN400塑料管模拟净水情况下典型缺陷识别与现场检测54 m管段,管径涵盖DN1000~DN1500,验证系统在不同环境下的可靠性与准确性。【结果】实验室测试中,系统对DN400塑料管模拟缺陷的成像清晰,缺陷轮廓清晰可辨;现场检测结果显示,2级及以上缺陷识别准确率与闭路电视(closed circuit television,CCTV)检测一致,1级缺陷漏判率约为15%(主要受管内流速波动、悬浮杂质影响),较传统声纳纵断面缺陷识别率提升30%以上,且单管段检测耗时较CCTV缩短40%。【结论】本多波束声纳高水位管道检测系统作为CCTV检测技术的重要补充,能显著提升高水位管道检测效率与准确性,为城市高水位管道安全运行检测提供切实可行的技术支撑与系统解决方案。
2025年S2期 v.44;No.296 132-139页 [查看摘要][在线阅读][下载 1470K] [下载次数:51 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:1 ] - 刘佳玉;王云正;王雨茜;蒋春博;张俊鹏;王敏;
【目的】研究旨在进一步解决关中地区农村污水水系不连通、水质难以长效保持(旱季黑臭、雨季溢流)、设备运维管理难等问题,促进美丽宜居村庄和美丽庭院示范创建,推进乡村振兴、加快农业农村现代化。【方法】通过现场调研与综述分析,提出一种适用于关中地区的涝池水质维持与雨-污水协同治理方案。【结果】针对关中地区农村污水特点,分析了现有处理工艺的利弊与堵点,构建了智慧管理背景下的分散式污水处理模式;从外源减排、内源控制、补水活水、水质净化与生态修复5个角度,明晰了涝池水质长效保持技术体系;从灌溉用水、景观娱乐用水、地表水补水3个角度,探讨了农村污水处理工艺尾水资源化利用的潜力。【结论】通过构建智慧管理背景下的分散式污水处理模式、完善涝池水质长效保持技术体系以及挖掘尾水资源化利用潜力,形成了末端涝池水质长效保持、汛期蓄水排涝和尾水资源化利用的关中地区涝池水质维持与雨-污水协同治理方案。
2025年S2期 v.44;No.296 140-148页 [查看摘要][在线阅读][下载 1265K] [下载次数:28 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:2 ] - 徐秋阳;贺翔;周飞祥;程慧芹;
【目的】在城市快速发展和气候变化背景下,内涝灾害成为很多城市面临的主要风险之一。因地制宜地评估城市内涝风险,编制城市内涝风险图是支撑城市内涝治理工作的重要手段。南方丘陵地区因其特殊的地貌山水特征,评估城市内涝风险需考虑流域层面系统性与城市层面精细度。【方法】文章以株洲市为例,除考虑常规的地形、水系、排水管网以外,文章采用控制变量法对排水分区设定不同的边界条件构建城市排水防涝模型,模拟30年一遇降雨条件下的城市排涝能力,评估不同边界条件下的城市内涝风险,分析南方丘陵地区城市内涝风险评估关键影响因素。【结果】对比设置不同边界条件前后的城市内涝风险,设置过境河道水位顶托、排涝通道卡脖子点和上游客水为边界条件后,排水分区内风险区总面积分别增加0.089、0.038 km~2和0.138 km~2,占设置相应边界条件前的风险区总面积比例分别为16.5%、10.7%和34.5%。结果证明,这3个边界条件为影响南方丘陵地区城市内涝风险的关键因素。【结论】文章以南方丘陵地区典型城市为例研究影响城市内涝风险的关键因素,以期为其他类似城市评估内涝风险、编制内涝风险地图提供借鉴。同时,在编制城市内涝风险图时需统筹考量所在城市的山水特点,因地制宜地开展内涝风险评估,准确把握关键边界条件。
2025年S2期 v.44;No.296 149-154+160页 [查看摘要][在线阅读][下载 1616K] [下载次数:143 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] - 王明斌;黄沛洋;
【目的】本文目的为探究沉水植物覆盖度对水质改善的作用机制。【方法】此文以锦城湖4#湖为对象,采用“食藻虫引导水下生态修复技术”进行水生态系统修复,主要技术措施包括补水口预处理措施、底质活化改良、投放食藻虫、构建沉水植物群落和水生动物群落等措施。工程实施后,对湖体水质进行为期1年的动态监测,在入水口、中段、出水口设置3个采样点,检测总氮(TN)、总磷(TP)、化学需氧量(COD)、氨氮、叶绿素a(Chla)及透明度(secchi depth,SD)等指标,分析其与沉水植物覆盖度的相关性。【结果】沉水植物覆盖度与TN、TP、COD、氨氮等水质指标呈显著正相关,随着沉水植物覆盖度的提高,水体中TN、TP、COD、氨氮质量浓度分别从3.64、0.42、64、2.850 mg/L降至0.92、0.03、16、0.052 mg/L,去除率为74.7%~98.2%,覆盖度达到90%后,TN、TP、COD、氨氮等水质均稳定达到《地表水环境质量标准》(GB 3838—2002)Ⅲ类标准。水体SD与Chla呈显著负相关,随食藻虫生物量增加Chla迅速下降,水体SD快速提升,为沉水植物提供优良的光照条件,促进沉水植物覆盖度的提高。【结论】恢复沉水植物覆盖度是人工湖水生态修复的核心,覆盖度≥90%可实现水体SD≥2.5 m,TN、TP、COD、氨氮等水质指标稳定达Ⅲ类标准。
2025年S2期 v.44;No.296 155-160页 [查看摘要][在线阅读][下载 1215K] [下载次数:37 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] - 李璇;
【目的】海绵城市建设实施方案是指导近期3~5年海绵城市建设的重要依据,但当前大部分城市仍按照水生态、水安全、水环境、水资源的“四水”框架开展方案编制,对城市拟通过海绵城市解决的主要矛盾把握不足,文章旨在突破标准化的编制范式,提供一种以问题为导向的海绵城市建设实施方案编制思路。【方法】以全国第二批海绵示范城市浙江金华为例,在深入剖析“微丘地貌洪涝叠加风险高”“水系发源地旱、污、涝交织”两大核心问题的基础上,围绕问题的解决精准锚定“微丘地貌区洪涝统筹示范”和“水系发源地海绵城市示范”2个示范目标,提出“以内涝治理为核心,统筹洪水管控、污染治理和城市抗旱”的总体建设思路。在示范期,海绵城市建设实施路径的确定、先行片区的谋划和建设项目的统筹安排上,始终锚定解决两大核心问题一条主线,集中力量解决主要矛盾。【结果】实施方案的编制成为金华3年示范期推进海绵城市建设的总体纲领,指导金华海绵城市建设取得显著成效,并助力金华连续3年获得全国海绵示范城市绩效评价A档。【结论】其以问题为导向的海绵城市实施方案编制方法和研究思路可为其他山地丘陵城市方案编制提供借鉴。
2025年S2期 v.44;No.296 161-167+174页 [查看摘要][在线阅读][下载 1558K] [下载次数:98 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ]