【摘 要】
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随着城市化的快速发展,城市降雨径流污染问题日益突出,老城区合流制排水系统的改造和城市内河初期雨水的控制成为了研究的热点和重点。本研究以合肥市城市内河十五里河流域为例,应用SWMM和MIKE11模型构建能客观反映模拟河段水动力、水质时空变化规律的模型,进而模拟分析不同处理措施的控制效能。研究的主要内容及结论如下:（1）根据雨水管网布置、历年降雨数据、土地利用类型等资料对研究区域进行管网概化及子汇水区
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随着城市化的快速发展,城市降雨径流污染问题日益突出,老城区合流制排水系统的改造和城市内河初期雨水的控制成为了研究的热点和重点。本研究以合肥市城市内河十五里河流域为例,应用SWMM和MIKE11模型构建能客观反映模拟河段水动力、水质时空变化规律的模型,进而模拟分析不同处理措施的控制效能。研究的主要内容及结论如下:（1）根据雨水管网布置、历年降雨数据、土地利用类型等资料对研究区域进行管网概化及子汇水区划分,设置模型参数并率定,应用SWMM模型构建十五里河流域的降雨径流模型,模拟流域范围的降雨径流情况。选用纳什效率系数（Nash-Sutcliffe）对SWMM模型的模拟结果进行评估,选定该地区的实测降雨资料进行验证,各项纳什效率系数均大于0.7,说明模型率定的结果较为可靠。（2）基于SWMM模型的模拟结果,将其作为边界条件输入到MIKE11模型中,建立能够模拟十五里河水环境变化的水质模型,并采用水文、水质的实测值对模拟值进行率定。结果显示:十五里河的水位相对误差为2.5%,流量相对误差为8.1%;污染物氨氮的相关系数为0.8786,污染物总磷的相关系数为0.8872。这表明吻合度较高,模型基本能够反映十五里河流域的水动力、水质时空演变的特点。（3）基于建立的SWMM和MIKE11模型,设置不同截流倍数,分析比较十五里河河道污染物的变化情况,以经济效益作为约束条件,寻找到环境与经济之间的平衡点,进而确定最优截流倍数。研究结论得出,当截流倍数n0=3时,NH4+-N和TP的平均浓度为1.79mg/L、0.29mg/L,可以满足十五里河河流的改善效果;在折抵环境效益之后,当截流倍数n0为3时,年总费用预算最低。综合考虑环境影响和经济因素,十五里河流域老城区的最佳截流倍数取值n0=3时,就可以实现合流制排水系统的改造。（4）应用建立的SWMM和MIKE11模型,通过研究不同容积和不同布局方式的雨水调蓄池对十五里河河流水质的改善效果,提出最佳雨水调蓄池方案。研究结果表明,在雨水管网末端建造50000m~3的调蓄池,使得十五里河断面水质氨氮和总磷平均浓度分别为1.73mg/L、0.30mg/L,水质满足Ⅴ类水水质标准,可达到河道水质改善效果。当设置集中式调蓄池时,十五里河河流断面削减20.64%的氨氮和26.83%的总磷;当设置分散式调蓄池时,十五里河河流断面削减25.23%的氨氮和29.27%的总磷。相比之下,分散式调蓄池污染物削减率优于集中式调蓄池。
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