[发明专利]生态调蓄池及其体积分配方法

说明书

本发明涉及一种生态调蓄池及其体积分配方法，生态调蓄池位于地上，上游承接污水管排口，下游排入自然水体当中，具备储存水和生态净化的功能；生态调蓄池内部从上游到下游依次包括沉淀区域和湿地净化区域，污水进入生态调蓄池后，先经过沉淀区域，完成颗粒物沉降，然后经过湿地净化区域完成初期雨水的进一步净化，保证进入自然水体水质要求；径流流量超过生态调蓄池体积时，通过溢流排入自然水体中。生态调蓄池的体积分配方法是基于SWMM模型，基于合流制溢流的沉淀区域和湿地净化区域内的污染控制目标和溢流频次控制，得出生态调蓄池优化设计容积(V)、并确定出水的污染负荷(C)，为性能提升提供支撑。

技术领域

本发明涉及一种生态调蓄池及其体积分配方法，属于调蓄池体积分配技术领域。

背景技术

由于初期冲刷效应的存在，降雨时通常出现初期雨水径流污染物浓度高于后期的现象，美国国家环保署推荐的11种雨水径流特征污染物为总悬浮固体、生化需氧量、化学需氧量、总磷、溶解磷、总凯氏氮、硝氮和亚硝氮、铜、铅、锌。按照污染物特性可将其分为：颗粒物质、需氧量物质、富营养化物质和重金属。初期雨水污染物浓度较高、且普遍大大超过《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)中III类水体标准，若直接排入到河湖等自然水体中，N、P等富营养化物质以及重金属及杀虫剂等毒性污染物进入水环境中对水环境生态造成严重影响。

调蓄池作为控制初期雨水面源与径流污染的有效手段，在控制初期径流污染、削减洪峰、稳定水量方面起到重要作用，但是其受占地面积约束较大，因此利用入湖库地区开展生态调蓄池建设、完成初期雨水消能、颗粒物沉降、污染物净化等目标具有较强的可实施性。

颗粒物以及氮磷等富营养化物质是首要的控制污染物，因此调蓄池在完成蓄水功能的基础上实现污染物的去除对保证水环境安全具有重要意义。目前在海绵城市研究中对调蓄池生态净化的是分为蓄水区与湿地净化区，从而完成对初期雨水的净化和调蓄。

生态调蓄池主要完成雨水的存储和污染物净化两项功能，在蓄水区中颗粒物可以沉降并且清除部分污染物、在湿地净化区中除完成污染物净化外还承担蓄水的功能，两部分区域均存在蓄水、净化的功能，可视作一个系统、目前而言对其蓄水净化功能之间体积分配的研究较为稀少。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种生态调蓄池及其体积分配方法，其具体技术方案如下：

一种生态调蓄池，所述生态调蓄池位于地上，上游承接污水管排口，下游排入自然水体当中，具备储存水和生态净化的功能；

所述生态调蓄池内部从上游到下游依次包括沉淀区域和湿地净化区域，污水进入生态调蓄池后，先经过沉淀区域，完成颗粒物沉降，然后经过湿地净化区域完成初期雨水的进一步净化，保证进入自然水体水质要求；径流流量超过生态调蓄池体积时，通过溢流排入自然水体中。

一种生态调蓄池的体积分配方法，基于SWMM模型，基于合流制溢流的沉淀区域和湿地净化区域内的污染控制目标和溢流频次控制，得出生态调蓄池优化设计容积(V)、并确定出水的污染负荷(C)，具体过程为：

(1)选定研究区域，对研究区域进行调查，分析其点源污染和面源污染，并对研究区域水体水质情况进行取样调查；点源污染主要是指在特定地点排放的污染物，主要是各种排污口COD、氨氮、总磷、总氮、固体悬浮物以及铅、铜的污染物的监测，面源污染主要由降雨径流污染、城乡结合部地区分散式畜禽养殖废水污染，其具有明显的区域和季节变化特征，监测污染物类型与点源污染物类型相同；

(2)通过资料收集和整理，对研究区域入渗参数、汇流过程参数、地表污染物累积及冲刷模型参数、街道清扫系统参数进行调研选取，用WaterDesk软件提取出原始地形文件中管网长度、管径、埋深及坡度信息，建立了研究区域SWMM模型；