基于HYDRUS-1D模型的融雪劑對生物滯留池影響研究
發(fā)布時間：2020-12-11 09:41
伴隨海綿城市建設進程加快,北方地區(qū)海綿設施數(shù)量逐漸增加,其中,生物滯留池是海綿城市建設設施中應用最廣泛的技術(shù)之一,但北方冬季常施用融雪劑使得海綿城市設施受到鹽漬化威脅。研究融雪劑對生物滯留池的鹽化影響,在生物滯留池的研發(fā)、建設和管理方面具有重要意義。本課題基于遼寧省大連市春、冬季的降水數(shù)據(jù)和融雪劑施用情況,利用HYDRUS-1D軟件構(gòu)建了不同融雪和降雨條件下的生物滯留池水鹽運移模型,研究了融雪劑對生物滯留池的鹽化影響,并提出合理的減輕鹽危害建議。首先,本文設置了不同巖性種植土層的小型生物滯留池物理模型,通過對比不同深度電導率實測值和軟件模擬值,驗證數(shù)學模型模擬的可行性。結(jié)果表明該數(shù)學模型與物理模型擬合度較高,在考慮蒸發(fā)情況下的數(shù)學模型模擬結(jié)果更符合實際情況,且對種植土層的模擬偏差低于砂層,種植土層最小偏差和最大偏差分別為1%和28%,砂層最小偏差和最大偏差分別為1%和39%。為了降低融雪劑積累的鹽危害,選擇合適的種植土壤類型和融雪劑類型,對大連市2015年冬季生物滯留池電導率（ECe）逐日變化情況進行了模擬。發(fā)現(xiàn),鈣鎂混合鹽融雪劑對滯留池鹽化威脅相對較小。種植土層...
【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】：75 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
簡易型生物滯留設施
哈爾濱工業(yè)大學工程碩士學位論文-7-圖1-2復雜型生物滯留設施生物滯留池的主要參數(shù)包括填料、植物、表面積和高度，這些參數(shù)相互影響，對生物滯留池設計以及運行具有重要影響。生物滯留池的主要參數(shù)：（1）生物滯留池的填料及其配比生物滯留池混合土壤填料是具有高滲透性的人工土壤，過濾、吸附和沉降作用，對生物滯留池去除污效果起著至關(guān)重要的作用。在一些地區(qū)原狀土也可以作為生物滯留池的填料使用，但需要具有砂壤土、壤砂土或者壤土的結(jié)構(gòu)，土質(zhì)均勻并且不含石頭、樹樁或者植物根系。土壤填料的選擇隨著地理位置和所要去除的污染物類型而變化，最主要的組分是高滲透性的砂和細顆粒礫石的混合物（占50％~70％）；大顆粒有機物如木屑或護根層碎片（占5％~20％）；原狀土，最好是壤土（占10％~25％）以及細顆粒有機物質(zhì)如堆肥（占10％~20％），總的來說，濾料中應該含有相當高的砂組分并含有一小部分細顆粒和有機質(zhì)。另外一個最重要特點是其中細顆粒（粉砂及黏土）的組分不能大于2％，否則容易形成薄而堅硬的盤狀物或隨雨水流出。填料應適當壓實，過度壓實會降低土壤的滲透能力壓實度不夠又會使設施在雨水進入時沉降導致植物根球露出土壤表面。當土壤濕度飽和或濕度高時，不適合壓實。（2）植物生物滯留池的植被在蒸散、蔭庇、營養(yǎng)物去除、植物修復以及維持濾料入滲能力方面起著非常重要的作用。生物滯留池的植物組成要盡量防止單一化，采用混合植物可以保證植物多樣性。植物多樣性通常包括植物高度、密度、抗旱性、耐水性以及耐鹽性等�；旌现参镒詈脩撚蛇m合當?shù)氐谋镜刂参锝M成。且應根據(jù)主要目的有所側(cè)重，以控制徑流污染物為主要功能的生物滯留池應優(yōu)先選擇具有較強抗逆性的植物種類，且應根據(jù)污染物類型有所對應，以控制徑流流量
哈爾濱工業(yè)大學工程碩士學位論文-13-為后續(xù)不同年份模擬選擇合適的融雪劑類型和生物滯留池種植土類型。（3）不同年份生物滯留池鹽分積累和沖刷模擬經(jīng)過生物滯留池ECe值逐日變化模擬，選擇出合適的融雪劑類型和生物滯留池種植土類型，對2008-2017年冬季結(jié)束（2月末）后不同年份鹽分積累（ECe值）情況和2009-2018年春季不同時期（4月末、5月末）雨水沖刷結(jié)果進行模擬。考察不同年份降水條件下施用融雪劑生物滯留池的鹽化狀況和雨水淋溶脫鹽排鹽效果。（4）春季灌溉模擬針對春季降水未能有效脫鹽的情況，模擬不同灌溉水量脫鹽排鹽效果，提供合理灌溉排鹽措施，為生物滯留池管理和運行提供可使用的理論研究方法。1.4.3技術(shù)路線本課題的技術(shù)路線圖如圖1-3所示。圖1-3技術(shù)路線圖
【參考文獻】：
期刊論文
[1]生物滯留池系統(tǒng)組成及工程設計參數(shù)優(yōu)化[J]. 林子增,何秋玫. 凈水技術(shù). 2019(12)
[2]模擬鹽度變化對人工濕地脫氮除磷效果的影響[J]. 趙林麗,姜小三,邵學新,吳明,陸琳瑩,陶吉興. 土壤. 2019(06)
[3]上海市《海綿城市建設技術(shù)標準》解讀[J]. 張辰,陳嫣,王盼. 給水排水. 2019(12)
[4]雨水生物滯留池的設計——設計曲線法和容積法的比較[J]. 王淼,李秀玉,胡玖坤,田亮. 環(huán)境保護與循環(huán)經(jīng)濟. 2019(10)
[5]道路用氯鹽融雪劑融雪性能評價及合理選用[J]. 吳昊,徐勤安,張昊天,王春回. 工程與建設. 2019(04)
[6]土壤污染特點及防治措施[J]. 王峪芬. 河北農(nóng)業(yè). 2019(07)
[7]氯化鈉和醋酸鈣鎂兩種融雪劑對土壤中典型重金屬結(jié)合態(tài)的影響[J]. 鄒笛,趙天宇,溫亞梅,趙菲,花修藝,董德明. 吉林大學學報(理學版). 2019(02)
[8]國內(nèi)融雪劑標準研究[J]. 李偉,黃子杰,王衛(wèi)東. 氯堿工業(yè). 2019(02)
[9]淺談道路融雪劑[J]. 王昆. 中國鹽業(yè). 2018(22)
[10]植物及存水區(qū)對南方生物滯留池去污效果的影響[J]. 章茹,李艷根,劉志超,孟永剛,樂文彩. 環(huán)境工程. 2017(08)
博士論文
[1]城市土壤—植物系統(tǒng)中融雪劑的污染行為及其生態(tài)學效應[D]. 張營.湖南農(nóng)業(yè)大學 2013
碩士論文
[1]典型LID設施填料優(yōu)化設計研究[D]. 趙瑞松.西安理工大學 2019
[2]鹽漬化灌區(qū)土壤空間變異及HYDRUS水鹽模擬研究[D]. 馬璐瑤.內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學 2017
[3]融雪劑使用的綜合擇優(yōu)研究[D]. 殷澤華.北京化工大學 2013
[4]耐融雪劑植物的篩選及融雪劑對微生物多樣性的影響[D]. 王雙印.中國林業(yè)科學研究院 2012
本文編號：2910311
【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】：75 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
簡易型生物滯留設施
哈爾濱工業(yè)大學工程碩士學位論文-7-圖1-2復雜型生物滯留設施生物滯留池的主要參數(shù)包括填料、植物、表面積和高度，這些參數(shù)相互影響，對生物滯留池設計以及運行具有重要影響。生物滯留池的主要參數(shù)：（1）生物滯留池的填料及其配比生物滯留池混合土壤填料是具有高滲透性的人工土壤，過濾、吸附和沉降作用，對生物滯留池去除污效果起著至關(guān)重要的作用。在一些地區(qū)原狀土也可以作為生物滯留池的填料使用，但需要具有砂壤土、壤砂土或者壤土的結(jié)構(gòu)，土質(zhì)均勻并且不含石頭、樹樁或者植物根系。土壤填料的選擇隨著地理位置和所要去除的污染物類型而變化，最主要的組分是高滲透性的砂和細顆粒礫石的混合物（占50％~70％）；大顆粒有機物如木屑或護根層碎片（占5％~20％）；原狀土，最好是壤土（占10％~25％）以及細顆粒有機物質(zhì)如堆肥（占10％~20％），總的來說，濾料中應該含有相當高的砂組分并含有一小部分細顆粒和有機質(zhì)。另外一個最重要特點是其中細顆粒（粉砂及黏土）的組分不能大于2％，否則容易形成薄而堅硬的盤狀物或隨雨水流出。填料應適當壓實，過度壓實會降低土壤的滲透能力壓實度不夠又會使設施在雨水進入時沉降導致植物根球露出土壤表面。當土壤濕度飽和或濕度高時，不適合壓實。（2）植物生物滯留池的植被在蒸散、蔭庇、營養(yǎng)物去除、植物修復以及維持濾料入滲能力方面起著非常重要的作用。生物滯留池的植物組成要盡量防止單一化，采用混合植物可以保證植物多樣性。植物多樣性通常包括植物高度、密度、抗旱性、耐水性以及耐鹽性等�；旌现参镒詈脩撚蛇m合當?shù)氐谋镜刂参锝M成。且應根據(jù)主要目的有所側(cè)重，以控制徑流污染物為主要功能的生物滯留池應優(yōu)先選擇具有較強抗逆性的植物種類，且應根據(jù)污染物類型有所對應，以控制徑流流量
哈爾濱工業(yè)大學工程碩士學位論文-13-為后續(xù)不同年份模擬選擇合適的融雪劑類型和生物滯留池種植土類型。（3）不同年份生物滯留池鹽分積累和沖刷模擬經(jīng)過生物滯留池ECe值逐日變化模擬，選擇出合適的融雪劑類型和生物滯留池種植土類型，對2008-2017年冬季結(jié)束（2月末）后不同年份鹽分積累（ECe值）情況和2009-2018年春季不同時期（4月末、5月末）雨水沖刷結(jié)果進行模擬。考察不同年份降水條件下施用融雪劑生物滯留池的鹽化狀況和雨水淋溶脫鹽排鹽效果。（4）春季灌溉模擬針對春季降水未能有效脫鹽的情況，模擬不同灌溉水量脫鹽排鹽效果，提供合理灌溉排鹽措施，為生物滯留池管理和運行提供可使用的理論研究方法。1.4.3技術(shù)路線本課題的技術(shù)路線圖如圖1-3所示。圖1-3技術(shù)路線圖
【參考文獻】：
期刊論文
[1]生物滯留池系統(tǒng)組成及工程設計參數(shù)優(yōu)化[J]. 林子增,何秋玫. 凈水技術(shù). 2019(12)
[2]模擬鹽度變化對人工濕地脫氮除磷效果的影響[J]. 趙林麗,姜小三,邵學新,吳明,陸琳瑩,陶吉興. 土壤. 2019(06)
[3]上海市《海綿城市建設技術(shù)標準》解讀[J]. 張辰,陳嫣,王盼. 給水排水. 2019(12)
[4]雨水生物滯留池的設計——設計曲線法和容積法的比較[J]. 王淼,李秀玉,胡玖坤,田亮. 環(huán)境保護與循環(huán)經(jīng)濟. 2019(10)
[5]道路用氯鹽融雪劑融雪性能評價及合理選用[J]. 吳昊,徐勤安,張昊天,王春回. 工程與建設. 2019(04)
[6]土壤污染特點及防治措施[J]. 王峪芬. 河北農(nóng)業(yè). 2019(07)
[7]氯化鈉和醋酸鈣鎂兩種融雪劑對土壤中典型重金屬結(jié)合態(tài)的影響[J]. 鄒笛,趙天宇,溫亞梅,趙菲,花修藝,董德明. 吉林大學學報(理學版). 2019(02)
[8]國內(nèi)融雪劑標準研究[J]. 李偉,黃子杰,王衛(wèi)東. 氯堿工業(yè). 2019(02)
[9]淺談道路融雪劑[J]. 王昆. 中國鹽業(yè). 2018(22)
[10]植物及存水區(qū)對南方生物滯留池去污效果的影響[J]. 章茹,李艷根,劉志超,孟永剛,樂文彩. 環(huán)境工程. 2017(08)
博士論文
[1]城市土壤—植物系統(tǒng)中融雪劑的污染行為及其生態(tài)學效應[D]. 張營.湖南農(nóng)業(yè)大學 2013
碩士論文
[1]典型LID設施填料優(yōu)化設計研究[D]. 趙瑞松.西安理工大學 2019
[2]鹽漬化灌區(qū)土壤空間變異及HYDRUS水鹽模擬研究[D]. 馬璐瑤.內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學 2017
[3]融雪劑使用的綜合擇優(yōu)研究[D]. 殷澤華.北京化工大學 2013
[4]耐融雪劑植物的篩選及融雪劑對微生物多樣性的影響[D]. 王雙印.中國林業(yè)科學研究院 2012
本文編號：2910311
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