内容推荐 作为流域精准治污体系中更为微观和细致的尺度,本书在承接《流域精准治污决策技术体系及应用研究》一书对流域系统研究的基础上,以城市河流片区为整体,以系统的水质效应评估导向为特色,研究与分析生成精准决策所必需的城市河流片区基础信息、片区与水体尺度响应关系的模拟等基本要素;通过对响应关系的研究完成重点排口识别,提出重点排口设置需求、预警、监测等技术要求,从而为城市河流水体水质保护与恢复提供实用、动态和可更新的科学决策支撑,提升城市流域精细化管控技术水平。 本书以昆明滇池流域中较为典型、数据条件较为完整的盘龙江片区为城市河流对象,在离线监测与在线监测的基础上,构建陆域-水域耦合模拟模型,对片区排水系统及其运行进行评估,提出片区精准治污决策方案。 目录 第1章 绪论 1.1 研究背景与目的 1.1.1 研究背景 1.1.2 研究目的 1.1.3 研究意义 1.2 研究内容 1.2.1 排水系统核查与监测 1.2.2 城市河流水动力-水质模型构建 1.2.3 片区陆域-水域响应关系模型构建 1.2.4 评估指标体系构建 1.2.5 城市河流片区评估及精准治污决策研究 1.3 技术路线 第2章 城市河流片区多尺度陆域.水域耦台模拟方法 2.1 方法框架 2.2 研究对象案例概况 22.1 研究范围 2.2.2 土地利用 2.2.3 水系分布 2.2.4 降雨特征 2.2.5 片区“厂-池站网”系统构成 2.2.6 盘龙江水质变化分析与评估 2.3 排水系统核查与监测 2.3.1 盘龙江片区排水系统拓扑分析 2.3.2 水质水量监测 2.4 城市河流水动力-水质模型构建 2.4.1 模型选择与原理 2.4.2 模型基础数据收集与制备 2.4.3 盘龙江水动力-水质模型构建 2.4.4 模型参数校正与结果评价 2.5 片区陆域-水域响应关系模型构建 2.5.1 模型选择与原理 2.5.2 模型结果评价 2.6 评估指标体系构建 2.6.1 上位政策与指标体系的关系分析 2.6.2 评估指标体系构建思路 2.6.3 评估指标体系构建 2.7 本章小结 第3章 城市河流片区排水系统运行评估 3.1 片区基准年水环境治理工程效益综合评估 3.1.1 盘龙江片区主要排水设施评估 3.1.2 盘龙江片区污染负荷综合评估 3.1.3 水陆衔接指标评估 3.2 系统运行的目标影响分析 3.2.1 管理目标分析 3.2.2 科学目标分析 3.3 片区治理多情景模拟与综合评估 3.3.1 不同降雨条件下盘龙江主要排口溢流情况 3.3.2 第五污水处理厂一级强化的污染削减与水质改善效应评估 3.3.3 第四污水处理厂、第五污水处理厂尾水外排资源化的盘龙江水质影响评估 3.3.4 新建污水处理厂对盘龙江水质影响评估 3.4 本章小结 第4章 城市河流片区精准治污决策目标与方案 4.1 盘龙江主要排口识别与控制目标确定 4.2 盘龙江重点排口的污染负荷削减方案 4.2.1 重点削减片区存在的问题梳理 4.2.2 重点片区污染控制措施 4.2.3 控制方案效益预评估 4.2.4 小结 4.3 排口管控需求与建议 4.3.1 排口整治建议 4.3.2 排口监管建议 4.3.3 以排口控制为导向的“厂池站网”联合调度建议 4.4 片区系统整体运行优化建议 4.4.1 主要设施联合运行现状 4.4.2 污水处理厂的系统运行建议 4.5 本章小结 第5章 结论及展望 5.1 主要结沦 5.1.1 方法体系构建 5.1.2 方法体系应用 5.2 不足和展望 参考文献 附录 评估指标体系构建与计算说明 1 主要排水设施评估 1.1 管网系统 1.2 泵站系统 1.3 调蓄池系统 1.4 污水处理厂系统 2 片区综合评估指标 2.1 片区范围 2.2 雨污分流率 2.3 片区年径流总量控制率 2.4 片区污水及负荷总量 2.5 片区污水收集处理率 2.6 片区污染负荷削减率 2.7 片区八河水量及负荷总量 3 片区水陆衔接指标评估 3.1 重点断面水质达标率 3.2 重要排口对特定断面的贡献率 3.3 片区排口污染负荷目标削减率 3.4 合流制排口溢流控制率 序言 城市是我国水环境治理 中最为复杂的单元,也是我 国水环境治理的重点与难点 。在城市片区,“黑臭在水 里,根源在岸上,关键在排 口,核心在管网”,河道、 排口、子片区、重点工程构 成了一个多尺度、相互关联 和影响的体系。要实现对城 市河流的水质提升,就必须 要以此为基础开展逐级水质 响应评估,将重点工程纳入 片区的系统中进行考虑,开 展以河流输入和城市流域为 整体的综合评估,从而实现 流域精细化管控和目标水体 水质的持续改善。但在目前 的研究中,至少还面临两方 面的挑战:一是城市片区总 量减排与水环境质量改善有 关联,但其响应关系并不明 确;二是城市内的污染治理 工程体系已基本形成,但由 于配套设施、管理、运行等 方面的不完善,“厂-池-站- 网”效益并未真正得到全部 发挥。在此种情况下,未来 的城市河流水质改善需要进 一步转变思路,从重工程建 设向工程提质增效转变,从 对工程的总量减排绩效评估 向水质改善绩效评估转变, 实现从粗放治理向精准治污 转变。 在城市河流片区“河道→ 排口→子片区→重点工程” 的精准治理中,对河道分析 的作用在于识别城市河流水 质变化断面,建立排口与河 道沿程水质变化的响应关系 ,确定达到水质目标的片区 综合指标体系及量化要求; 排口作为陆域和水域之间的 重要纽带,是衔接陆域与水 域、实现流域精细化管理的 关键节点,特别是对排口数 量多、种类复杂的城市流域 ,其管控成效对水质的影响 至关重要;子片区的分析目 标是确定汇入重要排口的陆 域,监测和模拟子片区的流 量及负荷;而对重点工程的 分析则首先需要构建工程评 估指标体系,在此基础上重 点评估工程对子片区、排口 的水量和负荷影响,以及对 城市河流特定断面的水质影 响,提出优化和新建工程的 量化指标要求。 作为流域精准治污体系 中更为微观和细致的尺度, 本书在承接《流域精准治污 决策技术体系及应用研究》 一书对流域系统研究的基础 上,以城市河流片区为整体 ,以系统的水质效应评估导 向为特色,研究与分析生成 精准决策所必需的城市河流 片区基础信息、片区与水体 尺度响应关系的模拟等基本 要素;通过对响应关系的研 究完成重点排口识别,提出 重点排口设置需求、预警、 监测等技术要求,从而为城 市河流水体水质保护与恢复 提供实用、动态和可更新的 科学决策支撑,提升城市流 域精细化管控技术水平。 本书以昆明滇池流域中 较为典型、数据条件较为完 整的盘龙江片区为城市河流 对象,在离线监测与在线监 测的基础上,构建陆域-水 域耦合模拟模型,对片区排 水系统及其运行进行评估, 提出片区精准治污决策方案 。 本书的内容主要包括三 个部分: (1)城市河流片区多尺 度陆域-水域耦合模拟方法 ,包括方法框架、研究范围 、片区“厂-池-站-网”系统构 成、盘龙江水质变化分析与 评估、盘龙江片区排水系统 拓扑分析、排水系统核查与 监测、片区管网模型构建、 城市河流水动力-水质模型 构建、片区陆域-水域响应 关系模型构建、模型参数校 正与结果评价、评估指标体 系构建等。 (2)片区污染负荷排水 系统运行评估,主要包括盘 龙江片区主要排水设施评估 、片区综合评估、水陆衔接 指标评估、系统运行的管理 目标和科学目标影响分析、 片区治理多情景模拟与综合 评估、不同降雨条件下盘龙 江主要排口溢流评估等。 (3)片区精准治污决策 目标与方案,主要包括盘龙 江主要排口识别与控制目标 确定、片区推荐与储备工程 方案优化排口管控建议、片 区系统整体运行的策略建议 、主要设施联合运行现状、 污水处理厂的系统运行建议 等。 本书是团队集体智慧的 结晶。全书由刘永、蒋青松 、籍瑶总体设计并主笔,参 与本书研究与各章节写作的 还有来自北京大学、北京英 特利为环境科技有限公司、 昆明市生态环境科学研究院 、云南省生态环境科学研究 院、广州市市政工程设计研 究总院有限公司、昆明滇池 投资有限责任公司的同事: 邹锐、王海玲、王俊松、马 文静、支国强、刘旦宇、容 思亮、贺文彦、杨艳、吴俭 、孙延鑫、李金城、张帆。 在团队的共同努力下,几经 修改并由刘永、蒋青松、籍 瑶、孙延鑫最终定稿。 本书的研究与出版得到 了国家自然科学基金 (51721006、51779002) 、“滇池流域水环境保护治 理‘十三五’规划”项目、第二 次全国污染源普查水系数据 规整技术支持项目 (2019A063)及云南省高 原湖泊流域污染过程与管理 重点实验室开放基金、云南 省科技厅专家工作站等的资 助。在本书的设计与开展过 程中,得到了北京大学郭怀 成教授、云南大学孙佩石教 授、北京清环智慧水务科技 赵冬泉董事长、中国市政工 程华北设计研究总院有限公 司智慧水务分院王浩正院长 、生态环境部环境规划院陈 岩研究员、中国科学院南京 地理与湖泊研究所陈开宁研 究员、云南省生态环境科学 研究院余艳红副院长、昆明 市生态环境科学研究院徐晓 梅正高工等 |