鄱阳湖城市面源污染与雨水洪峰源头控制技术(植生滞留槽类LID)应用机理研究

随着城市化建设加快，城市面源污染控制和雨水管理的需求也日益突出。本项目以鄱阳湖流域典型城市集水区为对象，在定量分析城市暴雨径流特征的基础上，借鉴美国城市面源污染处理的经验，利用现场和室内实验，以及模型模拟和统计分析相结合的方法，以植生滞留槽类型LID为例，研究面源污染源头控制和雨水管理技术- - 低冲击开发（LID）对暴雨径流洪峰削减和污染物去除的机理，深入探讨污染物迁移动力学特征和水力学特征，重点考察本土植物种类、土壤配比、水力停留时间、水力负荷等因素对LID效率的影响，进而形成植生滞留槽类LID的设计和应用技术参考报告。本项目地域针对性强，且为当前研究的热点和有待取得突破的前沿领域。研究成果为鄱阳湖的保护、江西省"低碳生态城市"的建设和LID在国内的应用奠定基础。

海绵城市的大力推广背景下，低影响开发LID技术体系的应用研究急需加强。本项目选取鄱阳湖流域及典型城市-南昌市为研究对象，定量分析基础上，结合模拟分析流域的降水时空特征、城市集水区暴雨径流特征的基础，得出结论为南昌城市集水区降雨径流污染较严重，路面径流污染严重于停车场与屋面径流污染相；降雨径流污染物的浓度与EMC变异性均较大；降雨径流污染存在不同程度的初期冲刷效应，其冲刷强度与降雨事件和污染物种类有关。利用室内模拟实验，以及SWMM模型和统计分析相结合的方法，研究植生滞留槽为代表的LID，对暴雨径流洪峰削减和污染物去除的机理，重点考察5种本土植物种类、不同土壤配比、内部存水区IWA结构设计、水力停留时间等因素对污染物(营养盐、重金属)去除效率的影响，而植生滞留槽水量消减的主要机理蒸发和蒸腾过程。在此基础上，选取在南昌象湖风景区进行停车场设计改建过滤型植生滞留槽，并将继续进行现场监测。本项目地域针对性强，研究成果为推动LID的应用和海绵城市的建设提供理论基础。