城市化流域降雨径流污染的频率分析方法研究——以深圳石岩河流域为例.docx

城市化流域降雨径流污染的频率分析方法研究——以深圳石岩河流域为例
随着城市化的进程不断加快，城市化流域的降雨径流污染问题日益突出，直接影响着城市水环境的健康和可持续发展。因此，建立科学的城市化流域降雨径流污染频率分析方法具有重要意义。本文以深圳石岩河流域为例，探讨城市化流域降雨径流污染频率分析方法的研究。
一、研究背景
城市化是指城市与周围农村组成的集聚区，具有人口密集、经济活动频繁、资源消耗大、环境压力高等特征。城市化的快速发展和规模扩张给流域水环境造成了诸多影响，其中城市化降雨径流污染问题是比较突出的。城市化流域的硬化面积增加，土地利用方式和下垫面特征的改变使得降雨径流的各项指标都发生了变化，其中最直观的表现就是径流水量的变化，同时污染物浓度、污染物负荷等方面也发生了变化。因此，建立一种合理、科学的城市化流域降雨径流污染频率分析方法对于城市水环境管理和城市可持续发展具有重要的意义。
二、研究目的
本文旨在针对城市化流域降雨径流污染问题，探讨城市化流域降雨径流污染频率分析方法的研究，以深圳石岩河流域为例，综合运用雨量计算、径流演算、水质模拟技术等分析方法，计算分析城市化流域在不同条件下的径流量、污染物浓度随时间的分布变化规律，为城市水环境管理和城市可持续发展提供科学依据。
三、研究方法
1、资料来源
本研究采用深圳石岩河流域的降雨、径流、水质监测数据和建设用地变化数据，研究期间为2000-2019年。
2、降雨径流计算
采用StormWaterManagementModel软件（SWMM）对石岩河流域进行降雨径流计算，模拟城市化流域在不同条件下的径流变化；其中，建立流域模型时，需输入流域的物理和水文地理属性参数，如各种地表覆盖类型、地形高程和坡度等，通过与流域实际情况相结合并校正，获得最优的水位—流量系数。
3、水质模拟分析
采用EnvironmentalFluidDynamicsCode(EFDC)水动力与水质模型对石岩河流域的水质变化趋势进行模拟和分析。其中，模型可以考虑降雨、径流、扰动源等因素对城市化流域水质的影响，使得模拟结果能够更加真实地反映城市化流域水质的变化规律。根据实测资料和研究区域水动力条件，校正模型参数，得到较为精确的模型结果。同时，将模拟出的结果验证和修正，得到更为合理的水质模拟数据，进一步提高频率分析的精度。
4、数据处理
通过对模拟结果的处理和分析，计算出城市化流域在不同条件下的径流量、污染物浓度随时间的变化规律，并进行相关性分析和优化，得到比较准确的降雨径流污染频率分析数据。
四、研究结果
经过对深圳石岩河流域的降雨、径流和水质监测数据进行分析处理，本次研究获得了一系列相关的频率分析数据，其中包括：
1、径流较大的30年一遇事件，引起水体浑浊度、颜色、氨氮等指标大幅度增加。
2、径流较大的10年一遇事件，引起水体COD、BOD、总磷等指标大幅度增加。
3、径流较大的5年一遇事件，引起水体主要污染物指标超过国家排放标准，水质状况较差。
4、在不同降雨事件下，城市化流域降雨径流污染物的浓度和负荷存在明显的相互影响，具体表现为在降雨强度较大时，水体中污染物的含量和负荷均迅速上升。
以上分析结果表明，城市化流域降雨径流污染问题的频率分析对水质保护和城市可持续发展具有重要意义，同时也反映了城市化流域降雨径流污染问题的现状及其对水环境的影响。
五、结论
城市化流域降雨径流污染问题日益突出，建立科学的降雨径流污染频率分析方法具有重要意义。本文以深圳石岩河流域为例，探讨了城市化流域降雨径流污染频率分析的方法研究。通过对降雨径流计算、水质模拟分析等方法的综合应用，得到了一系列相关的频率分析数据，分析结果表明：城市化流域降雨径流污染问题的危害性呈逐步增加的趋势，其频率分析对水质保护和城市可持续发展具有重要意义，同时也为城市化流域水环境管理提供了科学依据。