常州城市住宅小區雨水徑流水質分析

李 正 兆

(常州市規劃設計院，江蘇 常州 213002)

常州城市住宅小區雨水徑流水質分析

李 正 兆

(常州市規劃設計院，江蘇 常州 213002)

分析了導致城市水環境惡化的主要原因，通過對常州住宅小區不同下墊面類型徑流水質的測定，探討了徑流水質指標及其隨降雨歷時的響應關系，為雨水調蓄規模的確定、初期雨水污染控制措施的制定提供參考依據。

初期雨水，水質分析，徑流水質

隨著城市點源污染治理的逐步完善，城市降雨徑流污染日益成為影響城市水環境改善的主要原因。對徑流污染的控制受到廣泛關注，國內外眾多城市積極研究、落實初期雨水的收集、處理，削減入河污染負荷。《蘇南現代化建設示范區規劃》(2013～2020)要求區域主要河流無劣Ⅴ類水質，達到Ⅲ類及以上水質的河流占區域主要河流的比例超過80%。新修訂的《江蘇省城市規劃管理技術規定》(2011年版)明確提出：規劃建設用地面積2萬m2以上新建建筑應建設雨水收集利用設施，設置雨水調蓄池。生態城市的建設、人居環境的改善、綠色建筑的推廣都對初期雨水污染控制及雨水綜合利用提出了新的要求。常州作為江南水鄉，河網密集，水資源豐富。在城市發展過程中，眾多河道水質惡化，不能滿足水環境功能區劃要求，因此在常州城市雨水綜合利用中，首當其沖的是要控制城市降雨徑流污染，在技術、經濟可行的條件下，逐步推進城市雨水回用。通過對現狀住宅小區內不同下墊面類型徑流水質的測定，掌握初期徑流污染物隨降雨歷時的變化規律，為初期雨水污染控制及雨水資源化利用提供指導。

1 試驗設計

1)采樣方法。選擇常州城市住宅小區2個，1號小區于2005年年底建成交付，2號小區于2008年年底建成交付。采集屋面、路面、綠地等徑流雨水，水樣裝入250 mL采樣瓶(PVC瓶)。屋面徑流雨水于建筑雨水落水管末端收集，道路徑流雨水在路面雨水口處收集，綠地徑流雨水在綠地內部雨水口處收集。降雨資料從采樣區周邊自動雨量監測站讀取。2)水樣分析。水樣分析在常州市排水管理處水質監測站中進行，分別測定水樣中COD，TN，TP三個指標，分析方法按照《水和廢水監測分析方法》規范操作。

2 結果與討論

受降雨強度和降雨歷時的影響，在7·5降雨過程中，綠地未形成徑流，表明綠地系統對降雨具有較高的滯留、入滲作用。綠地雨水由于經過了土壤植物的滲析、過濾作用，徑流初期濃度較高的污染物大部分被土壤和植物吸附，形成徑流后一般水質較好，均高于地表水Ⅴ類水質水體標準[4]。因此，從控制初期雨水污染的角度，認為綠地系統初期雨水污染貢獻率較低，可以忽略。

2.1 屋面雨水

屋面徑流水質一般受屋面材質、空氣質量等影響，通常小區屋面為不上人屋面，人為原因導致的污染較小，屋面徑流水質相對較好[2]。由圖1，圖2可見，1號小區屋面雨水徑流COD，TN，TP峰值分別為109 mg/L,39.7 mg/L,0.32 mg/L，2號小區屋面雨水徑流COD,TN，TP峰值分別為36.1 mg/L,8.5 mg/L,0.03 mg/L，污染物濃度總體較低，但兩者之間水質指標差異較大，主要因為2號小區屋面為水泥材質，材料本身不增加徑流水質的有機污染，1號屋面為平頂瀝青油氈，材料本身有機物的釋出，增大了徑流水質的有機污染程度[1]。兩小區屋面初期雨水徑流污染物濃度總體高于后期，初期沖刷效應明顯[3]。1號小區在降雨量達到6 mm，2號小區在降雨量達到5 mm之后，水質指標大幅降低，并逐步趨于穩定。1號小區COD,TN,TP分別穩定在25 mg/L～35 mg/L,10 mg/L～20 mg/L,0.10 mg/L～0.20 mg/L；2號小區COD,TN,TP分別穩定在10 mg/L～20 mg/L,1 mg/L～3 mg/L,0 mg/L～0.1 mg/L。按屋面雨水初損2 mm考慮，控制徑流深度3 mm～4 mm就可以達到污染物高效控制的目的。張凡等[2]研究認為控制屋面雨水徑流深度1.6 mm～2.0 mm即可實現控污。《建筑與小區雨水利用工程技術規范》給出屋面棄流可采用2 mm～3 mm徑流深度，即控制屋面徑流深度2 mm～3 mm。

2.2 路面雨水

路面徑流水質除受大氣沉降影響外，更多的是受地面垃圾堆積、車輛排放以及地表沖刷侵蝕等影響，所以路面徑流污染較屋面應該更為嚴重。本次測定的路面、屋面徑流水質指標也表明這一點。由圖3，圖4可知，路面徑流初期效應明顯，1號小區初期徑流COD濃度高達650 mg/L～700 mg/L，而彩虹城一期初期徑流COD濃度為140 mg/L～150 mg/L，分析主要原因有：1)1號小區建成交付時間較2號小區一期要長，入住率高于后者，人為活動干擾、路面材質老化較后者要嚴重；2)1號小區采用帶導流槽的側石，槽內積土、落塵等極易受徑流沖刷攜帶。1號小區初期徑流COD濃度已超出正常生活污水的濃度，這與其他學者“一般小區路面雨水污染嚴重，道路初期雨水的COD和SS濃度有時都超過城市污水”的研究一致。

兩小區屋面初期雨水徑流污染物濃度總體高于后期，在降雨量達到8 mm～9 mm后，水質指標大幅降低，并逐步趨于穩定。

1號小區COD，TN，TP分別穩定在80 mg/L～90 mg/L，2 mg/L～3.5 mg/L，2 mg/L～3.5 mg/L；2號小區COD，TN，TP分別穩定在10 mg/L～20 mg/L，1 mg/L～3 mg/L，0 mg/L～0.1 mg/L。按路面雨水初損3 mm考慮，控制徑流深度5 mm～6 mm就可以達到污染物高效控制的目的。《建筑與小區雨水利用工程技術規范》給出地面棄流可采用3 mm～5 mm徑流深度，即控制路面徑流深度3 mm～5 mm。對北京城區不同匯水面的雨水徑流污染物沖刷規律的研究表明，小區路面或小區內的管道系統初期棄流量應控制在4 mm～5 mm[5]。

3 結語

通過對現狀小區不同下墊面類型徑流雨水水質的測定，徑流水質與降雨歷時響應關系的分析，為雨水調蓄規模的確定、初期雨水污染控制措施的制定提供指導。

降雨徑流水質受下墊面類型、所屬區域、降雨強度等影響較大，本次水質測定成果僅作為常州城區新開發地塊徑流水質的參考，對于城市道路、區域性徑流水質，仍需作進一步測定研究。

[1] 陸怡誠，紀桂霞，呂天恒.城市屋面雨水初期徑流污染特征與規律研究[J].水資源與水工程學報，2011，22(4)：85-88.

[2] 張 凡，董志龍，王寶山.建筑屋頂雨水徑流初期沖刷效應研究[J].環境污染與防治，2011，33(6)：32-35.

[3] 車 伍，張 偉，李俊奇.城市初期雨水和初期沖刷問題剖析[J].中國給水排水，2011，27(14)：9-14.

[4] 胡文力.淺析初期雨水水質及棄水量[J].山西建筑，2011，37(25)：129-130.

[5] 車 伍，張 煒，李俊奇.城市雨水徑流污染的初期棄流控制[J].中國給水排水，2007，23(6)：1-5.

Analysis on rainwater runoff quality in Changzhou urban residential

LI Zheng-zhao

(ChangzhouPlanningandDesignInstitute,Changzhou213002,China)

This paper analyzed the main causes leading to the deterioration of water environment, through the determination to runoff quality of underlying surface types in Changzhou urban residential, discussed the runoff water quality index and its response relationship with the rainfall, provided reference for the determination of rainwater storage scale, the development of initial rainwater pollution control measures.

initial rainwater, water quality analysis, runoff water quality

1009-6825(2014)28-0135-02

2014-07-28

李正兆(1983- )，男，工程師

TU991.114

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