常州城市住宅小区雨水径流水质分析

李 正 兆

(常州市规划设计院，江苏 常州 213002)

常州城市住宅小区雨水径流水质分析

李 正 兆

(常州市规划设计院，江苏 常州 213002)

分析了导致城市水环境恶化的主要原因，通过对常州住宅小区不同下垫面类型径流水质的测定，探讨了径流水质指标及其随降雨历时的响应关系，为雨水调蓄规模的确定、初期雨水污染控制措施的制定提供参考依据。

初期雨水，水质分析，径流水质

随着城市点源污染治理的逐步完善，城市降雨径流污染日益成为影响城市水环境改善的主要原因。对径流污染的控制受到广泛关注，国内外众多城市积极研究、落实初期雨水的收集、处理，削减入河污染负荷。《苏南现代化建设示范区规划》(2013～2020)要求区域主要河流无劣Ⅴ类水质，达到Ⅲ类及以上水质的河流占区域主要河流的比例超过80%。新修订的《江苏省城市规划管理技术规定》(2011年版)明确提出：规划建设用地面积2万m2以上新建建筑应建设雨水收集利用设施，设置雨水调蓄池。生态城市的建设、人居环境的改善、绿色建筑的推广都对初期雨水污染控制及雨水综合利用提出了新的要求。常州作为江南水乡，河网密集，水资源丰富。在城市发展过程中，众多河道水质恶化，不能满足水环境功能区划要求，因此在常州城市雨水综合利用中，首当其冲的是要控制城市降雨径流污染，在技术、经济可行的条件下，逐步推进城市雨水回用。通过对现状住宅小区内不同下垫面类型径流水质的测定，掌握初期径流污染物随降雨历时的变化规律，为初期雨水污染控制及雨水资源化利用提供指导。

1 试验设计

1)采样方法。选择常州城市住宅小区2个，1号小区于2005年年底建成交付，2号小区于2008年年底建成交付。采集屋面、路面、绿地等径流雨水，水样装入250 mL采样瓶(PVC瓶)。屋面径流雨水于建筑雨水落水管末端收集，道路径流雨水在路面雨水口处收集，绿地径流雨水在绿地内部雨水口处收集。降雨资料从采样区周边自动雨量监测站读取。2)水样分析。水样分析在常州市排水管理处水质监测站中进行，分别测定水样中COD，TN，TP三个指标，分析方法按照《水和废水监测分析方法》规范操作。

2 结果与讨论

受降雨强度和降雨历时的影响，在7·5降雨过程中，绿地未形成径流，表明绿地系统对降雨具有较高的滞留、入渗作用。绿地雨水由于经过了土壤植物的渗析、过滤作用，径流初期浓度较高的污染物大部分被土壤和植物吸附，形成径流后一般水质较好，均高于地表水Ⅴ类水质水体标准[4]。因此，从控制初期雨水污染的角度，认为绿地系统初期雨水污染贡献率较低，可以忽略。

2.1 屋面雨水

屋面径流水质一般受屋面材质、空气质量等影响，通常小区屋面为不上人屋面，人为原因导致的污染较小，屋面径流水质相对较好[2]。由图1，图2可见，1号小区屋面雨水径流COD，TN，TP峰值分别为109 mg/L,39.7 mg/L,0.32 mg/L，2号小区屋面雨水径流COD,TN，TP峰值分别为36.1 mg/L,8.5 mg/L,0.03 mg/L，污染物浓度总体较低，但两者之间水质指标差异较大，主要因为2号小区屋面为水泥材质，材料本身不增加径流水质的有机污染，1号屋面为平顶沥青油毡，材料本身有机物的释出，增大了径流水质的有机污染程度[1]。两小区屋面初期雨水径流污染物浓度总体高于后期，初期冲刷效应明显[3]。1号小区在降雨量达到6 mm，2号小区在降雨量达到5 mm之后，水质指标大幅降低，并逐步趋于稳定。1号小区COD,TN,TP分别稳定在25 mg/L～35 mg/L,10 mg/L～20 mg/L,0.10 mg/L～0.20 mg/L；2号小区COD,TN,TP分别稳定在10 mg/L～20 mg/L,1 mg/L～3 mg/L,0 mg/L～0.1 mg/L。按屋面雨水初损2 mm考虑，控制径流深度3 mm～4 mm就可以达到污染物高效控制的目的。张凡等[2]研究认为控制屋面雨水径流深度1.6 mm～2.0 mm即可实现控污。《建筑与小区雨水利用工程技术规范》给出屋面弃流可采用2 mm～3 mm径流深度，即控制屋面径流深度2 mm～3 mm。

2.2 路面雨水

路面径流水质除受大气沉降影响外，更多的是受地面垃圾堆积、车辆排放以及地表冲刷侵蚀等影响，所以路面径流污染较屋面应该更为严重。本次测定的路面、屋面径流水质指标也表明这一点。由图3，图4可知，路面径流初期效应明显，1号小区初期径流COD浓度高达650 mg/L～700 mg/L，而彩虹城一期初期径流COD浓度为140 mg/L～150 mg/L，分析主要原因有：1)1号小区建成交付时间较2号小区一期要长，入住率高于后者，人为活动干扰、路面材质老化较后者要严重；2)1号小区采用带导流槽的侧石，槽内积土、落尘等极易受径流冲刷携带。1号小区初期径流COD浓度已超出正常生活污水的浓度，这与其他学者“一般小区路面雨水污染严重，道路初期雨水的COD和SS浓度有时都超过城市污水”的研究一致。

两小区屋面初期雨水径流污染物浓度总体高于后期，在降雨量达到8 mm～9 mm后，水质指标大幅降低，并逐步趋于稳定。

1号小区COD，TN，TP分别稳定在80 mg/L～90 mg/L，2 mg/L～3.5 mg/L，2 mg/L～3.5 mg/L；2号小区COD，TN，TP分别稳定在10 mg/L～20 mg/L，1 mg/L～3 mg/L，0 mg/L～0.1 mg/L。按路面雨水初损3 mm考虑，控制径流深度5 mm～6 mm就可以达到污染物高效控制的目的。《建筑与小区雨水利用工程技术规范》给出地面弃流可采用3 mm～5 mm径流深度，即控制路面径流深度3 mm～5 mm。对北京城区不同汇水面的雨水径流污染物冲刷规律的研究表明，小区路面或小区内的管道系统初期弃流量应控制在4 mm～5 mm[5]。

3 结语

通过对现状小区不同下垫面类型径流雨水水质的测定，径流水质与降雨历时响应关系的分析，为雨水调蓄规模的确定、初期雨水污染控制措施的制定提供指导。

降雨径流水质受下垫面类型、所属区域、降雨强度等影响较大，本次水质测定成果仅作为常州城区新开发地块径流水质的参考，对于城市道路、区域性径流水质，仍需作进一步测定研究。

[1] 陆怡诚，纪桂霞，吕天恒.城市屋面雨水初期径流污染特征与规律研究[J].水资源与水工程学报，2011，22(4)：85-88.

[2] 张 凡，董志龙，王宝山.建筑屋顶雨水径流初期冲刷效应研究[J].环境污染与防治，2011，33(6)：32-35.

[3] 车 伍，张 伟，李俊奇.城市初期雨水和初期冲刷问题剖析[J].中国给水排水，2011，27(14)：9-14.

[4] 胡文力.浅析初期雨水水质及弃水量[J].山西建筑，2011，37(25)：129-130.

[5] 车 伍，张 炜，李俊奇.城市雨水径流污染的初期弃流控制[J].中国给水排水，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，工程师

TU991.114

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