利用城市雨水回灌地下水防治地面沉降技术方法探讨

阐述城市化快速发展日益突显的城市雨水问题与地下水超采引起地面沉降危害,在对城市雨水收集处理进行水质分析基础上,探讨城市雨水直接回灌浅层含水层在地面沉降防治中的利用潜力和意义.     

Yield–reliability analysis for rural domestic water supply from combined rainwater harvesting and run-of-river abstraction

Abstract

In many rural areas, reticulated water supply from large water resources schemes does not exist and many households obtain water from groundwater (GW), rainwater harvesting (RWH), run-of-river (ROR) flow, or combinations of these. While comprehensive yield–reliability analysis for large water resource systems is the norm, typical rural water supply analysis unrealistically aggregates data into monthly or annual time steps and does not incorporate reliability. A daily time-step simulation of household supply and frequency analysis of the number of days supplied in each year is used herein to: (a) demonstrate a realistic approach of yield–reliability analysis for RWH, ROR and combined RWH and ROR supply; and (b) show how combined utilization of the two can lead to improved supply. Integration of RWH and ROR supply has been found to improve yield and reliability substantially. The limitations of using the simpler mass curve analysis and the effect of applying a monthly time step are demonstrated.

Citation Ndiritu, J., Odiyo, J. O., Makungo, R., Ntuli, C. & Mwaka, B. (2011) Yield–reliability analysis for rural domestic water supply from combined rainwater harvesting and run-of-river abstraction. Hydrol. Sci. J. 56(2), 238–248.     

城市雨水利用在区域规划环评中的可行性分析

我国目前正处于城市化快速发展阶段,随之而来的城市雨水资源的大量流失和污染严重的雨水径流及由此引起的城市洪灾和生态环境破坏等问题引起了人们的高度关注。对开发区雨水利用可行性分析结果表明:开发区雨水收集量可占总用水量的2.5%—8.0%,可节约用水费用12%—20%;与污水回用相比,在污水量小于5 000 m3/d时,采用雨水收集利用更加经济可行。因此,提出在区域规划层次上,应提高对城市雨水利用对策的重视,充分发挥区域规划环境影响评价宏观控制、协调的作用。     

In-situ rainwater harvesting and gravel mulch combination for corn production in the dry semi-arid region of China

A field study was conducted to determine the effect of a combination of ridge and furrow method of in-situ rainwater harvesting with gravel mulch on corn production, soil moisture storage, and water-use efficiency in the dry semi-arid region of China. Results showed that plastic-covered ridges had an average runoff efficiency (runoff/rainfall) of 87% as compared to 7% for bare ridges, and could generate runoff at a threshold value of 0·8±0·2 mm rainfall. Bare ridges produced runoff only under high intensity rainfall events, and was ineffective for harvesting rainfall in the study area. The plastic-covered ridge and gravel-mulched furrow method of rainwater harvesting was effective in conserving moisture and increasing yield and water-use efficiency. The grain yield in this treatment was 1·9 times that of the conventional flat soil cultivation (control), and the water-use efficiency was 1·8 times that of the control. The good performance of the film-covered surface ridges and gravel-mulched furrows is attributed to the better utilization of light rains, improvement of infiltration in the root zone, and suppression of evaporation losses.     

1991～2004年不同环流背景下南宁市降水化学成分变化特征的研究

利用1991～2004年广西南宁市降水化学成分资料,结合NCEP／NCAR再分析资料,分析了不同大气环流背景下南宁市降水化学成分的变化特征。结果表明,南宁市的酸雨属硫酸型,酸雨的形成与大气环流密切相关,影响南宁市酸雨的大气环流主要是高空槽锋面,其次是高压后部和热带气旋,受高空槽锋面特别是东路冷空气影响时,出现酸雨的频率最高,pH值最小,雨水中SO4^2-明显增多,热带气旋降水时,雨水酸度最轻,离子浓度甚至比高空槽锋面影响低2～3倍。     

人工集水面临界产流降雨量确定实验研究

通过在中国科学院寒区旱区环境与工程研究所皋兰生态农业试验站1998-1999年的降雨-径流观测实验,利用直线回归模型确定包括自然集水面在内的9种人工集水面的临界产流降雨量值(降雨阀值)。结果表明:在不受前期降雨影响下,自然黄土坡面、清除杂草自然黄土坡面和粘土夯实集水面的临界产流降雨量分别为8.5mm,8.0mm和4.1mm。在受前期降雨影响下,其临界产流降雨量分别为6.0mm,5.0mm和1.9mm。塑料膜、油毡、沥青和混凝土处理集水面的产流过程受降雨量和降雨强度的影响小,平均状态下其临界产流降雨量为0.1～1.5mm。塑料膜、油毡、沥青、塑料+小砾石和塑料+大砾石集水面的临界产流降雨量分别为0.13mm,0.21mm,0.17mm,0.98mm和0.85mm。混凝土集水面在干燥情况下的临界产流降雨量为1.48mm,在不干燥情况下的临界产流降雨量为1.16mm。     

城市屋顶雨水回灌裂隙岩溶含水层的国内外案例介绍——兼对济南市屋顶雨水回灌裂隙岩溶含水层问题的思考

通过监测和分析济南市市区降水、屋面雨水水质和水量过程,屋顶雨水属微污染类水,经前期雨水弃流和预处理达到一定质量标准,通过管井回灌到裂隙岩溶含水层,可用于饮用水供水和保护地下水环境。已做的示踪试验表明,北方岩溶含水介质多属多重裂隙岩溶通道,因此在人工开采条件下,回灌应关注快、慢速流带来的不同水质变化问题,包括屋面雨水与裂隙岩溶介质的水岩作用。澳大利亚的案例说明,裂隙岩溶含水层对不同污染物有着不同的衰变效果。100多年来Mount Gambier市城区雨洪水经非承压石灰岩含水层径流一直排放到作为城市供水的蓝湖,到目前它对蓝湖水质没有表现出任何可量度的损害。但对于济南市的屋顶雨水回灌裂隙岩溶含水层,仍有许多问题需要研究。      

环境WiFi能量采集系统的匹配网络与整流电路设计

设计了一款针对WiFi信号的环境能量采集系统,工作频率范围从2.4 GHz到2.485 GHz.该系统采用了4倍压整流电路,并设计了从天线到整流电路的宽带匹配电路,提升了能量采集的效率.设计的宽带匹配电路在WiFi工作频率范围内,S₁₁均小于-10 dB.整流电路可将采集信号增加4倍,能有效提高RF-DC转换效率.测试结果表明,所设计的电路达到了设计要求,在-10 dBm的输入功率下,达到了40%的RF-DC转换效率,并使超级电容在30 min内采集到了257 mV的电压.     

太湖流域降雨和湖水酸根阴离子长期变化及其环境意义

为揭示太湖流域降雨和湖水酸根阴离子长期变化特征及环境意义,通过历史数据收集和采样分析,对太湖流域降雨和湖水中的SO₄^2-、NO₃^-变化特征和来源进行了研究.结果表明：自1990s以来太湖流域降雨中SO₄^2-呈显著下降趋势,年平均下降率为0.28 mg/（L·a）;NO₃^-浓度却呈显著上升趋势,年平均增长率为0.05 mg/（L·a）,降雨中氮污染呈现加重的趋势.与之相反,湖水中SO₄^2-呈显著上升趋势,年平均增长率为1.24 mg/（L·a）;NO₃^-浓度却呈显著下降趋势,年平均下降率为0.02 mg/（L·a）.30年以来,太湖水体SO₄^2-/NO₃^-比值不断升高,远高于降水SO₄^2-/NO₃^-比值.研究认为：流域SO₂排放引起的酸沉降是湖水SO₄^2-浓度增长的最重要原因,但氮氧化物排放并未引起湖水NO₃^-浓度升高,说明太湖流域对大气沉降的氮氧化物有滞留作用,而太湖水体是流域大气沉降硫酸盐的重要汇.综合治理太湖流域酸性物质排放对防止太湖水体酸化和治理富营养化都具有重要意义.     

基于电磁阻尼的振动能量回收装置研究

针对水平方向振动体的能量回收问题,设计一种基于电磁阻尼的振动能量回收装置,装置主要包括振动台、电磁阻尼器和稳压电路.有别于传统的重力方向上的电磁振动体能量收集装置,水平方向运动的振动台更有利于模拟高层建筑的实际的振动环境;为了减小滑动摩擦带来的能量损耗,设计了基于滚动轴承的电磁阻尼器;针对传统能量回收装置中单个线圈收集...