桂林市乌金河流域污染分析

通过对乌金河流域点污染源的实测与面污染源的估算,初步确定点面污染源排污总量,并用单项超标法、等标污染负荷法对乌金河流域的水质进行评价,分析了流域的污染特征,同时对如何防治水污染提出了一些看法。     

考虑污染源强随机变化的感潮河流环境容量优化

考虑污染源强随机变化和感潮河流潮周期内动态水文条件对水质的影响,建立了优化污染负荷分配的流域水质管理模型。模型以总的允许排污量最大为目标函数,流域的水质控制点达标为约束条件。假设排污量是服从对数正态分布的随机变量,并且以潮周期内水质达标的概率作为衡量控制点达标的依据。采用遗传算法对该随机规划模型进行求解。研究结果表明,污染负荷优化分配结果能够满足随机条件下的水质达标率要求,并且与传统的确定性线性规划模型的分配结果相比有着明显差别。同时证实了遗传算法能够有效地解决复杂的随机规划模型。     

一维水质模型结合改进的输出系数法在流域非点源污染负荷估算中的应用

非点源污染是导致流域水体水质恶化的关键污染来源之一,为了估算流域非点源污染负荷,本文提出将一维水质模型应用于分离监测断面点源污染负荷和非点源污染负荷的方法,并结合了改进的输出系数法,以COD_Mn和NH₃-N为代表性指标,将该模型应用于潮河下游流域,并与传统的水文分割法结合改进的输出系数法估算非点源污染负荷的结果进行对比。结果表明,一维水质模型结合改进的输出系数法估算流域非点源COD_Mn和NH₃-N污染负荷模拟值的纳什系数均在0.800以上,具有良好的模拟精度,同时避免了水文分割法无法较好地模拟枯水期非点源污染负荷的弊端。该方法在运用SWAT（soil and water assessment tool）模型预测得到水文数据的情况下,能够预测流域非点源污染负荷,作为SWAT模型对COD模拟的补充。     

中小型湖库型饮用水水源地污染负荷总量控制探讨

西涧湖作为滁州市最重要的饮用水水源地,生态环境受到一定的破坏,通过污染源的调查统计计算污染负荷,根据水质监测进行富营养化评价,采用完全混合模型计算环境容量,并根据水源地水质目标结合社会经济发展需求,提出切实可行的总量控制技术方案,为西涧湖水源地生态环境的保护提供科学依据,也为类似水源地保护提供借鉴。     

城市次降雨径流污染负荷计算方法

城镇地表径流污染是地表水体污染的主要原因,也是城镇河流的主要污染源之一,其识别和控制是目前城市水环境治理的重要内容。沙河是长江的二级支流,流经宜昌市某区,水体水质较差。以该区为研究对象,将其分为不同下垫面,通过监测次降雨不同时段各种下垫面地表径流中污染物浓度,建立地表径流污染物负荷估算方法,估算地表径流中污染物负荷量,为城市非点源污染削减和城市河流污染治理提供依据。     

我国农村水环境非点源污染研究进展

农业非点源污染是导致水质污染最主要原因之一。我国农村非点源污染研究之初采用的研究方法主要有两种，一种是应用与水文模型紧密相关的模型来模拟和估算非点源污染负荷；另一种是通用土壤流失法。最近又提出了一种简便易用的流域非点源污染负荷估算方法－平均浓度法。将农业非点源污染负荷与3S技术结合、与水质模型对接用于流域水质管理成为农业非点源污染研究的新生长点。近年来，农村非点源污染研究也开始探索非点源污染负荷与河流水质模型接口问题。     

鲁中南地区矿业环境评价

在实地考察并收集大量监测数据的基础上,以采空区塌陷及地面沉降,矿业“三废”及污染源,地表水,地下水及大气为一级评价因子,对鲁中南地区矿业环境污染状况进行了定与定量评价,通过等标污染负荷比计算及单一指法和综合指数法,查明了该区的主要污染原,污染物和污染类型,并并给出了矿业万元元产值废物和废液产生量,试图从资源环境联合评价角度,提供一个矿业环境评价的具体例证,包括可供借鉴的评价方法,数据和结论,该项研     

基于PCRaster的流域非点源氮磷负荷估算

以太湖流域上游的西笤溪流域为研究区,应用动态环境模拟语言PCRaster构建月水文和氮磷营养物质输出模型,分析流域内氮磷输出的时空分布特征。以输出系数法为基础,将分布式水文模型与非点源负荷模型相结合,应用地理信息技术构建基于栅格的非点源污染模拟模型,根据1988~2007年的水文、水质实测数据对模型进行率定和验证,定量分析西笤溪流域非点源污染负荷量与氮磷输出的空间分布。研究结果显示:基于单元网格的月水文模型在该流域具有较好的应用效果,率定和验证期的Nash系数和线性相关系数R2均超过了0.80。应用模型估算西笤溪流域非点源污染2002~2005年总氮年输出量为1 670~2 035t/a,2002~2007年总磷输出量为102~164t/a。氮磷负荷的空间分布表明以稻麦或水稻/油菜轮作的农田是非点源污染的最主要来源。     

水质监测工作中几个问题的探讨

水质监测与水位、流量测验都是水文测验不可缺少的组成部分。它既是水资源开发利用的基础工作,也是环境保护工作中水质规划与管理的基础工作。但水质监测工作不如水位、流量测验工作那么普遍,相互之间应如何配合才能使测得的资料具有代表性和可比性,这方面的问题过去不是很明确的。因此,本文从如何以最少的工作量获取最多可靠有用信息的角度出发,谈谈个人的看法。一、水质与水量要不要同步监测衡量点污染源控制效果的指标是污染负荷而不是污染浓度。污染负荷等于河水流量 Q 乘     

晋中市地下水质量现状分析与保护对策

晋中市1998～2005年地下水质监测井330个,监测频率为每年每井1次(选择的水质监测水井,重点考虑经济发达、地下水利用程度高和污染较为严重的地区).随着晋中市用水量逐年增加而自然来水量逐年减少,由点污染源和面污染源引起的污染不仅污染了地表水,而且也污染了地下水环境.通过分析晋中市的地下水水质资料,采用单一指标法对晋中市地下水环境作了一个科学的现状评价,以便掌握晋中市地下水质现状和动态,并为晋中市地下水环境的综合治理提出了一些具体措施.     

基于污染负荷核算的岷江流域总磷污染成因分析及对策

总磷是长江流域水环境污染的首要超标因子,岷江作为长江上游流量最大的支流,总磷污染严重,对长江总磷污染贡献较大。为了解岷江流域总磷污染,采用排污系数法,计算得到2016年岷江流域污染源总磷入河量为1 154 t,以农村生活污染负荷占比最高(51.3%),其次为城镇生活源(28.7%)、农业非点源(8.24%)、工业源(9.57%)、畜禽养殖源(1.21%),城市径流源(0.99%)最低;在空间上岷江流域总磷污染负荷呈中游(64.2%)>下游(32.6%)>上游(3.1%)的特点,与岷江干流总磷浓度变化趋势相符,其中成都市总磷污染负荷最高(51.2%),与区域人口密度高、生产和生活活动密集有关。结合资料收集和现场调查,岷江流域总磷污染成因主要包括农村生活污染治理缺口较大、城镇生活污染处理基础设施建设不足、工业企业密布、部分支流总磷污染严重、水污染治理导向不全面。针对岷江总磷污染负荷分布特征及成因,提出“上游保护优质水体、中游治理重污染水体、下游恢复不达标水体”的分区污染防治对策,统筹流域监管体制机制,强化岷江流域水环境保护和治理。     

河道一维污染源控制反问题

在天然河道一维水质数值模拟中,对初始条件、边界条件及污染源条件分别构造基本解,以此为参数将任一断面的污染物浓度表示为初始条件、边界条件及各污染河段污染物排放量的线性函数.从模拟水域需满足的水环境功能提出约束条件,以污水处理费用最小为目标函数,构造污染源控制问题,并用遗传算法求解.     

Non-point source pollution of Wujiang River watershed in Guizhou Province, SW China

The amount of pollution from non-point sources flowing in the streams of the Wujiang River watershed in Guizhou Province, SW China, is estimated by a GIS-based method using rainfall, surface runoff and land use data. A grid of cells, 100 m in size, is laid over the landscape. For each cell, mean annual surface runoff is estimated from rainfall and percent land use, and expected pollutant concentration is estimated from land use. The product of surface runoff and concentration gives expected pollutant loading from that cell. These loadings are accumulated going downstream to give expected annual pollutant loadings in streams and rivers. By dividing these accumulated loadings by the similarly accumulated mean annual surface runoff, the expected pollutant concentration from non-point sources is determined for each location in a stream or river. Observed pollutant concentrations in the watershed are averaged at each sample point and compared to the expected concentrations at the same locations determined from the grid cell model. In general, annual non-point source nutrient loadings in the Wujiang River watershed are seen to be predominantly from the agricultural and meadow areas.     

A watershed nitrogen and phosphorus balance: The upper Potomac River basin

Nitrogen and phosphorus mass balances were estimated for the portion of the Potomac River basin watershed located above Washington, D.C. The total nitrogen (N) balance included seven input tource terms, six sinks, and one “change-in-storage” term, but was simplified to five input terms and three output terms. The phosphorus (P) balance had four input and three output terms. The estimated balances are based on watershed data from seven information sources. Major sources of nitrogen are amimal waste and atmospheric deposition. The major sources of phosphorus are animal waste and fertilizer. The major sink, for nitrogen is combined denitrification, volatilization, and change-in-storage. The major sink for phosphorus is change-in-storage. River exports of N and P were 17% and 8%, respectively, of the total N and P inputs. Over 60% of the N and P were volatilized or stored. The major input and output terms on the budget are estimated from direct measurements, but the change-in-storage term is calculated by difference. The factors regulating retention and storage processes are discussed and research needs are identified.     

流域污染负荷模型的比较研究

对美国目前常用的一些用于流域总量管理的数学模型进行了概括分类,把收集到47个模型划分为流域负荷模型、受纳水体模型和集成化模拟系统三类,并选择其中的19个流域污染负荷模型作为重点进行了比较研究。针对这19个模型,首先对各模型的主要输入数据、模型主要的输出信息、模型所能处理的土地利用类型、模型中水文侵蚀和沉积物的计算机理、污染负荷计算结果的基本形式、所能模拟的污染物类型、模型的时间尺度特征、模型软件的提供者等9个方面作了较为详细的介绍。在此基础上,结合文献调研和对部分模型实际使用的效果,从模型处理不同土地利用类型(包括对流域点源的识别和处理)的适用性、对不同时间尺度的适应性、水文过程的模拟能力、不同类型污染物负荷的计算能力、对污染物运移过程的描述、模型结果输出的友好性、输入数据的需求程度、评估和设计污染总量管理措施的支持能力、以及使用说明文档的完备性等9个方面,对模型性能进行了定性评估,分别用“高”、“中”、“低”来表示模型的优劣程度。     

辽宁张士灌区细河流域地下水污染物空间分布特征及污染源判别分析

张士灌区细河流域地下水中有机和无机污染均较为严重,其污染原因和污染特征受多种污染源的控制。简要地概述了污染质的空间分布特征,并应用富集因子和因子分析法研究分析了污染质的来源,判别污染源的贡献度。研究结果表明,地下水污染源有面源污染、线源污染、点源污染;其中属于面源污染的污染物主要有氨氮、硝氮、硫酸根、菲、六氯环已烷、铁和锰;属于线源污染的污染物主要有氨氮、汞、镉、COD、菲、六氯环已烷等;属于点源污染的污染物有硫酸根、乐果、氰化物。由此看出,张士灌区细河流域不仅存在大范围的农药、肥料对地下水造成污染,也存在化工企业的外排废水对地下水造成的污染。     

太湖湖体总氮平衡及水质可控目标

通过对2007~2010年环太湖水文巡测及降水调查,进行了湖体总氮平衡分析,在充分调查现有与规划的各类型污染源总量控制工程措施的基础上,量化出具有空间分布的流域总氮污染削减率,利用构建的太湖流域及湖体水环境数学模型模拟污染削减后的太湖湖体总氮浓度场,并提出水质可控目标。结果表明:太湖出入水量共127.8亿 m3,其中通过降水进入太湖的水量为24.9亿 m3,占入湖总水量的19.5%;全年总氮收支量达到4.47万t,其中通过干湿沉降进入太湖的总氮量为0.70万t,占入湖总通量的15.5%,可见干湿沉降进入太湖的污染物不容忽视,其变化趋势与太湖地区降水特征相关性较好。同时通过模型推算,定出2015年太湖湖体不同功能区总氮的可控目标,整个湖体平均值约为2.3 mg/L,为太湖总量控制提供科学依据。     

Particle swarm optimization feedforward neural network for modeling runoff

The rainfall-runoff relationship is one of the most complex hydrological phenomena. In recent years, hydrologists have successfully applied backpropagation neural network as a tool to model various nonlinear hydrological processes because of its ability to generalize patterns in imprecise or noisy and ambiguous input and output data sets. However, the backpropagation neural network convergence rate is relatively slow and solutions can be trapped at local minima. Hence, in this study, a new evolutionary algorithm, namely, particle swarm optimization is proposed to train the feedforward neural network. This particle swarm optimization feedforward neural network is applied to model the daily rainfall-runoff relationship in Sungai Bedup Basin, Sarawak, Malaysia. The model performance is measured using the coefficient of correlation and the Nash-Sutcliffe coefficient. The input data to the model are current rainfall, antecedent rainfall and antecedent runoff, while the output is current runoff. Particle swarm optimization feedforward neural network simulated the current runoff accurately with R = 0.872 and E² = 0.775 for the training data set and R = 0.900 and E²= 0.807 for testing data set. Thus, it can be concluded that the particle swarm optimization feedforward neural network method can be successfully used to model the rainfall-runoff relationship in Bedup Basin and it could be to be applied to other basins.     

水文巡测方法对太湖水量平衡计算的影响分析

太湖位于太湖流域中央,对太湖流域汛情起着控制作用。根据环太湖周边地区江苏、浙江水文部门1998-2002年间的水文巡测资料,本文对太湖水量的平衡进行了计算,并对水文巡测方法对太湖水量平衡计算过程产生的误差进行了分析;根据水量平衡计算结果,讨论了在平原河网地区采用辅助站和巡测站相结合的水文巡测方法控制环太湖出入湖水量的可行性,提出了提高水文巡测工作精度方法的建议。