珠江三角洲感潮河网区水环境引水调控研究

本文以珠江三角洲中顺大围为例,提出通过引水调控措施将内河涌由双向流变为单向流改善河涌水环境,建立水量水质联合调控模型,模拟引水调控实施效果。调控结果表明,在截污的前提下,通过科学调度泵站及围内节制闸,从上游引入大量外江清水,抬高内河水位,加快水体循环,可逐步改善围内水环境;对类似河涌的水环境整治,可建立河涌与外江互通可控的水网体系,同时对内河涌的点源和面源污染采取截污治理措施,从根本上解决内河涌污染问题。本文的研究可为感潮河网区河涌整治提供参考,并为感潮河网区引调清水工程的实施提供借鉴。     

突发水污染事故中污染物输移主导水动力识别——以深圳湾为例

河口地区感潮河段水动力过程复杂,为在突发水污染事故中合理制定精细化应急方案,基于环境流体水动力模型（EFDC）从水动力学角度对不同水文条件下深圳河口水域突发水污染事故的影响范围、时间及程度进行了数值模拟分析,提出了一种判断河口海湾地区主导水动力因素的分析方法。采用基于傅里叶变换的频谱分析法对事故中污染物输移扩散的主要影响因子进行了准确识别,并采用单因变量多因素方差分析法进行了印证。结果表明,潮流是感潮河段水动力过程的主要驱动因素,但在突发水污染事故中,深圳河各断面特征污染物浓度变化与陆地径流关系密切,径流是感潮河段内突发事故中特征污染物输移的主导动力因素。     

感潮河网二维水流-输运耦合数学模型

感潮河网水流不仅受径流、潮汐动力的双重影响,还常受水闸调度等人类活动的影响,水动力条件极为复杂。针对水闸调度影响下感潮河网复杂水动力及其伴随物质输移扩散模拟,提出了考虑水闸调度并集成输运对流项的水流-输运通量耦合求解器,建立了基于非结构网格Godunov格式的二维水流-输运耦合数学模型。采用具有时空二阶精度的MUSCL-Hancock预测-校正格式,结合变量重构限制器技术,在保证计算精度的同时避免了数值振荡。运用斜底三角单元网格表达水闸线状地形,并通过地形调整模拟了水闸启闭过程。算例研究表明,该模型计算精度高,可有效模拟水闸调度影响下感潮河网水流运动及污染物输运过程,具有较好的推广应用价值。     

三峡大坝至葛洲坝间沿程水污染一维预测模拟

长江三峡水利枢纽建成并投入运行后,三峡大坝至葛洲坝河段的水流及污染物运动规律将发生变化,从而对该河段水域的水环境质量产生影响.根据两坝间的水文及水质特性,建立了两坝间一维水量水质模型,可用以预测大坝建成后两坝间水量、水质及水环境容量的变化,为该水域的污染控制及水环境管理提供决策支持.     

洞庭湖水环境质量评价及水环境容量分析

本文以洞庭湖已开展的一系列水环境监测、水资源保护研究工作等作为基础,对洞庭湖水环境质量状况进行评价,分析影响湖泊水质的主要污染物,探讨可持续发展战略对洞庭湖应有的水功能及保护目标要求,定量分析其主要污染物的水环境容量,为有效控制湖泊水体污染,科学管理保护湖泊水资源,促进洞庭湖区水资源、水环境与经济社会的协调发展提供科学合理的依据。     

芒市河水资源质量评价及其污染控制

针对芒市河污染现状,结合近年收集的相关资料,对芒市河流域污染源、水质现状进行了全面调查与评价,找出了主要污染物及污染源。计算了芒市河水环境容量、污染物削减量,为做好水资源的管理与保护、改善水环境质量、促进水资源的可持续利用提供科学依据。     

三峡大坝至葛州坝间沿程水污染一维预测模拟

长江三峡水利枢纽建成并投入运行后，三峡大坝至葛洲坝河段的水流及污染物运行规律将发生变化，从而对该河段水域的水环境质量产生影响，根据两坝间的水文及水质特性，建立了两坝间一维水量水质模型，可用以预测大坝建成后两坝间水量，水质及水环境容量的变化，为该水域的污染控制及水环境管理提供决策支持。     

感潮河网区水沙运动的数值模拟

根据感潮河网区水沙运动特征,建立了一维感潮河网区非恒定水沙数学模型,对河网区水沙运动和河床变形进行了数值模拟,并在水沙模拟的范围内着重对河网区内动边界的处理、挟沙力公式的选用、内边界含沙量的确定等问题进行了讨论,提出了解决问题的途径和技术处理方法。采用东江下游感潮河网区的水文和河道地形资料对所建模型进行了检验,模拟结果较好地反映了感潮河网区水沙运动的往复输运特征和河道冲淤的宏观效应。     

小清河下游水质评价及污染物入海通量研究

为改善小清河水质污染状况,保护莱州湾水环境,根据2008～2017年小清河下游监测断面数据,分析小清河下游水环境质量状况,估算污染物入海通量并讨论污染物入海通量主要影响因素。结果表明:10年间小清河下游水环境质量呈好转趋势,超出《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)Ⅲ类水质标准的污染物主要是石油类、COD和TP,石油类为小清河下游的首要污染物。小清河年均污染物入海总量约为181 732t,其中COD入海通量起主导作用。各类污染物入海通量主要受径流量、污染物浓度和时间因素影响,且各类污染物入海通量及入海总量年际变化均呈下降趋势。     

长江下游典型平原城市感潮河网水动力提升分析

通常平原城市河网水动力条件较差,加快水体更新、增强水体的流动性可改善河网水环境质量。以长江下游典型平原城市启东市为例,充分利用河道天然潮动力条件,建立河网水动力学模型,通过数值模拟试验,量化分析优化水系格局、工程布局和调度方式对河网水体流动性的改善程度。结果表明:在最不利潮汐条件下,优化方案可将河网的全历时生态流速达标率由52.3%提升至94.2%,最大瞬时生态流速达标率由42.6%提升至85.0%,区域生态流速持续度达91.8%,同时还可节约67.5%的引调水量;改善水系格局、优化河网控制工程布局及其调度方案可以减少域外引水,同时显著增加河网水流更新速率,降低污染物滞留时间,从而改善水环境。该方法可为提升平原城市感潮河网水环境质量提供新手段。     

Research on the environmental capacity of a reservoir by using the conceptual net method

The aquatic environment capacity possesses the largest tolerance to pollutants. We can improve the calculating precision using the conceptual net method. Its basic ways involved in calculation include the following aspects: first, to establish the flow continuity equation, flow motion equation, water quality equation and other mathematical models; at the same time, to conceptualize the reservoir studied, divide the reservoir into several functional areas, and use the one-dimensional section-beginning calculation model to calculate all cross-sections of each functional area; then, to superimpose the environmental capacity of each functional section to get the aquatic environment capacity of the entire two-dimensional space; and finally, to introduce how to make use of the conceptual net to calculate the aquatic environment capacity in terms of the actual reservoir’s situation.     

环状河网水质模型在水污染控制规划中的应用

结合一维圣维南方程及CSTR水质概念模型的机理,开发了平原环状河网非稳态水质模型,并用于温州市温瑞塘河水污染控制规划的编制中。模型由水文子模型和水质子模型两部分构成,描述了水体中COD、氨氮和DO浓度随时间、空间的动态变化。利用新开发的模型,采用试错法,估算了河网的水环境容量,并以此为基础确定了远、近期污染物排放控制目标;通过研究水质恢复的滞后性,提出可以采取引水冲污、人工曝气复氧等非常规措施来改善河网水质;并且利用情景分析方法,分别设定不同流量与不同开闸方式相组合的9种冲污情景,定量化探讨了引水冲污方案;根据曝气复氧对河网水质改善的作用特征,筛选出需要曝气复氧的重点河段和次重点河段。     

曹娥江流域水利工程对生态环境影响的研究

讨论了曹娥江流域水利工程对陆生、水生生态环境的影响,特别是对水环境容量的影响。研究成果为全面评估水利工程的作用,水利工程的兴利除害提供科学依据。     

GIS网络分析技术在河流水污染追踪中的应用

在分析河流水环境系统特征的基础上,探讨了GIS网络分析技术在河流水污染追踪中的应用方法。主要内容包括数字化河系网络模型的建立、河流水环境数据库的建立与集成、河流水污染追踪应用的方法与步骤,并以汉江流域河系为例,进行了原型研究。     

MIKE11模型在合肥市十五里河水质改善研究中的应用

城市河流治理是改善城市生态环境的重要一环,为了建设健康的城市水环境,有必要对改善河流水环境质量的可行技术方案进行研究。以合肥市十五里河为例,基于MIKE11软件平台构建河流一维水动力水质耦合模型,根据流域污染特征设定三种水质改善方案进行数值模拟分析,评价分析各情景方案的水质改善效果。结果表明:单纯依靠截污不能使国控断面水质达标,同时还会引起断流;考虑截污及污水处理厂尾水提标排放可使国控断面水质显著改善,但由于降雨径流非点源污染影响,部分时段水质不能达标;采取中水回用、就近引巢湖原水补水、截污及初期雨水截留组合措施,不需外调水补水,国控断面水质即可满足规划目标。     

邕江南宁段水质现状及防治对策探讨

根据影响南宁地区最大的河流——邕江近年污染物排放状况和3个水质控制断面的氨氮、生化需氧量、高锰酸盐指数和石油类等监测资料进行初步分析,本文主要从水质现状、主要污染因子和污染原因考察了邕江的水环境状况。结果显示,邕江水质总体上属于II~III类水质,但部分断面有恶化趋势,主要是溶解氧和氨氮超标;主要污染物为石油类、氨氮、高锰酸盐指数和五日生化需氧量,这表明邕江的污染类型属于典型的有机型污染。同时,也指出了邕江水质污染特征和主要存在的问题,并根据南宁市水污染的成因和水污染因素的分析,提出了保护和改善邕江水质的建议。     

不确定性信息下的河流纳污能力计算初探

基于河流水文、水质条件等因素的变化,在考虑参量取值可信度的基础上,运用未确知数学中有关盲数理论对不确定性信息下河流纳污能力计算问题进行了探讨.并以实际水体为例,求得相应可信度水平下纳污能力的未确知期望值.研究表明,运用未确知数学计算不确定信息下河流纳污能力,理论上是可行的,计算结果是可信的.为水质管理和保护,提供了科学依据.     

河网非稳态水环境容量研究

基于“河道-节点-河道”法的河网水量水质数学模型具有很高的效率,但到目前为止还没有与此求解方法相对应的河网水环境容量的求解方法,在对河网水质模型进行深入分析的基础上,引入节点污染物质允许进入量的概念,求出河网各河道河段及节点的允许排放量,建立了相应于上述水质模型的求解大型河网非稳态水环境容量的“节点-河道-节点”计算模式     

广州感潮河段底泥有机质特征

珠江广州河段水文水质特征受感潮作用影响很大，因感潮上溯作用，靠近市区河段的严重污染，不仅对下游水质造成影响，而且对上游珠江西航道和流溪河这一重要水源区的水质有影响。本研究分析了广州上游珠江西航道和流溪河这一河段底泥中有机质特征，从有机地球化学角度探讨感潮作用对广州市上游水质的影响范围和程度，指明鸦岗以上河段受感潮作用影响很小，而西村和石门则受较大程度影响，有机质呈明显人为污染特征。本研究同时表明有机地球化学原理方法可以应用于探讨河流水文水质。