陕北地区北洛河上游石油开发对水环境的影响

陕北是我国重要能源基地,随着陕北地区油气大规模的开采,资源勘探开发对区域环境带来的影响日趋严重,北洛河上游石油开发区内水质恶化,水体功能降低等问题非常突出.通过对北洛河上游地表水采样测试分析,并根据国家标准采用单因子污染指数进行评价,结果显示六价铬、硫酸盐、COD、NH3-N、挥发酚、石油类在集油站、井场、个别污水偷排处超标情况较严重,在河岸有大量原油污染物沉积.在部分地区河水的氯化物含量较高,除本地区地质条件因素之外,油层水的排入也有一定影响.并且由于春冬季河水流量减少,河流自净能力下降,枯水期的污染程度大幅度上升.     

基于WASP模型的水环境质量预测与评价研究——以松花江哈尔滨江段为例

应用WASP7.3模型对松花江哈尔滨段水质现状进行了模拟研究,研究的水质指标包括:NH3-N和COD。首先,分别选用2011年阿什河段和2012年呼兰河段实测值与模拟值进行率定及校验,校验结果为NH3-N和COD模拟值的平均相对误差分别为7.41%、4.41%;将WASP模型与单因子水质评价法进行结合研究,分析结果表明,松花江支流阿什河口内河段近3 a的NH3-N、COD超标较严重,为劣V类水质;以2013年为基准,使用WASP模型分别预测了2014年松花江支流阿什河和呼兰河的污水削减量及水环境容量。     

基于GIS技术的城市暴雨积涝数值模拟与可视化——以哈尔滨市道里区为例

以哈尔滨市道里区为例,通过对城市暴雨积涝条件分析建立了城市暴雨积涝三层空间的概化模型;利用GIS技术作为可视化平台,以水动力学方法采用一维非恒定流对管道内水流进行模拟,以二维非恒定流对地面水流进行模拟,同时耦合一、二维非恒定流模型并结合无结构不规则网格,建立了城市暴雨积涝数值模拟模型,实现了对城市暴雨积涝的水深和积水范围模拟及可视化。     

黄河下游1996年异常洪水水沙数值模拟

以二维非恒定流和不平衡输沙理论为基础,建立了黄河下游高村至孙口河二维水沙运动数值模型,对１９９６年异常洪水的滩槽水流运动、泥沙冲淤进行了分析计算．计算结果充分反映了模型对黄河来水来沙变幅大的适应能力,以及对滩槽水沙交换、滩区生产堤对洪水演进影响的合理模拟．     

泥石流堆积泛滥区危险度的评价与应用

泥石流堆积泛滥区危险度是指山地沟谷一旦发生泥石流后,在堆积区不同地段泛滥成灾的程度或最大威胁程度.本文探讨了泥石流堆积泛滥区危险度评价的指标体系,划分了四级危险度。应用泥石流二维非恒定流理论建立了危险度评价的数学模型。以云南东川市城区为实例,模拟了100年一遇超标准泥石流泛滥成灾过程,并作出泥石流堆积区的最大流速分布图、最大泥深分布图和危险范围内的危险度分区图.通过数值模拟取得了良好的效果。根据危险度评价结果,提出了该数学模型在减灾中的应用。     

重金属污染物在非均质储层中运移的环境预测模型

根据多孔介质溶质运移理论,建立了煤矸石中淋溶重金属在非均质多孔介质中运移的数学模型,并以淋溶元素Hg为例,采用所建立的数学模型模拟其在非均质多孔介质中的运移过程,预测了污染物的浓度分布范围和发展趋势。模拟结果表明:随着时间的延长,重金属Hg在地下环境中污染的范围逐渐扩大,而在低渗区浓度等值线发生曲折,浓度增长变缓慢。所建立的数值模型可为固体废物场址的选择以及污染的控制提供决策依据。     

考虑上游洪水因素下土石坝溃决流量研究

当土石坝坝体上游遭遇超标准洪水时,坝体往往会发生漫顶溃决灾害。为了预测溃口溃决流量,采用逐渐溃决方式和水量平衡原理的方法,对宁夏市旗眼山水库进行模拟。计算结果表明:当溃口扩展到第84 min时,溃口流量达到最大值,为3 284. 75 m3/s,对应的坝前水位1 189. 76 m,总的下泄流量亦达到最大值,为3 404. 75 m3/s;计算得出的土石坝溃口处流量值处于二分之一溃坝和全溃理论计算值之间,较符合土石坝的溃决情况,可以为水库下游防洪预警方案的制定提供参考。适当的增加溢洪道和泄洪洞的泄流能力,可以有效地消减溃坝洪水的峰值流量,并且减少洪峰流量对下游城市的淹没风险。     

流域土地利用变化的面源污染输出响应及管理策略——以太湖地区蠡河流域为例

以太湖地区蠡河流域为研究区，通过解译1984，1995和2000年3个时段TM／ETM获得的土地利用分布地图，采用GIS叠加功能分析土地利用变化的模式，应用长周期水文分析模型L—THIA（longterm hydrologic Impact assessnent），基于30年的降水日序列模拟了3个时段土地利用分布特征对地表径流量的影响，并通过流域土地利用类型与地表径流污染物浓度的定量关系参数，估算了不同时段土地利用模式下营养盐污染的产出量，分析了面源污染对土地利用变化的输出响应。分析结果显示，营养输出变化主要源于土地利用向面源污染高产出的建筑用地转变，以及径流总量的增加。1984年总氮产出为70．103t／a，2000年增加到86．667t／a，16年间共增加了23．628％；1984年总磷产出为10．497t／a，到2000年增加到15．413t／a，16年间共增加了46．832％。营养盐输出变化主要集中于丘陵间地和下游湖滨平原河网地区。最后，基于土地利用变化的面源污染输出响应的定量研究，分析了控制面源污染物增加的土地利用管理策略。     

老渡口水电站泄洪消能方案模型试验研究

泄流建筑物消能效果的优劣直接关系到整个电站的运行。在老渡口水电站水工模型试验的基础上，针对几组消能方案进行各级典型流量下的模拟试验。通过测量和观察，找出对下游冲刷程度最小、对厂房发电影响较小的消能型式，推荐采用交叉式曲面贴角挑坎消能。     

基于水功能区控制单元的流域突发性水污染事件风险评价区划及其应用

以水功能区控制单元为基础,结合子流域划分工作单元。采用压力-状态-响应(PSR)环境分析模型构建环境风险源危险性指标体系,进行流域环境风险源识别及其危险性等级评价。增加"环境风险源下游特征"指标以考虑风险源流经下游重要性不同的水功能区(工作单元)对其本身危险性等级的影响。结合指标数据、标准和权重,采用模糊综合评价法计算风险源的危险性(以及工作单元的脆弱性等级)。参考河流一维污染物衰减模型,建立工作单元危险性等级评价方法。工作单元危险性等级由两部分叠加构成,即本单元风险源的危险性等级和上游风险源通过河流对下游工作单元危险性的影响。结合工作单元的危险性和脆弱性等级,通过风险矩阵评价工作单元的风险等级。在此基础上,在同一水功能区控制单元,合并风险相同的工作单元,实现流域风险评价区划。将上述方法应用在滦河流域中上游。研究表明,滦河流域中上游共55个风险区,其中高风险区I有3个,较高风险区II有15个,较低风险区Ⅲ有14个,低风险区IV有23个,说明滦河流域中上游整体风险性偏低;并对不同等级风险区提出相应的管理方案。     

阵性泥石流运动与堆积的欧拉-拉格朗日模型——Ⅰ.理论

自然界中的混石流具有突发性和非恒定性的特点。为了模拟典型泥石流现象，在流团模型的基础上，进一步完善了基于欧拉－拉格朗日（Ｅ－Ｌ）观点的ＰＩＣ（Ｐａｒｃｅｌ Ｉｎ Ｃｅｌｌ）算法，细化了流元结构，建立了能够模拟典型阵性泥石流发生、运动和堆积的准结构两相流模型，求解该模型不仅可以模拟泥石流运动过程，而且可以对泥石流的堆积过程、停积形态、冲刷特征及泥石流中多组分颗粒的分选特征进行定量描述。     

阵性泥石流运动与堆积的欧拉─拉格朗日模型──Ⅰ.理论

自然界中的泥石流具有突发性和非恒定性的特点。为了模拟典型泥石流现象，在流团模型的 基础上，进一步完善了基于欧拉─拉格朗日（Ｅ—Ｌ）观点的ＰＩＣ（Ｐａｒｃｅｌ　Ｉｎ　Ｃｅｌｌ）算法，细化了流元结 构，建立了能够模拟典型阵性泥石流发生、运动和堆积的准结构两相流模型。求解该模型不仅可以 模拟泥石流运动过程，而且可以对泥石流的堆积过程、停积形态、冲刷特征及泥石流中多组分颗粒 的分选特征进行定量描述。     

泥石流堆积扇危险度分区评价的数值模拟研究

本文应用泥石流非恒定流数学模型对泥石流平面运动进行了数值模拟，提出了泥石流堆积扇危险度评价的理论和方法。实例验证表明该法计算简便，稳健可靠，是评价泥石流堆积扇危险度的一种新途径。     

阵性泥石流运动与堆积的欧拉-拉格朗日模型──Ⅱ.应用

采用文献［１］中提出的阵性泥石流运动与堆积的欧拉－拉格朗日模型，模拟了阵性泥石流的运 动过程和堆积形态，得出了与地学研究中观测结果较为一致的认识．文中针对影响阵性泥石流的关 键条件，重点通过改变密度、坡度和各阵泥石流的时间间隔等参数，分析了这些参数变化对泥石流 运动及堆积规律的影响，提出了简化分析整个阵性泥石流的条件。研究表明，应用经试验资料验证 的数学模型不但可以方便、快捷地定量描述阵性泥石流的一般特性，而且能够提供关于阵性泥石流 运动及堆积的更多细节。     

阵性泥石流运动与堆积的欧拉-拉格朗日模型——II.应用

采用文献「１」中提出的阵性泥石流运动与堆积的欧拉－拉格朗日模型，模拟了阵性泥石流的运动过程的堆积形态，得出了与地学研究中观测结果较为一致的认识，文中针对影响阵性泥石关键条件，重点通过改变密度、坡度和各阵泥石流的时间间隔等参数，分析了这些参数变化对泥石流运动及规程规律的影响，提出了简化分析整个阵性泥石流的条件，研究表明，应用经试验资料验证的数学模拟不但可以方便，快捷地定量描述阵性泥石流的一般特征，而     

洪涝灾害后区域水环境中污染物迁移转化控制研究

洪涝灾害发生后,大量洪水会携带污水与各类垃圾,以及形成的径流冲刷,将导致水体中的污染物明显增加,严重破坏生态环境.以多环芳烃为例进行了洪涝灾害后区域水环境中污染物迁移转化控制研究,分析污染物吸附机理,分别建立吸附动力学方程与等温线模型,确定污染物在挥发去除作用中的速度,计算挥发损失程度;并结合对流作用、分子扩散、放射性...     

地铁车站挡烟垂壁对火灾烟气流动的影响分析

采用湍流数值模拟的方法,对火灾情况下,北京地铁一、二号线中的典型单层岛式车站公共区加装挡烟垂壁前后的多个工况进行了数值模拟,数值模拟几乎完全根据现有实际物理边界,而且考虑了列车和灯光发热、人员发热以及人员对流动的影响.通过数值模拟,得到了设置挡烟垂壁前后车站温度场和烟气的流动情况.结果表明,北京地铁一、二号线老式岛式车...     

黄河下游堤防保护范围的研究

历史上，黄河山东段曾多次泛滥，为了解定黄河下游堤防的保护范围及保护范围内的洪水风险，本文利用二维不规则网格非恒定流洪水仿真模型，研究了黄河下游山东段堤防的保护范围，该研究对于黄河下游堤防建设及两岸地区的防洪灾害具有重要的指导意义。     

深圳市洪涝灾害的数值模拟与分析

深圳市自建特区以来,沿河沿海低地迅速城市化,流域内大规模的开发活动加剧了水土流失,河道淤塞严重,行洪能力降低,新增市区防洪排涝设施不足,使深圳市洪涝灾害更趋频繁,经济损失急剧增长,为配合深圳市制定新的防洪(潮)规划,本研究开发了城市洪水演进一、二维不恒定流混合模型,分现状与规划措施实施后两种情况对各典型年暴雨、高潮的组合在深圳市可能造成的洪涝灾害进行了模拟和分析,其结果为深圳市合理评价防洪(潮)规划提供了依据。