基于MIKE11的浑河沈抚段非汛期闸坝分区生态补水量研究

针对高度受控河流——浑河沈抚段非汛期水质差生态需水量不足导致的生态环境恶化问题,研究了非汛期浑河沈抚段闸坝分区生态补水量。采用MIKE11水动力模型对抚顺二站和沈阳三站两个水文站2014年9—12月的实测流量、水位进行模型率定;采用2015年1—4月的实测流量、水位对模型进行验证,在保证模型精准度的基础上模拟研究区域13个断面的水文情况。根据1964—2014年的水文数据,采用月保证率及Tennant法综合计算生态环境需水量。为避免上下游水量重复问题,真实反映各区段生态环境需水量差异,采用一种全新的以闸坝为分区节点的方式计算了12个区段的分区生态环境需水量。通过上下游整合计算方法计算生态环境补水量,通过调控大伙房水库泄水量在改善水质的同时满足生态环境需水量。经计算,浑河沈抚段非汛期大部分区段处于生态需水量缺少状态,12个区段的分区生态环境需水量为4.65×10~8m~3。采用大伙房水库增泄水量的方式来改善研究区域生态环境恶化情况,经计算大伙房水库补水量为2.15×10~8m~3;最小日增泄流量出现在12月,为6.17 m~3/s;最大日增泄流量出现在4月,为27.39 m~3/s。     

小水电环评中最小生态流量的确定——以某二级水电站项目为例

重庆市丰富的水资源为开发小水电提供了良好的条件,但小水电站的建设对下游生态环境造成一定影响,甚至导致坝址下游出现减脱水段。为满足下游生态环境需水量的要求,小水电站的环境影响评价中需要计算出科学合理的最小生态流量并提出保障措施。以重庆市某二级水电站为例,对小水电站环评中最小生态流量不同计算方法进行对比,计算出的生态流量单从数值上看,Tennant法枯水期最小,丰水期最大,R2-CROSS、最枯月平均流量法居于之间。     

水利水电工程最小下泄生态基流量计算方法研析

水利水电工程对下游河道的生态环境影响较大,适宜的生态基流计算方法为快速估算工程下泄生态基流提供有效的途径。通过梳理河道生态基流的概念,提出了水利水电工程最小下泄生态基流的含义。运用生态基流空间插值方法,依据生态基流计算方法的适用性结果,确立了水利水电工程最小下泄生态基流的计算方案。通过对汉江流域进行实证分析,干流宜采用Tennant法、最小流量法,支流推荐采用Tennant法计算,由此计算出干支流控制断面的最小下泄生态基流量,基本处于多年平均流量的15%~20%。     

用浮标法测量废水受纳河流的流量

河流是工业废水的主要受纳水体之一。研究河流中的废水流量、计算水体污染负荷、控制污染源排污量以及估价污染控制效果等都与河流年径流量相关。因此,河流流量的测量十分重要。一般,采用下面三种方法测量河流流量:(1)流速仪法;(2)浮标法;(3)示踪剂法(示踪剂有化学类、放射性类及染料类)。本文仅讨论采用浮标法测量河流流量时在浮标材质、断面测量、测量方法等方面应注意的问题。     

基于EFDC水动力-水质模型的建立--以慈湖河为例

本文根据马鞍山市慈湖河流域水环境现状,结合当地政府对慈湖河的管理整治目标,选择EFDC水动力-水质模型作为慈湖河水环境模型。并根据慈湖河流域整体情况对时间空间进行概化。时间概化上,最终确定水动力学模拟时间步长为10s,水质模拟时间步长为20s;空间概化上,采用凸四边形网格概化,各网格之间为一维线性关系;通过CAD、GIS软件,将河道划分为106个网格,共计86行、24列,建立二维模型。通过研究参考文献及相似案例,最终确定本模型的参数和取值。将参数值输入程序中,对慈湖河流域2013年水质进行模拟计算。与马鞍山实际数据比对后发现,模型输出的水位、流速、水质结果在合理范围内。表明在慈湖河干流建立二维水质污染扩散模型,具有较高的拟合、预测精度和泛化能力,模型及方法可为相关水质预测研究提供参考。此外该模型可与web应用系统集成,应用于水质预警,模拟不同污染负荷情形下水质变化,模拟污染事故发生后不同应急措施对污染情况的改善效果,为污染控制和水环境管理工作提供科学依据。     

基于MATLABR的水质模型参数的确定方法

基于MATLAB可靠的数值计算、强大的绘图功能和简单易学的语言体系,利用MATLAB对河流水质模型的参数进行最优化估值,同时确定模型中的各个参数.指出MATLAB在运用最优化方法于水质模型多参数求解中的作用.提出了以C语言为基础的算法思想.     

基于时间序列法的滇池流域新宝象河污染风险预测

入湖河流是滇池流域主要污染物的输送途径,为减少入湖污染负荷,需保证入湖断面水质达标。以新宝象河入湖河口2005—2017年的水质数据为基础,使用描述统计方法分析年度水质波动,采用单因素方差分析法对水温、降雨、污染物浓度进行季节性差异分析,并应用时间序列法对多年水质情况建立模型。结果表明,入湖污染最严重的时间是2007年,之后除总氮外其他污染物浓度迅速下降,直至2014年入湖河口水质达到地表水Ⅳ类标准,满足了规划的要求。河流的水温和区域降雨量具有显著的季节差异性,污染物浓度受降雨、回补水等各种因素的影响,总体呈现春季较高、秋季较低的现象。时间序列模型预测结果显示CODCr超标风险最大,为了预防超标的情况出现,提出了相应的防控措施,包括提升旁路治理能力、优化湿地调蓄、启动面源拦截等。     

绵竹市典型河流水污染特征及水质评价

于2017年3月、8月和11月,每月月初对绵竹市两条典型河流(绵远河与马尾河)5个监测断面表层水样进行采集,选取8个水质指标进行因子特征分析,并采用单因子评价法、综合污染指数法和主成分分析法对河流水质进行评价。两条河流水体呈弱碱性。单因子评价法表明,总磷(TP)为两条河流水质的主要限制因子。综合污染指数法表明,除马尾河中间断面外,其他水质状况均为轻度污染,且枯水期水质最差。主要污染因子为氨氮(NH3-N)、TP和高锰酸盐指数(CODMn)。主成分分析表明,断面水质主要受砷(As)、溶解氧(DO)、CODMn、氟离子(F^-)、TP和NH3-N等多个因子影响,出境断面水质优于中间断面。3种方法结合定性和定量评价,评价结论不一致,所以应用多种方法来评价水质具有重要意义。     

关于环形风道比摩阻两种计算方法

就通风空调工程中具有特殊应用的环形风道的摩擦阻力计算问题进行了分析，根据流体力学原理，提出了采用流量当量直径法和直接利用圆形风道计算图风道的比摩阻2种方法，第2种计算方法与流量当量直径法比较，查表时更直接。     

基于SWAT-WASP耦合的东洋河流域水质分析

为分析东洋河流域的水质状况,利用SWAT-WASP松散耦合模型对东洋河各子流域及其河道的氮污染负荷进行了模拟.通过SWAT模型模拟污染负荷的分布情况,分析不同土地利用类型及坡度等级对氮负荷的影响,并将SWAT模型氮负荷量及月流量的输出值作为WASP模型污染负荷的输入值,以实现SWAT-WASP模型的松散耦合,进而完成对东洋河河道氮污染负荷的模拟.从SWAT模型结果分析,耕地、居民用地污染负荷较大,是流域氮污染负荷的主要来源.通过SWAT-WASP耦合对河道水质状况进行分析可知,勃塘沟支流水质情况最差,总氮、有机氮污染浓度最高,且41号河段入库浓度指标均高于Ⅲ类水标准要求.     

层次分析方差赋权的物元模型在河流退化评价中的应用

构建了以河流地貌、水质水文、生物、功能特征为要素的河流退化评价指标体系,运用主观性层次分析和客观性方差赋权相结合的方法确定各指标权重,并结合物元模型提出了一种河流退化评价方法。以河南省沙颍河流域为例,对沙颍河、沙河、颍河及贾鲁河2013年平水期河流退化状况进行了评价。结果表明,随着城市化、工业化的发展,河流退化不仅局限于水质,河流生物特征、功能特征均出现了较严重的退化状况,尤其是河流功能特征要素。其中,40.9%的评价河流断面属中度退化,13.6%属重度退化,其他评价断面均属于极度退化。与单个层次分析法赋权及熵权赋权方法相比,层次分析方差赋权的物元模型既克服了赋权过于主观,又充分发挥了评价数据本身的重要性,更符合实际情况,且计算简单,结合物元模型,解决了评价指标不相容的问题,丰富了河流退化评价的方法。     

集对分析法在河流水质评价中的应用

为了解决集对分析法在环境质量评价中应用的问题,用集对分析法建立了河流水质评价模型,并应用该模型对阜新市大凌河支流4个断面监测点的7种污染因子监测结果进行实例分析.结果表明,各断面水质评价级别均为Ⅴ级.研究表明,采用集对分析法进行水质评价准确可靠,信息利用率高,具有客观性和合理性.因此,集对分析理论为河流水质综合评价提供了一种新的思路,所用理论方法和所建模型也可推广应用于其他领域.     

悬挂式止水帷幕基坑渗流模型的简化

为考虑隔水层之上悬挂止水帷幕对基坑渗流的影响,基于共形映射理论,建立了基坑坑底以下有效深度范围内无相对隔水层悬挂式止水帷幕基坑渗流的对称和非对称两种数学模型,推导在均质、各向同性、符合达西定律土体基坑渗流的单宽涌水量表达式。先对比对称和非对称两种模型,验证非对称模型等效对称模型的合理性。随后以云南某基坑为例,将等效后的对称模型的计算结果与实际渗流量进行比较,以此验证模型的有效性。结果表明,在工程允许范围内可将复杂的非对称模型等效为对称模型进行计算,而且推导出的两种模型是有效的,计算结果比较接近实际渗流量。     

供水管网震后流量监测点的动态分级优化布局研究

为了提高管网地震监测点布局的准确性和合理性,基于管网微观水力计算模型和动态分级法,提出供水管网震后流量监测点的动态分级优化布局模型。首先,利用管网微观水力计算模型计算管段流量的影响系数,构建管段的影响系数矩阵,并利用信息熵确定管段权重;其次,标准化处理影响系数矩阵,通过聚类迭代提出供水管网地震流量监测点优化布局的动态分级方法,对供水管网震后流量监测点进行优化布置分级评定;最后,根据工程实例进行方法实践,结果表明:供水管网中的管线分类较为科学合理,地震监测点在供水管网上分布也比较均匀,而且该模型在一定程度上消除了人为因素的影响,保障了震时管网的监控效果和日常建设的合理性。     

基于模糊理论的渤海湾海水水质综合评价

综合评价渤海湾海水水质状况,分析主要水质影响因子.基于2001-2005年渤海湾海域20多个监测点的重金属、氮、磷、石油等10项污染物浓度监测数据,参照GB 3097-1997<海水水质标准>,采用模糊数学综合评价模型评价渤海湾水质污染程度.结果表明,渤海湾海水水质总体为<海水水质标准>中的3、4级,且主要污染物为无机氮.本文所采用方法强调主要污染因子对最终评价结果的影响,是比较严格的评价方法,因此其计算结果与内梅罗指数评价法同样偏保守.模糊综合评价模型可提供监测点水质对各级水质的隶属度,与内梅罗指数评价法相比,能为决策分析者提供更多有用信息,是更科学合理的评价方法.     

垃圾填埋场渗滤液处理技术探讨

讨论了垃圾填埋场渗滤液的水质特点,设计流量的计算方法,对国内渗滤液处理现状进行了简单描述.在此基础上对工程实践中常用的渗滤液处理工艺进行了分析,针对填埋场渗滤液的处理难点提出适合的解决方法,并给出对应的工艺流程.     

北部湾经济区南流江水环境容量研究

本文利用所掌握的南流江流域水文、水质及河段水功能划分等资料,采用基于一维水质模型的水环境容量计算方法,计算南流江流域水环境容量(COD、氨氮)。对污染源进行概化处理并考虑到南流江是入海河流临近海洋,河段受潮汐影响较大,采用基于一维水质模型感潮水环境容量公式对感潮河段进行计算。最后,计算超出河段环境容量的河段消减量并对南流江各水功能区水质进行评价。     

沈阳辉山明渠中上游污染水质评价及整治对策

采用单因子水质标识指数和综合水质标识指数评价法,对城乡结合区域的辉山明渠中上游渠段的11个采样断面水质监测数据进行了评价,分析了水质污染的主要原因,探讨了其整治对策。结果表明:CODMn、CODCr、BOD5、NH+4-N、TP、TN这6类指标均为重度污染,其中1-3断面污染最严重;溶解性有机物和营养性物质氮是辉山明渠中上游主要污染物;除1-1断面外,其余10个采样断面的综合水质级别均为劣Ⅴ类,且8个采样断面水体已黑臭;点源和面源等复合污染源使辉山明渠中上游水质污染严重,这是城乡结合区域河流水质污染的主要特点。最后探讨了改善流域环境质量、实现农业流域和景观流域完美结合的整治对策。     

暴雨径流对海河干流水质的影响及排干水质要求的确定

以天津市海河上游河段为研究对象,模拟计算暴雨径流由二级河道排入海河干流后所造成的影响。采用EFDC(Environmental Fluid Dynamics Code)模型建立了海河干流上游河段的水动力和水质模型。在不同降雨重现期和干流入口流量的情况下,模拟了二级河道排放污染物COD、DO、NH3-N和TP等在海河干流的迁移转化规律。降雨重现期选取0.5 a、1 a、2 a、5 a、10 a和50 a。海河干流入口流量选取0、10 m3/s、20 m3/s、30 m3/s、50 m3/s、100 m3/s、150 m3/s和200 m3/s。海河干流的柳林控制断面为水质控制断面。当降雨重现期为10 a、干流入口流量为0时,柳林控制断面处COD、NH3-N和TP质量浓度分别超标73%、47%和197%,DO质量浓度只有3.16mg/L,水体污染严重。在保证柳林控制断面处水质满足水质要求的前提下,确定了各二级河道排干水质要求拟合曲线。当固定降雨量时,干流入口流量越小,二级河道排干水质的控制指标就越严;当固定干流入口流量时,降雨量越大,二级河道排干水质的控制指标就越严。根据二级河道排干水质控制指标,可计算各二级河道的排干水体的总截污量和DO补充量,为汛期海河水环境保护提供理论指导。     

尾矿坝溃坝模型研究及应用

根据多个大坝的实际溃决资料,提出尾矿坝溃坝的数学模型,该模型考虑尾矿的物理力学性质及其在流动中的变形,适合溃坝砂流下泄流量变幅大的特点。并就尾矿坝溃坝后泥石流对坝下游的影响提出预测的方法,该方法确定了泄砂总量、溃坝口平均宽度、坝址最大砂流量、坝址流量过程线等溃坝的重要参数。最后利用数学模型对某尾矿库溃坝砂流进行了预测,并指出该坝下游人员的撤离高程,为防灾减灾以及保护人民生命财产安全等起到了积极作用。