感潮河段盐度和缺氧水体时空分布规律研究

感潮河段水体的物质输运规律及其时空分布不仅受径流、潮汐动力的双重影响,还受水闸调度等人类活动的影响.针对水闸调度影响下感潮河段复杂的水动力学及其伴随的物质输运过程,提出一种新的算盘式网格结构,建立了水动力学和物质输送的三维数学模型,考察了在径流、潮汐及水闸调度综合作用下,感潮河段水流密度分层的特点,并对水体中溶解氧和盐度的时空分布规律及其影响因素进行研究.结果发现,数值模拟计算结果与观测值吻合良好,表明所建立的三维数值模型可以很好地预测感潮河段的水流运动和物质输运规律.研究表明,感潮河段的缺氧水体首先出现在盐水楔的前端,在盐-淡水分层强度、盐水停留时间及水闸调度的综合作用下,出现溶解氧浓度持续降低的趋势,并导致缺氧水体范围从河口上游向下游扩展,随水闸的放流缺氧水体被冲刷的现象.     

感潮河网溢油归宿的数值模拟研究

基于拉格朗日油粒子模型、溢油风化模型以及三维水动力、泥沙和吸附质模型构建了溢油双层数学模型.模型不仅能够模拟油膜的运动轨迹、岸边吸附与冲刷、油品性质变化过程,而且通过耦合泥沙吸附及沉积动力学过程, 能够更加客观地模拟溢油从水体向底泥环境的迁移过程,更全面地反映溢油在环境中的归宿.此外,本文以假设溢油事故为背景,模拟和分析了洪、枯季节条件下珠江广州段溢油事故对河网陆地边界、河网水质及底泥环境的影响.     

钱塘江感潮河段污染物迁移扩散数值分析

感潮河流由于受到潮汐的作用,污染物会因潮汐的涨落作用沿河道往复运动,影响用水安全.以高锰酸盐指数作为主要水环境指标,分析了钱塘江感潮河段上游富阳水文站监测到的持续高锰酸盐污染物输入情况下对下游河段的影响,旨在得到不同水期情况下之江站污染物出现的时间,作为取水安全预警指标参考.同时,基于潮流连续性方程、动量方程和污染物扩散方程,模拟计算了9种流况下污染物的迁移扩散过程.结果显示,径流处于平水月份时,之江站最早受到上游污染物影响,其次是枯季,最后是洪季,说明径流作用有利于污染物向下游迁移扩散.在大潮作用下,之江站一般最晚受到上游污染物影响,中潮次之,最早受到影响的是在小潮情况下.说明在感潮河段,由于受到下游潮流的影响,对污染物往下迁移有一个阻滞作用,且潮流越强阻滞作用越明显.本文构建的潮流水质模型可作为污染物在感潮河段迁移扩散机理研究的模型基础,对于制定降低污染物迁移扩散对地表水环境质量影响措施具有现实意义.     

新标准对感潮河段水质评价的影响

感潮河段接纳大量有机物质后，会滞留较长时间，有机物质在其降解过程中，会造成水中溶解氧浓度下降，氨氮浓度和亚硝酸盐氮浓度上升。章对2001年珠江广州河段水质评价为例，阐述了GHZB1－1999标准增加氨氮指标对感潮河段水质评价产生的影响。     

感潮河网降雨径流污染空间分析与模拟

为了探究茅洲河流域感潮河网面源污染空间分布特征和降雨径流污染规律,基于空间分析、统计分析与流域水动力-水质耦合模拟方法,对典型降雨情景下河网水质情况进行模拟分析,提出基于水质改善目标的生态补水点位空间布局优化策略.研究表明,层次聚类凝聚算法和K-均值法迭代组合可以较好地实现面源污染分级与分类;茅洲河各支流中,石岩渠、松...     

感潮河流中污染带模型及其在长江南京段的应用

以污染带随机扩散模型与感潮河段传输机理相结合,合理地解决了感潮河流中污染带浓度的预测问题。用长江南京段实测资料进行检验,74.6％测点的相对误差,小于30％,精度较好。     

感潮河网水环境容量数值计算

对感潮河网水环境容量和污染物允许排放量的概念进行了分析,考虑了感潮河网水环境容量的时空动态变化及其影响因素,提出了基于感潮河网水质模型的水环境容量数值计算方法.该方法不仅反映了在感潮河网地区水流运动复杂、流态不稳定、流向多变的特点,而且反映了感潮河网水环境容量受边界水质变化、河段水质目标不一致、水利工程运行等多种因素影响下的时空变化规律.该方法经过实例计算验证,效果良好.     

大辽河感潮河段水体交换的数值研究

基于FVCOM建立大辽河感潮河段的水动力-扩散数值模型,采用保守物质输运扩散法研究大辽河感潮河段在潮和径流作用下的水体交换特征。结果表明:径流是影响大辽河感潮河段水交换的主要因素,径流为114 m3/s条件下,半交换时间为226 h,587 h后达到90%的交换状态,且径流加倍,对应交换时间近似线性递减;子区域水交换差异由潮和径流的相互作用决定,径流越大,靠向上游河段水体交换得越快,径流减小时近河口区段水体交换变快,而中游河段交换变慢。     

滨海带感潮河流上朔规律及地下水面波动特征研究

本研究以太平洋附近具有典型海岸地形地貌的3.2km2的区域为调查研究对象。首先,通过调查设置在河流上的5处调查点的河流水位及河水铅直方向电导率,掌握了感潮河流海水上朔的规律。其次,通过调查设置在区域内的26口调查井在满潮和干潮时的地下水位,推断出了潮汐的涨落及感潮河流和地下水流动方向的关系。此外,对与海岸垂直的断面和平行的断面上的10口调查井的调查结果显示,同一位置、不同季节其地下水面波动的特点不同;不同的调查井,因所处位置的不同及与海岸、感潮河流距离的不同,其地下水面波动的振幅及其与潮汐波动的位相差也不同。     

感潮河段水环境容量总量控制方案的研究

以西江干流南海段为例,建立了考虑横向扩散的二维非恒定对流扩散水质模型。根据感潮河流水环境容量的特点,确定求解容量的因素。在此基础上,用线性规划法来求解研究河段水环境容量,并提出了相应的水环境规划方案。结果表明,该河段还有大量的COD容量剩余,可根据产业结构及工业布局调整的需要,在保证区域内总量控制目标实现的前提下,在西江沿岸适当配置一些有废水排放的建设项目。     

基于COHERENS模型的污染物质输运数值模拟

以COHERENS模型为基础,建立了长江下游感潮河段三维水流及污染物质输运数学模型,该模型通过σ坐标变换,使整个水域垂直方向可采用相同的分层。基于模态分裂法,将三维流动分成表面重力波(外模式)和内重力波(内模式);模型求解技术上采用算子分裂法,使用了superbee限制器TVD格式,减小非物理的数值虚拟震荡。选取长江常熟段为例,模型较好的模拟了感潮河段三维流场及污染带分布特征。该成果对感潮地区污染物输运规律及水污染控制具有指导意义。     

松花江同江断面溶解氧含量的相关分析

对松花江同江断面3年自动监测的数据进行分析,得出该断面溶解氧浓度的影响因子为高锰酸盐指数和氨氮,并分别总结出不同年度、不同水温下的回归方程。多因素相关分析结果显示,高锰酸盐指数、氨氮的含量与水体中的溶解氧浓度呈显著性负相关关系。     

基于降维状态观测器的曝气量最优控制仿真研究

为降低污水处理厂曝气过程的能耗,对曝气系统的优化控制进行了研究.首先,建立了基于活性污泥模型ASM1的曝气系统的简化模型;然后,利用降维状态观测器重构在线不可测状态,提出了基于降维状态观测器的曝气量最优控制策略;最后,将该优化控制策略应用于污水处理基准仿真模型BSM1,仿真采用晴天进水数据.结果表明,与溶解氧的PID控制相比,最优控制在保证出水氨氮浓度和化学需氧量等水质的情况下,降低了曝气量和出水总氮浓度,同时曝气能耗相比PID控制可下降5%以上,并且改善了出水指数.     

珠江广州河段局部水体溶解氧低的主要原因分析

珠江广州河段10多a来的水质监测数据表明,BOD₅不高,但DO较低.这种特征至今仍未改变,甚至发展到局部水质出现发黑发臭的现象.文章从污染物耗氧、污染物降解能力、水体氧平衡和水文条件等方面剖析这种水质污染的原因.      

SBR处理废水中的污泥膨胀与控制

通过土豆食品加工废水处理的工程实例 ,指出在处理易生物降解和溶解性有机废水的SBR系统中 ,采用较高负荷运行会发生溶解氧偏低而造成的污泥膨胀。探讨了污泥膨胀的原因 ,并详细介绍了控制膨胀的措施     

宁波-舟山海域环境容量研究I. 三维潮流数值模拟

基于美国普林斯顿大学的河口、陆架和海洋模式（ECOM）,引入干湿网格法变动边界处理技术,将模型应用于宁波-舟山海域,建立此海域的三维潮流模型。计算结果与实测值符合良好,较好的刻画出此海域分潮的潮流场时空分布特点。