基于动态规划理论的MIKE21河网排水方案优化研究

针对南方平原河网面对汛期暴雨时段排水能力差而导致内涝的问题,选取太湖流域南浔区沈庄漾圩田河网作为研究对象,选取城市排涝相应防洪标准的暴雨强度,应用多目标动态规划理论,以河网水位与排涝时间为限制目标,结合圩区现有水利工程条件参数和调度规则,设定了3个水闸排水方案和5个水泵排水方案;基于河网地形、水文数据,构建MIKE21河网水动力模型,定量化模拟分析了闸泵联调联控工况下河网排水效果。结果表明：面临10年一遇及以下暴雨时,河网可采用水闸排水方案,且3个方案均能在24 h内将水位降至排涝下限水位;当面临20年以上及百年一遇暴雨时,河网需采用内外网联动的水泵排水方案,西部闸门至少开启2台水泵,才能保证在24 h内将水位下降至下限水位,其排水效果与水泵开启数量呈正相关。该研究成果可为南方平原河网的汛期排水调度与河网工程改造提供理论依据。     

基于水质目标的平原河网水力调控阈值研究

该文以无锡市滨湖河网水力调控作为研究基点,通过数值模拟,分析调水对河网水质浓度时空分布影响,揭示河网水质对调水的响应机制,针对具体河道逐条提出基于水质改善目标的水力调控阈值,为水环境治理提供理论依据。研究结果表明,边界浓度的影响在水力调控过程中至关重要,水力调控应建立在相对较好的边界条件上,优化水资源分配,改善整体河网水质。水位的调控并未呈现出一致性规律,水位的增加对河网水质改善不一定呈现积极作用。调整水位与流速的措施均是通过边界引入水源,对于一般河道的水力调控,调整流速和水位均可以作为常规调控手段。     

水情变化对平原河网水质输移影响模拟研究:以苏州吴中河网为例

平原地区地势平坦,河网复杂,水情变化对水质输移有重要影响。降雨可以增加河网稀释容量,提高水体复氧能力,加速对污染物的输移降解过程;同时在平原区闸站的联合调度下,降雨也改变了区域水动力特征,使得水流和污染物的流通变得复杂。基于太湖水量水质模型,采用丰、平、枯3个典型年的雨情资料,模拟计算了苏州吴中区水质过程,对比分析不同雨型下河网水质的动态变化过程及空间分布特征。结果表明:1)降雨越多,水环境质量越好,在干旱年份河网水量也能够维持稳定,污染物浓度水平与平水年大致相当;2)不同营养盐对雨情变化的敏感性各有不同,敏感性从高到低依次为总磷(TP)、氨氮(NH_4~+-N)、总氮(TN)和高锰酸盐指数(COD);3)与枯水年相比,丰水年水质改善较为显著的河道主要分布在临湖地区,与太湖无水量交汇的河道水质改善的程度稍弱。闸门的调度对水量和水质的变化也有重要影响,闸门关闭会在一定程度上减弱局部河网流通性,形成污染物聚集,恶化局部水质。     

基于水环境保护的苏州平原河网水利调度决策研究

平原河网地区作为经济发达地带,其水环境面临着巨大的压力.基于水环境保护,以水质改善率最大作为决策目标,通过构建平原河网水利调度决策理论模型来优选出最佳调度方案.并将该理论模型应用于苏州市平原河网地区,在模拟产生的6个不同水利调度方案中决策得到综合水质改善率最大的方案.决策结果显示:方案6的综合水质改善率最大,最有利于苏州平原河网地区的水环境保护,为最优调度方案.研究成果可为以水环境保护为目标的平原河网地区水利调度决策提供一定参考.     

跌水曝气生物接触氧化预处理太湖水的研究

生物预处理是当前给水处理去除水中氨氮和有机物的有效手段,有助于改善水的理化性质且利于后续常规工艺的运行.针对以太湖水质的特点,跌水曝气生物接触氧化预处理成为首选方法.通过对不同水力停留时间(HRT)运行效果的分析,提出了在低温季节最优的水力停留时间.污染物在生物接触氧化中的去除率随水力停留时间的增大而增大,而在HRT＜1.6 h范围内HRT的影响较为显著.     

基于Matlab软件自动化求取参数的HEC-RAS模型构建

水质模型是水环境模拟的重要工具,近年来越来越多的应用于水环境预测与管理中,但平原河网水质模拟一直是个难点.本研究采用HEC-RAS模型开展湖州市长兴城区平原河网水动力和水质模拟.模型的水质模块率定采用Matlab软件自动化求取参数,代替常规试错法求参率定,减少了人工干预,提高了模型率定效率.HEC-RAS模型在平原河网地区水动力模拟结果较好,水质模拟结果基本符合要求,证明了HEC-RAS模型在平原河网应用的可行性,但模型的精度通常受水系概化、水文状况、污染源信息等因素影响,对于信息比较充分的短时段水质模拟其精度相对较好.     

A+OSA活性污泥工艺剩余污泥减量特性研究

采用自动热量计对Anoxic (A) + oxic-settling-anaerobic(OSA)系统解偶联池进出污泥进行热值分析,以考察污泥量变动与能值变动的相互关系;通过解偶联池参数调整,了解污泥减量趋势,结合能量和物质平衡与常规水质指标测试,推测减量途径和特性.结果表明,解偶联池水力停留时间为5.56、 7.14和9 h时,整个系统污泥减量分别为1.236、 0.771和0.599 g/d.进出解偶联池的污泥含能水平发生了变化,随停留时间增加出流污泥的单位热值有高于进流污泥单位热值的趋势：5.56 h时,进出水热值没有显著差异;7.14 h时,进出水热值差值在99～113 J/g之间;9 h时,差值在191～329 J/g之间.解偶联池发生了污泥的衰减,停留时间延长,衰减程度越高.A+OSA系统污泥减量是解偶联池污泥衰减与AO主体反应区污泥产生率变化共同作用的结果.     

宁波杭州湾新区河网水动力及水质数值模拟研究

针对杭州湾新区水环境污染较重的现状,采用MIKE11软件构建新区河网的一维水动力——水质耦合模型,在此基础上研究分析了现状及远期规划排污条件下河网水质分布.结果表明:河道内水体流动较弱,不利于污染物迁移扩散,污水处理厂排出的处理水对排污口周围的河道的水质影响范围和程度均较大,叠加本底浓度后许多区域超过了Ⅴ类水质标准.最后提出了针对性措施以改善新区河网水质.     

固定化微生物-曝气生物滤池（IBAF）技术用于微污染水处理的实验研究

以温榆河微污染水为研究对象,采用人工草生物载体固定微生物,并在曝气生物滤池反应系统中对其进行处理。河流微污染水中N、P营养缺乏,有机物浓度较低,而且水质变化较大。在水力停留时间为10 h、8h、6.3 h、4.7 h时,此工艺对此河水的处理效果有较大的差异,说明水力停留时间的不同对污染物去除率的影响较大。     

微电解-水解酸化-SBBR处理电荷调节剂废水

针对电荷调节剂生产废水COD高,色度高,可生化性差的特点,采用微电解-水解酸化-SBBR处理工艺进行研究。实验结果表明:在微电解铁碳比为1∶1.5,反应停留时间1 h,水解酸化水力停留时间为9 h,SBBR曝气量为0.25 L/min,曝气时间8 h,静沉1.5 h,该工艺最终出水各项水质指标能够达到进入市政污水管网的要求。     

广州潮汐河网水质预测数学模型研究

采用有限控制体积法和隐式离散基本水质方程,根据潮汐河网的特点,利用半控制体积概念和迭加原理,导出一种适合于任意形状的均匀混合型潮汐河网水质方程的分缓解法。应用广州潮汐河网两期水文水质同步实测资料,建立溶解氧动态模型,并进行了不同条件下的水质预测,初步揭示了广州潮汐河网半月潮期间的水质变化特性。      

闸控感潮河网水环境容量计算研究

受潮汐影响的闸控河网的水环境容量计算是水环境控制的重要内容。针对闸控感潮河网的水流特点,介绍了基于动态水质模型的水环境容量的数值计算方法。其方法综合考虑了感潮河网地区水流运动复杂、易受水利工程设施运行影响的特点,并成功地应用到动态水环境容量计算。     

深圳河综合整治的研讨

全文贯彻两个基本观点：１．深圳河虽是一条山间小河，却是一条感潮河流，河流进退，水位涨落，泥沙输出和沉积，均受制进入深圳湾的潮流。河流径流当然也是一个极重要的制约因素。治河也需治湾。要有一个河，湾综合整治方案。２．水质污染由香港排出大量饲养废水造成，特区生活污水加重了河流污染，现在氮，磷含量很高，也出现强度富营养化现象，治理污染源必须建立脱磷脱氮治理工程，达到污水排放标准。     

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.     

福州内河河网精细水流水质数学模型研究

文章在前人研究的基础上，根据感潮河网地区水体的水动力、水质特性，建立了河网一雏水动力和水质模型，并进行了模型验证。结果表明水动力模型计算值能够较好的吻合实洲值，能正确反映涨落潮趋势，水质模型能正确反映污染物受涨落潮影响在河网内回荡的变化情况。本研究成果对解决福州市水环境问题提供了一定的理论基础，具有一定的指导意义。     

水闸调度对河流水质变化的影响分析

文章以沙颍河干流上的槐店闸为例,在研制水闸调度影响模型(由考虑水闸影响的一维水动力模型和考虑底泥作用的一维水环境数学模型组成)基础上,设置不同的水闸调度情景,并对各种情景进行模拟计算及对比分析,进而评估水闸调度对河流水质变化的影响。通过模拟分析发现:水闸调度使河道的水位、流量及流速等水动力学条件有明显的变化,从而对河流水质产生一定的影响。     

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。该方法不公反映了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８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。     

环保疏浚堆场余水处理生产性试验研究

介绍了环保疏浚底泥堆场和强化自然沉淀的设计方法,并针对环保疏浚工期短、产生的余水量大及其悬浮物含量高的特点,对不同余水处理技术进行了对比分析,选择了加药促沉法余水处理工艺,在太湖环保疏浚示范工程堆场进行了生产规模试验.结果表明,在堆场中设置溢流堰和导流墙,改善堆场的水力条件,延长水流路径,有利于颗粒的自由沉降,提高了颗粒在堆场中的沉淀效率.向输泥管投加絮凝剂,使其在输泥管中快速混合,在堆场中反应、沉淀;向堆场出水投加絮凝剂,通过隔板混合池快速混合,折流反应池反应,在沉淀池中沉淀,这2种投药方式都能保证余水达标排放,其中向堆场出水投加絮凝剂的方式加药量少且容易控制出水水质.