基于压力响应关系法的湖泊营养物基准制定

湖泊富营养化与氮、磷及有机物含量过高密切相关,建立数字型营养物基准能够防止富营养化对水体指定用途造成影响.太湖流域是我国华东地区经济腹地,近年来流域内湖泊水质每况愈下,对其基准研究可为湖泊治理提供依据.详细介绍了压力响应关系法制定湖泊营养物基准的步骤,并将此方法运用到太湖流域营养物基准制定研究中.为满足大多数水体指定用途,研究中将该流域湖泊基本功能确定为娱乐、永生生物栖息地及饮用水,以此构建流域概念模型.选择压力变量为总氮(TN)、总磷(TP)和有机物,响应变量为叶绿素a(chl-a).用非参数分析法和线性回归法分别建立压力-响应模型,通过2种方法相互验证得到TN、TP和CODMn基准分别为0.593、0.067和4.092 mg/L.     

不确定性流域污染负荷优化分配模型及其应用

流域优化决策模型以最优化建模方法指导流域管理决策过程,然而流域系统的不确定性会导致决策存在一定风险.本研究通过建立区间参数机会约束线性规划(ICILP)模型来处理流域决策过程中的不确定性,并将该模型运用于太滆运河流域优化决策中,探讨在不同违反概率下系统最优解.结果表明,随着允许入湖量约束违反概率增加,系统对污染物削减量和削减成本有所降低.由于受到经济成本和削减量约束,系统优先减小环境代价较大、削减效率较低的工程项目规模.但受到最低处理率约束,违反概率增加到一定水平时各工程项目趋于定值.虽然较高的违反概率使系统成本降低,但也会导致削减效率降低,不利于流域保护.因此,在实际管理中应根据管理需求选择合适的削减方案以达到保护流域水质的目标.     

基于葛洲坝1号船闸模型的水流诱鱼试验研究

以鲢鱼(Hypophthalmichthys molitrix)为研究对象,在自制的葛洲坝船闸模型中,研究水流诱导鱼类进入船闸的技术。诱鱼效果采用鱼平均聚集率(P)、诱集效率指数(I)、通过闸门频次(f)和上下游停留时间比(Tr)作为评价指标。研究结果表明:适当范围的水流流速对诱导鱼类进入船闸有一定的诱集作用。当闸门断面平均流速为0.45 m/s时,诱集效率最高,此时鱼类在船闸两侧区域平均聚集率和诱集效率指数最大,通过闸门频次最高;当水流流速为0 m/s(对照组)时,鱼类的活动规律不明显;当水流速度大于0 m/s且小于0.45 m/s时,鱼群聚集中心主要集中闸门内高流速区域;当流速超过0.45m/s后,逐渐增大时,鱼类进入船闸的频率呈下降趋势,鱼群聚集中心主要集中在闸门下游侧流速较稳定的区域;当流速超过0.75 m/s后,鱼类的顶流行为逐渐减弱,不再呈现向闸门聚集的趋势,出现逃逸行为。通过本研究,为鱼类行为学的研究提供基础数据,同时为中低水头水利枢纽船闸与鱼道结合的可行性研究提供参考依据。     

葛洲坝船闸过鱼时空特性研究

于2013年4月、6月及8月，在葛洲坝一、二号船闸上下闸首断面及闸室内，利用DIDSON声纳定点探测方法，对船闸上下行鱼类数量进行探测记录，并同步进行水质水动力现场监测，研究船闸过鱼现状及规律。结果表明：船闸天然情况下存在一定过鱼能力，附加一定的改进措施，船闸可能成为通航与过鱼功能合一的新型过鱼建筑物。船闸过鱼存在一定的昼夜节律，鱼类在夜晚时段表现的更为活跃，且在不同季节有选择相对适宜温度活动的趋势，而两船闸间下闸首天然鱼类通过量无显著差异。6月由于水温条件适合，且处于禁渔期末，鱼类大量繁殖，过鱼数量最大，4月及8月过高及过低的水温均不利于家鱼繁殖，过鱼相对较少，且均值比较无显著差异，另外不同月份水位流速变动可能对过鱼量造成一定影响。一号二号船闸的鱼类上闸首通过率分别为21%及42%