基于二维动态水质模型的长江蕲春段水污染扩散分析

为定量预测非正常排污事故对水环境的影响,应用Mike21FM二维水质模型软件对长江蕲春段沿江排污口正常和非正常排污情况下的污染物迁移扩散情况进行了数值模拟,预测了事故中污染物在时间和空间上的变化规律。结果表明,在非正常排污事故发生后,排污口下游约68 km2的水域面积会受到影响,对该区域水环境影响较大。预测结果量化了污染事故在各时段的影响范围及影响强度,并明确了事故发生时的重点保护对象为排污口下游10.4 km处的蕲州镇饮用水水源地。     

三峡库区典型排污口河段污染物扩散降解特性研究

为减轻三峡库区长寿—涪陵段水环境污染,改善区域水质,建立了以水动力-水质模型为基础的区域关键排污口的筛选分析方法。采用三维数值模型EFDC对研究区域内污染物的超标面积进行模拟计算,并对污染物扩散降解特性进行分析,利用单位污染物负荷超标面积分析不同排污口污染物迁移扩散的差异,进行流域重点排污口的分析筛选。从改善整体河流水质出发,分析了各排污口位置的合理性。结果表明,支流回水区内排污口的混合区面积比干流河段处排污口要大,顺直江段处的排污口的混合区面积较弯段内侧处排污口要小。排污口应选在流速和水深较大的顺直河段,避免选择支流回水区。     

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。     

三峡水库156 m高程蓄水后重庆段水质变化的分析与评价

以三峡水库156 m高程蓄水期间重庆段水质监测数据,分析了三峡水库156 m高程蓄水对库区重庆段水质的影响,对支流水质进行评价,并对库区干支流未来水质变化进行预测.结果表明,长江干流重庆段未受蓄水影响区域水质的主要超标项目为总磷和粪大肠菌群.蓄水后,受蓄水影响区域水体总磷、粪大肠菌群、重金属等浓度明显下降,干流水质类别总体有所好转;但长江水体流态变缓,加速了干流水体的富营养化,且成为因蓄水加速干流水体富营养化的主要推动因素.三峡水库蓄水对沿江支流水质类别影响不明显.干流水体总磷浓度高于支流,蓄水后,干流总磷进入干支流混合区,给干支流混合区域水体的富营养化创造了更加有利的条件,成为此区域发生富营养化的重要诱因.     

基于Matlab软件的突发事故水质解析模型与应用

为快速分析突发性水污染事故可能造成的水环境影响,建立了基于Matlab软件的突发事故水质解析模型。以浙江省某河流为例,分析了上游突发水污染事故形成的污染团在河流中的迁移扩散规律、影响范围、事故下游各断面水质变化过程以及取水口等敏感点的超标时间及超标程度。同时详细分析了近岸和远岸边界对污染物反射所造成的浓度叠加影响、合理的边界反射次数,以及水流流速、扩散系数、降解系数等主要水文水质参数对污染团扩散的影响。     

印染废水集中处理的污染源分析

简要介绍了各类印染企业的生产工艺,重点分析了废水的来源及其水质特征,指出印染废水集中处理厂在生产过程中应重视污染源的调查、分析,为其正常生产提供帮助。     

引滦入津工程黎河段机理与非机理水质预测模型对比分析

根据引滦入津工程黎河输水河道水文水质监测资料,分别建立河道机理水质模型和非机理水质模型,对2005年前毛庄断面的氯化物和氨氮进行了预测.两种水质模型建立的理论基础、求解方法、参数验证、模拟所需的数据种类和时段、适用状况、预测精度均不同.对两种河道水质模型预测结果精度进行了比较,结果表明,预测误差均小于20%,机理水质模型较非机理精度高.研究表明,机理水质模型适合于短时间内黎河河道水质变化的精细模拟,非机理模型适合于中长期水质变化趋势预测.     

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。     

基于单因子水质标识指数法的东江河源段水质评价

为了解东江河源段水质现状并推测其水质发展规律,以GB3838—2002《地表水环境质量标准》为标准,依据东江河源段全部7个水质常规监测断面中的5个断面(分别为新丰江水库断面、枫树坝水库断面、龙川城下断面、临江断面和江口断面)在2001—2012年的水质监测数据年平均值,选择氨氮(NH+4-N)、总氮(TN)、总磷(TP)和高锰酸盐指数(CODMn)4个指标,参考单因子水质标识指数法分析评价东江河源段的水质,并讨论其污染风险。结果表明,2001—2012年东江河源段水质总体良好,水库库区断面除枫树坝水库断面TN指标在2012年处于Ⅲ类水之外,其他指标均控制在Ⅱ类水之内;东江干流断面除TN外其他3个指标均控制在Ⅱ类水之内,且江口断面TN在2009年和2011年被污染为Ⅲ类水,在2010年和2012年被污染为Ⅳ类水,而龙川城下和临江断面TN在2012年被污染为Ⅲ类水。由4个指标的历年变化趋势可以看出,东江河源段水质存在较大的氮、磷污染风险。氮、磷污染的空间格局和污染物通量分析进一步表明,下游的污染风险大于上游。     

张家港河凤凰段水质达标整治方案研究

张家港河凤凰段位于张家港市凤凰镇,受上游、支流水质以及区域生活污染源等影响,河道出入境断面水质达标率较低,主要超标因子为氨氮和总磷。本文通过水质现状分析和现场调研,总结了水质难达标的主要原因,提出了针对性较强的水质提升整治方案,对改善张家港河水环境具有非常重要的意义。     

河流水电梯级开发水质影响评价方法研究

针对当前河流水电梯级开发水质影响评价的局限性进行相应改进,以乌江水电梯级开发(贵州段)为主要研究对象,提出其评价方法:单库判别+整体分析。在库区总体水质水环境容量和控制断面水质计算均满足现状入河量要求的条件下方能判别单库水质达标;同时针对梯级水库建设的累积性影响进行整体分析,包括对自身库区和下游库区水质的累积性影响。     

基于长短时记忆网络的水质预测模型研究

在当前水质数据急剧增加的背景下,为了挖掘水质时间序列中的更多信息,提升水质预测的精度,构建了基于缺失值填补算法和长短时记忆网络(LSTM)相结合的水质预测模型。通过缺失值填补算法进行水质数据的缺失值处理,利用LSTM网络分别构建不同水质参数的预测模型,以太湖水质监测数据为样本,对模型进行检验。结果表明,基于缺失值填补算法-LSTM的水质预测模型适应性强,相较传统SVM、BP神经网络、RNN、LSTM模型预测精度更高,对水环境保护具有重要意义。     

极限工况下汽车正面碰撞事故损伤度预测

为最大程度降低事故损伤度,以碰撞无法避免时的极限工况下车车正碰为研究对象,分析预测车辆碰撞事故损伤度的评价指标,采用正向推理方法建立车车全重叠及斜向碰撞前后速度变化ΔV预测模型,分析不同因素对碰撞前后速度变化ΔV的影响,将其影响关系与事故损伤度标准值关联,进而预测事故损伤度,并以实例验证事故损伤度预测方法。结果表明:当2车碰前相对速度与碰前夹角一定时,事故损伤度与2车质量比成反比关系;当2车质量比与碰前夹角一定时,事故损伤度与碰前相对速度成正比关系;在2车间碰撞无法避免的极限工况下,全重叠碰撞事故损伤度大于斜碰;司机应通过控制本车以较低车速、较小碰前夹角与对方车辆发生碰撞。     

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.     

黄河(内蒙古段)流域突发性水环境风险预测预警平台构建研究

随着黄河流域内蒙古段现代工业生产领域和规模的日益扩大,各种危险品以及有害废弃物的产生、贮存、运输、使用量将会大量增加,潜在风险源与风险水平也随之增加,对水环境的威胁将越发显著。本文以黄河流域内蒙古境内河段为研究对象,基于河网水动力和水质模型,结合水环境风险评价模型,研发并构建了黄河(内蒙古段)流域突发性水环境风险预测预警平台,初步实现了河流水质模拟与长距离河流污染物传输的快速实时追踪,为水环境保护以及突发性水污染事故的应急响应提供技术依据,可为突发水污染风险事件的应急处置提供直观、详实的决策依据。     

镇江内江水质模糊综合评价

在镇江内江设置水质监测断面,分析水质常规指标,运用模糊综合评价的方法,评价镇江内江现有的水质状况。研究结果表明,内江水体污染程度相当严重,较大区域的水体为Ⅳ类,部分区域为Ⅴ类,总磷(TP)对水质的影响程度最大,其权重在各监测时期内各监测断面中均在30%以上,另外总氮(TN)指标也偏高,权重仅次于总磷(TP),最大达到30%多,也是内江水体的主要污染指标。     

数据驱动的油田污水处理水质预测研究

为实时掌控油田的污水处理站生产工况，结合桩西污水处理站的监测数据，使用改进的支持向量机模型对油田污水水质进行预测。通过归一化方法将收油和收悬浮操作记录转化为数值特征，实现预测模型对外部介入操作的及时响应。利用差分进化算法对预测模型进行超参数寻优，实现模型超参数全局最优值的快速确定，采用最优模型对含油量和含悬浮量进行预测和验证。结果表明，基于差分进化算法的支持向量机模型(DE-SVM)在2个水质指标的预测中，均能取得最高的决定系数(R²)和最低的平均绝对百分比误差(MAPE)，显著优于其他预测方法，对实现油田污水处理流程的主动控制具有重要意义。     

山区高速公路桥隧道段事故预测

为准确预测山区高速公路桥隧道段的交通事故数,首先通过探讨桥隧道段组合结构安全长度,考虑驾驶员识别视距与通风照明需求后对桥隧道段的定义重新进行诠释。然后,选取我国西南山区某高速公路符合桥隧道段定义的2条路段作为研究对象,以该路段2013—2017年的事故数据为样本,采用路段长度一致法将路段划分为1 km的路段单元。最后,考虑桥隧道段风险特性,从构造物设计、道路线形、交通流参数及路面状况4个方面选取13个解释变量,以事故率与事故数作为被解释变量,通过K-S检验与Q-Q图检验分析选用事故数作为最终的被解释变量,并选用负二项模型进行解释变量显著性分析,进一步确定显著性解释变量并对所选路段进行事故预测。结果表明：隧道长度占比、相邻路段纵坡差、抗滑性能指数及年平均日交通量是影响桥隧道段事故发生的显著影响因素,采用负二项回归模型进行事故预测拟合程度较高,预测结果与实际平均单元事故起数误差仅为1.5%,模型具有较好的准确性。     

水源水水质风险评价的讨论及实例——以南方N市为例

水质风险评价是环境风险评价的重要组成部分。文章从数据收集以及评估、有毒性评价、暴露评价、风险表征等四个方面,探讨了以长江水为饮用水源水的N市水质健康风险评价体系的构建,并利用相关数据进行分析讨论。结果表明,水源水体中致癌物质六价铬、砷的风险值较高,镉的风险值虽未超标但也已经接近国际标准;非致癌物质氟化物、铅、铁、氨氮、汞、氰化物、锰、挥发酚的非致癌风险都低于国际水平;水源水中11项污染物的危害指数排序为:砷氟化物六价铬铅镉铁氨氮汞氰化物锰挥发酚,其绝对值大部分都超过了1。     

程海水质变动特征与水安全预警因素识别

采用GPS定位,在程海湖设置了3个断面9个采样点,对程海水质进行了为期1 a的研究,分析了水质时间变化特征和空间变化特征,辨识出影响程海水质时空变动的主要因素,提出水质安全预警级别与阈值判定建议.结果表明:2009年10月-2010年9月程海水质综合评价为Ⅲ类,其中有半年(1月、4月、5月、8月、9月、12月)水质类别为Ⅳ类,不能达到水环境保护目标要求;另半年水质类别为Ⅲ类,达到水环境保护目标要求.超标项目有总磷(TP)、高锰酸盐指数(CODMn)、总氮(TN)、溶解氧(DO),超标率分别为35.2％、14.8％、10.2％和9 3％,最大超标倍数分别为2.10倍、0.95倍、1.83倍和0.03倍,年平均质量浓度分别为0.046 mg/L、5.15 mg/L、0.773 mg/L和7.51mg/L.水平变化特征为:湖南部—湖中部—湖北部水质逐渐下降;湖东部—湖中部—湖西部水质逐渐变差,湖东南角水质最好,湖西北角水质最差,湖中心水质并不明显优于湖周水质,其差异性多因TP、TN的差异引起.垂向分布上则比较均匀,但CODMn、TN、TP在湖底层明显升高,其原因相对复杂.辨识出影响程海水质变动的主要因素是叶绿素a(Chl.a)、总氮(TN)、总磷(TP)、高锰酸盐指数(CODMn)、透明度(SD).提出了水环境安全预警体系中5项指标的水质安全预警级别与判定阈值,建议三级黄色预警值分别是0.020 mg/L、0.60 mg/L、0.030 mg/L、3.5 mg/L和3.0 m.