地下水渗流补给-内源释放耦合作用下河流水质不确定模拟

针对河流-地下水环境系统的模糊性、不精确性及随机不确定性,采用梯形模糊数描述和表征河流水文、水质及水文地质参数,构建了集成地下水渗流补给与内源释放耦合影响的一维河流水质模糊模拟模型.在此基础上,就地下水渗流补给与内源释放的可能组合,设置5种情景,分别进行水质模拟,并对计算结果进行分析、对比.实例研究表明,对地下水渗流补给与内源释放耦合作用下的河流水质衰减变化规律,梯形模糊数有较好的模拟效果.     

城区地表径流面源污染和河道水环境治理的研究

河流为人类提供了多样的生态服务功能,然而城市化对河流生态系统健康状况造成严重的影响。随着点源污染的有效管理控制,非点源污染降雨径流己成为造成城市地表水环境污染的主要原因。为了改善河道水质,引调清水激活城市内河水体,提高河道的水环境自净能力,有效改善城市水环境。文章以南京河西水系为例,利用Saint-Venant方程组对水系建立一维水动力模型,并通过汇流结点水位法对方程组进行数值求解;对WASP5水质模型进行二次开发用于水质模拟;建立水质模型和一维河网水动力模型的耦合模型,将水动力模型计算所得到的水动力参数耦合到WSAP5水质模型中,模拟降雨过程以及引调清水过程的河网各河段的水质变量浓度,得出降雨径流对河流的污染程度以及引清冲污措施对河流水质改善的效果并优化调水过程。     

利用动态分段技术进行河流一维水质扩散模拟

作为GIS新技术,动态分段可以有效地实现河流一维水质扩散的模拟和空间显示分析。该文给出了动态分段数据库设计的基本思路、河流一维水质模型的功能设计及整个模拟系统的结构流程。      

水利工程背景下河流水华暴发成因分析及模拟研究

研究发现,河流水华暴发的主要驱动因素除受过量营养盐摄入、气候变化导致的气温上升和降雨等限制外,水文情势的影响尤为显著.在高强度人类活动影响下,水利工程开发导致的水文情势改变是否为河流水华加剧的成因之一,是水与环境学科交叉研究亟待探索的一个重要应用基础问题.通过对近10年来国内外在水利工程背景下河流水华暴发成因研究进展的综述,辨识了河流水华发生的"水循环-水环境-水生态"相互作用关系;对考虑水文变化的河流水华预测统计学模型、智能算法和水质水量耦合机理模型等进行了回顾和总结,并提出了基于水循环物理过程联系的生物及生物地球化学过程、社会经济用水与管理人文过程等与河流水华发生相互作用与反馈的水系统论研究体系.当前我国水利工程调水影响区下的河流水华问题研究仍面临着一些难点和挑战:① 过去关于水利工程调水对河流中下游水生态的影响研究多数是基于情景假设和规划条件下的预断,随着近年来我国多个大型水利工程的正式实施运行,当前以实际工程调水为背景（如南水北调、引江济汉工程等）开展水华模拟的研究成果仍然十分有限;② 水利工程调水影响区下的河流水华发生机理尚不明确,当前多数藻类生长模型并没有将流域水循环过程影响纳入考虑因素,对河流生态水文过程作用机理与耦合及定量关系分析方面的研究相对匮乏;③ 现阶段水利工程背景下的河流水华问题研究多停留在定性分析和宏观定量阶段,缺乏基于以水系统理论为导向的水生态系统与河流水文情势共同作用机制的定量化研究.      

基于水质模型的河流水环境调控方案效果评估——以太浦河为例

针对太湖流域河流水质达标率下降的现状,构建基于水质模型的水环境优化方案的效果分析方法。以太浦河为例,应用WASP模型分析河流水环境优化调控方案的效果,应用实测水文水质数据率定和验证河流水质模型参数,设定枯水期污染物蓄积、降雨导致面源释放和突发性水污染事故引起的水质超标3种情景,通过模型模拟调水和抽水等调控措施的效果,分析不同的调控方案与水质改善效果的响应关系,为水环境优化方案筛选提供决策支持。     

城市河流纳污能力的动态研究

随着城市经济的快速发展,城市流域水环境污染问题日益突出。为了控制和治理城市河流污染,研究城市河流的纳污能力是必要的。针对城市河流动态变化的特征,研究城市纳污能力的动态性。以西安市灞河干流为研究对象,分析纳污能力的动态要素,选择确定污染源、排污口概化方式和水质目标等因子的动态变化特征,建立动态纳污的计算方案,采用标准一维水质模型,计算分析不同来水频率(90%、75%、50%)条件下年际纳污能力变化以及2010年的年内纳污能力变化。纳污能力的动态研究为实施水污染总量控制提供依据,也为河流水环境污染防治和环境管理决策提供理论依据,具有现实意义。     

基于MIKE 11的河网区域小型闸坝调控的水质响应模拟研究

闸坝运行是流域开发和利用中河流调节的主要形式之一,它改变了河流自然结构、流水过程及其相关环境.然而,目前很少有关于河网区域小型闸坝运行对水环境影响的分析.本研究利用MIKE11建立一维水动力与水质模型,以无锡市主要的污染物高锰酸盐指数,氨氮为指标,模拟闸坝调控模式下与无闸坝情景下无锡河网水质响应.研究表明：多个小型闸坝运行对河网区域内河流水质产生了负面影响,使城市河流高锰酸盐指数(COD_Mn)和氨氮(NH₃-N)浓度都有所上升;其中,闸坝调控对区域内河流上游水质的负面影响更为明显,对下游的则相对较小.在多小型闸坝运行下,河流上游的COD_Mn和NH₃-N总体浓度分别上升了12.89%和11.11%,下游的二者浓度分别上升了5.38%和7.27%.研究结果可为今后小型闸坝群的生态调控以及相关水环境响应研究提供了理论支撑和新思路.     

网河水系水闸群联合水质调度方法与数值分析

建立了珠江三角洲潮汐河网一、二维联解潮流数学模型,计算了水闸群五种联合调度方案对市桥河水系水动力条件的变化,并分析了水闸群联合水质调度对改善水环境的作用,为水利枢纽市桥河水系水闸群联合调度方案选择优选提供了重要的参考意见依据。     

河流水质系统的灰色规划方法和应用

借助于河流水质灰色模型,可以对河流水质系统进行灰色规划。灰色规划考虑了实际河流水质系统中客观存在的不确知因素和偶然因素影响,概述了河流水质系统的灰色规划模型的构造、河流水质系统灰色规划模型的求解及其在四川沱江水质系统规划中的应用。     

沿江感潮水闸环境引水量的计算方法及实例

墅沟临江水闸对上海嘉宝北片的北引南排以及水资源调度提供了重要保护，本文以墅沟临江水闸为例，采用回归分析法和流量系统法探讨了基于水利调度方案下的沿江水闸环境引水量计算过程，并分析了沿江水闸环境引水量计算的主要影响因子。结果表明：（1）影响墅沟水闸引水量的主要因子是闸门的开度；（2）流量系数可以校正一次过闸流量的影响，但难以反映一潮引水中水闸开度动态变化所产生的影响，仍需进行校正；（3）沿江感潮水闸环境引水量的计算，难点在于闸门开度随闸内外水位差而发生复杂的变化，墅沟水闸闸门开度的设计调度方案与水位的变化是逆向的，人为调控的因素起到很大的作用。分析计算表明不同年型对水闸引水量影响较小，可以认墅沟水闸基本能够保证在不同年型的持续稳定引水。     

河网连续动态模型构建及其在典型杀生剂时空迁移模拟中的应用

以三氯生（TCS）和三氯卡班（TCC）为目标污染物,通过监测评价新冠疫情期间杀生剂的河网污染特征;同时,构建了一维水动力学模型和四级逸度模型耦合的河网连续动态模型,解决了污染物在河网迁移过程中的时间和空间异质性问题,开展了目标杀生剂在石马河流域的迁移模拟.模型通过率定和实际浓度验证,获得了满意的模拟结果.结果表明,新冠疫情期间河网中杀生剂的污染浓度是非疫情期间的2倍.TCS和TCC从污水处理厂排出后,在河道中的浓度随着河流迁移的距离增大,呈现先升高后降低的趋势;而浓度的时间变化特征则受到河段流量的影响,上游低流量区域河网中杀生剂浓度先上升而后下降,且在20 h左右已逐渐趋于稳定;下游高流量区污染浓度呈现梯形缓慢升高趋势,且浓度最终在24 h时尚未成为稳定值.因此,对河网中典型杀生剂迁移的时空特征的评估,需在区别流量大小的前提下,分段和分时进行.     

闸坝调度对污染河流水环境影响综合实验研究

为了研究闸坝各种调度方式下河流污染物的时空变化规律,探索了闸坝调度对污染河流水环境的作用机理,在槐店闸前期研究和实验的基础上,设计了不同闸坝调度方式对污染河流水环境影响的综合实验方案,并开展了现场实验,研究了槐店闸浅孔闸在现状调度、闸门不同开度和闸门全部关闭3种调度方式下的水体、悬浮物及底泥污染物变化规律.结果表明:闸坝调度会对河流水质产生一定的影响,其影响过程呈现出复杂的非线性关系;闸坝调度也会对水体、悬浮物和底泥中的污染物产生不同程度的影响,并促使污染物在不同介质中进行转化;流量和水深等因素会对底泥和悬浮物中污染物的释放产生影响.研究工作为构建闸坝作用下河流水环境模型、研究闸坝作用规律、实施闸坝科学调度奠定了实验基础.     

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。     

辽河口区径流对污染物漂移扩散的影响

基于MIKE3三维数值模型,本文将水动力模块与水质模块耦合,模拟了辽东湾海域无机氮DIN的浓度分布,并探讨了辽河径流变化对无机氮浓度分布的影响。模拟结果表明:辽东湾无机氮DIN经历了秋、冬季积累,春、夏季消耗的过程,浓度从东北至西南方向呈递减趋势,东北区域辽河口和大辽河口处为无机氮高浓度区;在河流输入无机氮浓度不变的情况下,辽河强水动力条件会使整个湾内污染物浓度增加,加剧水体污染,弱水动力条件在一定程度上可以改善海域水质状况。     

基于三维水动力水质数值模型的象山港排污策略研究

本文以象山港（半封闭港湾）为研究对象,采用Delft 3D软件建立三维水动力数值模型,对其潮位、潮流、温度、盐度的时空变化进行验证分析,计算结果与实测结果基本吻合,表明该模型能够较好地模拟象山港海域的水动力特征。为进一步研究象山港内污染物的迁移转化过程,在上述水动力模型的基础上构建三维水质模型,水质模拟结果与实测数据吻合良好,可以反映水质的变化趋势。利用验证后的水质模型,针对排污口的落潮排放、排放量减少和排污口整合3种排污策略进行模拟计算,分析排污口对象山港水质变量的影响程度。模拟结果表明,象山港水质环境受排污口影响明显,3种排污策略均可以直接降低港内DIN浓度,但不同的工况表现出不同的影响特征。     

闽江下游突发性水污染事故时空模拟

以闽江下游为例,基于有限元法建立闽江下游水动力模型及水质模型,通过对模型进行率定和验证,表明该模型具有较理想的模拟效果.在此基础上,利用闽江下游2004年的水文情况,模拟了突发性水污染事故中污染物的运移扩散过程.定量模拟了突发性水污染事故发生后,闽江下游不同地点处污染物到达的时间和浓度值,并对突发风险事故的影响范围、程...     

三峡工程建筑废水排放对长江水质影响的模拟

对三峡工程建筑污水和受纳此污水的长江进行了水质监测 ,模拟计算了其浓度分布范围 ,对数值模型进行了校核 ,并在此基础上对最不利情况进行了预测。在长江划出了受纳其废水的混合区域 ,对混凝土骨料加工生产废水排放标准的制定具有参考价值。     

通吕运河控制断面水质达标分析

文章通过通吕运河规划区域内南通主城区、通州区、海门市、启东市污染物现状入河量和预测量的计算,将通吕运河全线划分为四个水质控制断面,并采用河流一维稳态水质模型对通吕运河沿程水质变化情况进行数值模拟,进行通吕运河四个控制断面水质达标分析,得出选定的四个控制断面水质在不同的污染物入河量时达到地表水环境功能区水质目标需要削减的化学需氧量、氨氮、总磷的排放量,为通吕运河的水环境综合整治提供技术支撑。     

Incorporating sorption/desorption of organic pollutants into river water quality model

Preliminary research was conducted about how to incorporate sorption/desorption of organic pollutants with suspended solids and sediments into single-chemical and one-dimensional water quality model of Jinghang Canal.Sedimentation-resuspension coefficient k3 was deduced; characteristics of organic pollutants, concentrations and components of suspended solids/sediments and hydrological and hydraulic conditions were integrated into k3 and further into river water quality model; impact of sorption/desorption of organic pollutants with suspended solids and sediments on prediction function of the model was discussed. Results demonstrated that this impact is pronounced for organic pollutants with relatively large Koc and Kow, especially when they are also conservative and foc of riversuspended solids/sediments is high, and that incorporation of sorption/ desorption of organic pollutants into river water quality model can improve its prediction accuracy.