曝气池气泡羽流数值模拟及其氧转移影响

结合水流大涡模拟和气泡的颗粒轨道模型建立了曝气池气泡羽流数学模型,依据实测的气泡直径分布在数学模型中设定了10组气泡尺寸。通过对曝气池物理模型的数值模拟和清水氧转移测定实验研究了气泡羽流的流动特性及其对氧转移的影响。结果表明,曝气池内水流在气泡羽流中心区两侧形成环流,在底部区域水流流速的方向基本上是向上的;在距曝气器0.4 m以上的高度上气泡群发生横向摆动,摆动幅度随高度增加而变大;溶解氧的分布主要由水流对流作用决定,水流的扩散作用对溶解氧的传输效果可忽略;曝气池内氧总转移系数在不同地方的相差较小,在通气量为2 m3/h,面积为3 m2的曝气池内最大相对差值约为10%。     

常州市平原环状河网水环境改善方案情景模拟

基于常州市平原河网水力特性,建立相应水环境模型,运用一维圣维南方程组模拟研究区河网水文变化,CSTR水质模型模拟水质指标COD、TN变化,利用2012年7月与2013年4月水文水质同步监测数据对模拟结果的验证表明,模型可以较为准确地反映研究区河网水文水质变化情况。并针对影响河网水质的3个要素(上游引水、污染源和自净能力)设置8个不同改善方案情景,分析河网水质与3个要素的响应关系。结果表明,保证上游引水水质良好的情况下,上游开闸引水更有利于研究区主干河道新澡港河、老澡港河东支河与北塘河水环境的改善,而对于内部河道柴支浜南支河,则需提高上游污水厂出水水质的同时,改善该河段水生态环境,提高其自净能力。研究结果为研究区水系改善措施和规划提供了有力的科学依据和指导。     

西湖引流钱塘江水9年后的水质分析

西湖引水工程于1986年9月30日建成通水,日取水能力为30万t,9年中共为西湖引入16192万m~3清澈的钱塘江水,引水量是西湖蓄水量的1846倍.对于引水后的西湖水体,已经在浮游藻类、西湖环境综合整治工程效益、杭州西湖引水工程效益及配水方案等方面进行了研究.但对西湖引水9年后水体的理化特性和引水效果的调查研究还较少,为此本文就西湖引水9年后主要湖区的透明度、耗氧量、浮游植物总量、氮、磷和叶绿素等水质指标的年周期动态变化进行了系统的调查.     

基于时域权重矩阵的模糊综合水质评价法及其应用

水质评价作为合理开发和保护水资源的一项重要工作,越来越受到人们重视。传统的模糊综合水质评价方法因未考虑到水质指标权重的季节变化而可能影响评价结果,故对水质指标权重向量进行了改进,提出了时域权重矩阵的概念,并将实测权重向量与时域权重矩阵相结合,进行组合赋权,得到综合权重向量。应用改进的模糊综合评价方法对某引水明渠水质进行综合评价,结果相比于传统模糊综合水质评价法更符合实际。     

水力学迁移模型

水力学数学模型有零维、一维、二维和三维的方程。零维模型用于最简单的、理想的状态下的水质预测。一维模型用于断面平均流量参数,并考虑参数在纵向方向上的变化;二维模型不仅具有一维模型的特点,同时还考虑参数在横向方向上的变化;三维模型用“点”流量参数,它不仅考虑纵、横两个方向上的参数变化,而且还考虑参数在垂直方向上的变化。很显然,三维模型比其他     

极端流态溃坝过程中水体流速与流量变化的模拟研究

针对城市景观水体源水流量小、流动性差而导致水体恶化的现状,提出了模拟溃坝水流以增大流速冲淤的技术——缓蓄快放系统,介绍了缓蓄快放系统的基本原理和特点。以概化的西安市护城河为例,进行微缩物理模型试验,同时利用溃坝水流理论进行模拟计算。结果表明,模型试验实测断面最大流量与谢任之公式计算结果的相对误差为-22.0%~-2.9%,实测最大水深与计算结果相对误差在-13.6%~13.3%。将模型试验数据按照比例进行放大,得出在西安市概化护城河上建立1.0m蓄水深度条件下,溃坝水流发生后,下游距闸门2 000.0m范围内各断面最大流量达到0.5m~3/s以上,水流平均流速在0.75m/s以上,缓蓄快放系统能够增大下游瞬时流量,提高断面流速,使水体达到不滞留的目的。     

金坛市区域供水方案研究

根据金坛市城乡分散供水的现状,指出了存在的问题,分析了各水源地的水质、水量以及综合工程投资、施工难度、供水成本、供水安全等因数,并提出了近期和远期实施区域供水的方案,将对发展和完善区域供水的规划与实施具有借鉴作用。     

周进周出辐流式沉淀池三维数值模拟与PIV实验对比研究

沉淀池是污水处理工艺流程中的重要环节,池内水流流态对沉淀池的处理效果有着较大的影响。利用计算流体力学(CFD)中常用的FLUENT软件,采用重整化RNG k-ε2方程模型对周进周出辐流式沉淀池内的湍流情况进行了数值模拟,同时利用粒子成像测速(PIV)技术对沉淀池中的流速进行了实测,研究结果表明,沉淀池顶部和底部区域流速较大,而中部区域流速相对较小,形成了一个较大的回流区。计算模拟值与实测数据吻合良好,证明了CFD数学模型能准确地模拟沉淀池内的流速分布及流场沿程变化情况,此模型可以应用于沉淀池内部流场模拟。     

松花江三岔河—哈尔滨江段汞污染分布状况的探讨

通过对松花江三岔河—哈尔滨江段水体、底泥、水生生物中总汞和甲基汞污染的研究,基本查清了三岔河—哈尔滨江段水体、底泥、水生生物中总汞和甲基汞含量范围;掌握了此江段汞的污染分布状况;“一松”江水对来自“二松”汞的净化情况;水生生物的汞污染水平与底质和江水汞含量之间的相关性、江水和水生生物含汞量的季节变化;甲基汞与总汞之间的变化关系。为松花江汞污染的防治途径,汞污染分布状况深入研究提供了必要的基础资料。     

杭州西湖引水扩散过程研究

为评价钱塘江水引入西湖后的替换效果,本研究通过典型水质参数跟踪测量,检出钱塘江水的扩散锋面,进而用数学方法计算各子湖区的江水替换率。本研究在评价富营养化湖泊引水替换效果方面具有高的精度。     

我国农村居民生活污水量总变化系数的估算及其意义

我国农村居民生活污水量的变化很大,但目前尚无研究者提出适合实际的农村居民生活污水量总变化系数,这为农村居民生活污水处理工程的设计和运行维护带来了很大困难和局限性。对我国农村居民生活污水量总变化系数获取方法进行了探讨,并对现行给水排水设计规范中污水量总变化系数进行了分析总结。结果发现,在现有相关排水设计规范中均采用直接给出综合生活污水量总变化系数的方法;同时,现有相关给水设计规范中亦均采用直接给出供水日变化系数和时变化系数的方法。但是,由现行规范中获得的污水量总变化系数均不适用于农村居民污水处理工程(Q≥432 m~3·d~(-1))的设计和运行维护。因此,根据北京农村居民生活污水量变化实测资料,通过统计分析,总结出了企业用水量比例低或无企业用水和全日供水情况下的农村生活污水量总变化系数(K_z)与工程规模(Q)的经验关系,并给出污水量在1～432 m~3·d~(-1)下的总变化系数的经验取值表格。本研究结果可为农村居民生活污水处理工程设计及运行维护提供参考。     

松花江江水中汞的迁移方式

本文运用河流动力学、水力学、污染化学和物理化学等相关学科,对松花江各江段江水中汞的迁移方式进行了研究,初步确定松花江江水中汞的迁移概率统计公式以及迁移方式,对阐明松花江江水中汞所处状态和预测污染程度提供理论依据。     

海湾围垦工程作用下的动力沉积响应

通过采用平面二维有限元数学模型模拟计算乐清湾边滩围垦前后的潮流变化分布 ,在此基础上 ,预测围垦工程建设后导致泥沙冲淤变化。据此说明海湾围垦工程作用下的动力沉积响应。结果表明 ,海湾围垦工程对流场及泥沙冲淤的影响局限于工程区临近水域。在围区两侧 ,工程前后流速减小 ,使水流挟沙力降低 ,导致泥沙局部淤积 ;在围堤的转角外侧 ,将存在流速略有增大的区域 ,而在此的海床冲刷状况并不明显     

凹形基底自然湿地中理化指标的分布特征

对凹形基底自然湿地中的底泥和不同水深的水体进行采样,研究了自然湿地中理化指标的分布特征,并初步分析其形成机制。结果表明:水体中总氮(TN)、总磷(TP)的分层现象明显,且TN、TP浓度随水深增加呈现先下降后上升的趋势;在水深为30~50cm处,TN、TP浓度最低;底泥中TN、TP浓度随水深增加而上升;在水深为30~50cm处,底泥中微生物数量最高。对降雨径流进入湿地及水流在湿地中的速度分布进行模拟分析,得出水流形态是导致湿地水体和底泥中TN、TP分布变化的重要因素,而水流形态又受基底形态的影响。     

螺旋管式二次流混合器的混合特征

考察了用于混凝过程的螺旋管式二次流混合器的曲率、螺距和水流速度等主要因素对其水头损失、G值以及GT值的影响规律。研究发现,该混合器的水头损失、G值及GT值均随曲率、水流速度的增大而增大,随螺距的增加而降低;除螺距和水流速度的交互作用对GT值没有影响外,该混合器的螺距、曲率、水流速度以及这3个因素间(包括两两之间以及三者之间)的交互作用对混合器G值、GT值的影响均高度显著,3个因素影响的显著性顺序为水流速度曲率螺距。     

小型景观湖水质模拟及应用研究

由于小型景观水体的体量和再生水补水措施的施行,其水质随环境和入水水质的变化和富营养化过程较大型水体快。由EFDC模型和WASP模型耦合建立小型浅水景观湖生态动力学模型,用实测水质数据进行参数率定与验证,可实现小型景观水体水质变化趋势的模拟,为水质管理提供决策支持。在此基础上,对民主湖在几种水质保障方案下1年的水质变化进行了模拟预测和对比,结果表明,作为富营养化程度表征的叶绿素a在空间和时间分布上均存在一定的规律性,夏季由于温度升高,叶绿素a浓度较高,说明藻类等浮游植物迅速增殖,是水质恶化水华暴发的高发期,而采取加大湖水水力循环和改善入口水质的控制方案,可使水质得到良好保障。     

城市工业区环境——经济系统双向控制规划研究

本文通过一个工业区的研究实践,对于环境—经济系统双向控制规划的有关多级多目标体系,综合评价方法,系统优化方案及数学模型与计算机的实现等方面,进行了较为深入的研究.这一研究成果有助于使我们加深对建立适合我国有计划商品经济体制的协调经济与环境的双向控制模式的认识.     

《西湖引水工程效益评价》通过鉴定

杭州西湖水域管理处等单位承担的《西湖引水工程效益评价和最佳配水方案研究》项目,于1990年10月在杭州通过专家鉴定。研究报告认为引水工程经过三年多的运转,对西湖水源的补充和水质改善作用是明显的。     

露天矿潜孔钻机旋风-布袋二级除尘机理量化分析

潜孔钻机是露天矿使用率最高的钻机,其钻孔扬尘是露天矿主要尘源之一,也是粉尘治理的难点。为获得钻孔扬尘最佳控制方案,以平朔安家岭露天矿为例,采用现场实测和数值模拟相结合的手段,依据气固两相流理论,运用Eulerian模型和DPM模型,对潜孔钻机粉尘扩散规律和除尘效率进行研究。同时基于粒子追踪技术,通过对比旋风一级除尘方案,对旋风-脉冲滤袋二级除尘方案进行量化研究。通过对比分析发现,在等风量条件下,二级除尘系统全尘脱除效率要高于一级除尘系统47%,呼吸性粉尘的脱除效率要高于一级除尘系统56%,与现场实测数据相一致。结果表明,治理现场采取二级除尘系统后,全尘和呼吸性粉尘脱除率分别达到99.7%和94.7%,粉尘浓度值低于国家标准规定的上限值。     

西湖引水前水体质量调查与评价

本文根据1985年2月～1986年2月一个水文年杭州西湖水体质量系统调查结果,对引水前西湖原水体质量及西湖水体前期治理工程所取得的效果,从物理、化学、生物等方面进行评价,既科学地描述了西湖水体质量现状,又为评价钱塘江引水工程效益提供前期背景资料。