天科所研制成多功能CW模拟系统在疏浚弃土等方面应用

CW_(?)系统是交通部天津水运工程科学研究所最近研制成的一个多功能综合性的全过程模拟系统,它能模拟海岸河口处在复杂的海岸动力作用下的泥沙运动和海底演变。这个系统包含以下几个内容:     

挖泥船疏浚作业对环境影响的试验研究

港口疏浚活动中的环境问题涉及到多种因素，不同类型的挖泥船施工时对环境的影响相互之间存在着较大差异．结合挖泥船施工时水中悬浮物的取样监测结果，分析了几种疏浚船舶的污染机理及对施工区海域环境的影响情况．     

污水排放对河口水功能区环境影响的数值模拟

通过二维水动力水环境数值模拟方法,研究了杭州湾河口地区多种水功能区并存情况下余姚污水厂污水排放对水环境的影响,分析了CODMn、NH3-N、TP的包络范围、平面分布特征和对各水功能区的影响。研究表明:污染物单增量正常排放时,污染带形态沿水流方向呈瘦长型;等浓度污染带包络面积大潮大于小潮,最大值显著大于平均值,事故工况污染面积大于正常工况;叠加其他污染源和环境本底正常排放时,排放口混合区面积为0.20 km2,满足要求;根据多功能区环境影响评价方法,满足最严格的水质管理目标,对海洋功能区划、一类海水功能区划水质类别管理目标未产生影响。研究在工程实际应用中具有典型性,研究成果可以为潮汐河口的排污口选址论证,水环境影响模拟等相似工程提供参考。     

矿产资源开发对环境影响的时空模拟

本文基于区域可持续协调发展的思想,论述了矿产资源开发对区域环境生态影响的内容、数学模拟,以及空间信息系统在资源开发和环境动态管理、抑控中的功用。     

洪水入海对养殖环境影响的数值分析

基于三维流体动力学和热力学原始方程 ,采用σ坐标变换技术 ,建立了三维斜压场数值模型。模型采用ADI格式求解连续方程和动量方程 ,采用FS法和TVD格式求解各标量方程 ,从而使模型的精度提高到二阶 ,并且节省运算时间。利用建立的三维斜压场数值模型 ,对鸭绿江洪水期形成的低盐水体的分布进行了数值模拟 ,进而分析了鸭绿江洪水入海对黄海北部海域的海水养殖业的可能影响。鸭绿江特大泄洪形成的超低盐混浊水体入侵 ,是筏养扇贝致死的主要原因。及时预报大洪水影响下的低盐水体分布 ,可有效地防止洪水污损灾害。     

基于数值模拟的企业地下水重金属污染的环境影响预测评价

随着我国经济的发展,制造业废水造成的地下水重金属污染已成为一大环境问题。本文以福建某饰品加工企业的新建项目为研究对象,通过构建评价区地下水渗流模型,耦合污染物运移方程,建立了地下水溶质运移模型,并利用此模型对废水处理车间发生泄漏情况下地下水重金属污染情景进行了数值模拟与环境影响预测评价。结果表明:在废水处理车间发生泄漏情况下,孔隙含水层中重金属Ni、Ag、Cu的污染晕均未迁移出厂区范围,且污染晕在150~570d之内完全消散;裂隙含水层中Ni、Ag、Cu重金属浓度较低,不形成污染晕。该研究对帮助企业和当地环保部门从源头上防治和管理潜在的地下水重金属污染、保护地下水环境具有重要的意义。     

湖泊疏浚对沉积物再悬浮及磷迁移影响的模拟研究

选择太湖梅梁湾污染沉积物为研究对象,选取夏季和冬季两个典型季节,进行室内模拟试验研究了湖泊疏浚对沉积物再悬浮及磷迁移的影响.结果表明,研究区模拟疏浚20 cm能够有效地抑制沉积物发生再悬浮,冬季疏浚比夏季疏浚抑制效果更好,在扰动过程中夏季未疏浚对照和疏浚水柱总悬浮物(TSS)最大含量分别为初始值的7.0和2.2倍;而冬季未疏浚对照和疏浚水柱分别为24.3和6.4倍.统计分析发现,夏、冬两季模拟试验未疏浚对照和疏浚水柱中总磷(TP)、磷酸盐(PO34--P)含量都与TSS含量变化呈现显著正相关(P<0.05),表明风浪扰动造成大量沉积物再悬浮,并伴随内源磷的释放是水柱中TP和磷酸盐的主要来源.夏季模拟试验疏浚对水柱中TP和磷酸盐负荷控制效果略差,冬季模拟试验疏浚水柱中TP和磷酸盐含量都显著(P<0.01)低于未疏浚对照.利用薄膜扩散梯度(DGT)技术研究了夏季疏浚沉积物-水界面上间隙水中溶解态活性磷(DRP)垂向分布,未疏浚水土界面中间隙水DRP扩散层厚度大于疏浚样,但疏浚样间隙水DRP在水土界面的离子浓度势能大于未疏浚对照样,表明底泥疏浚可以有效地降低疏浚区间隙水中DRP潜在的释放风险,但水动力作用下短期内可能会导致疏浚间隙水中DRP释放.对于太湖这样的大型浅水湖泊,确定最佳的疏浚时令、疏浚深度及疏浚范围至关重要.     

数值模拟锻造成形的关键技术及应用

介绍了锻造成形数值模拟中的刚(粘)塑性有限元法的基本理论,对模具型腔信息描述、网格划分、边界条件处理等数值模拟中的关键技术做了全面系统的总结,分析比较了处理上述问题的各种方法。并通过实例介绍了应用模拟中的关键技术解决实际锻造问题的情况。     

地下水污染的数值模拟及应用实例

地下水由于是赋存在地下孔隙介质中,人们不可能象对待地表水那样,可以直接从水的气味,颜色等现象迅速发现和判断水质是否异常以及污染的范围,而只能通过监测孔的水样分析来了解。但是,监测孔分布的密度是有限的,地下水流速又很小,所以一旦发现水质异常时,污染范围已经扩大,污染历时已经很长了。地下水污染的这样一种特殊性质使得水质模拟技术的应用显得更加重要。地下水污染的数学模拟方法中包括有黑箱模拟方法,理论解析解方法和数值模拟方法,其中以数值模拟方法应用最为普遍。本文讨论地下水污染数学模型和数值模拟方法以及有关研究动态,并就一具体实例说明数值模拟的应用。     

水雾扩散及其对环境影响的模拟研究

利用三维有量方程闭合大气界层模式攻随机游动模式组成一个大气扩散实用模拟系统，模式考虑了测流夹卷，雾漳蒸发，重方学降等物理过程，模拟研究了水电站泄洪产生的水雾的扩散及其对环境相对湿度的影响，模拟结果表明，中性层结条件下，国扩散距离为２５８ｍ，水雾最远影响距离为１ｋｍ左右，使环境相对温度增加１％～３％，大气稳定度对水雾扩散有很大的影响，不稳定情况下，水雾扩散和影响范围较小；但因国蒸发量大，国扩散和影响     

填海造地对胶州湾水动力环境影响的数值研究

以胶州湾为全不杂交方法建立了胶州湾变边界潮流数值模型，并对其进行了模拟计算，重现了该海域的潮流分布规律，另外，根据几个填海方案，分别进行了预测计算，从而得以了各方案实施时对潮流、一、流通量等水动力因素带来的影响，结果表明，填海面积越大，影响也越大，截流填海比顺流填在，强流区填海比弱流区填海影响大。     

盐城市PM_(2.5)空气质量达标数值模拟研究

利用盐城市2016年空气质量数据,分析了盐城市6项常规污染物的达标差距。在此基础上设置减排情景,并运用WRF-CMAQ空气质量模型针对三个减排情景开展模拟评估。2016年盐城市PM_(2.5)年均浓度为43μg/m~3,超过国家《环境空气质量标准》(GB 3095-2012)二级标准22.8%。模拟结果显示常规减排情景下盐城市即可实现2020年39.0μg/m~3空气质量改善目标,但是常规减排情景和强化减排情景下,盐城市PM_(2.5)浓度均未能达到2030年的预期目标。在进一步实施产业结构升级和能源结构调整降低VOCs和NH_3排放后,可于2030年实现PM_(2.5)浓度低于35.0μg/m~3的预期目标。     

强沙尘暴的数值模拟及PM_(10)浓度的时空变化分析

为研究沙尘暴期间沙尘排放、干沉降过程以及PM_(10)浓度的时空变化,采用考虑了多种起沙物理机制的起沙参数化方案与WRF/Chem模式相结合的沙尘集成预报系统,模拟了发生在2010年4月24日中国西北地区的黑风暴过程,分析近地表PM_(10)的排放及浓度变化,并与实际观测进行了对比,发现该系统能够很好地模拟此次过程;分析了黑风暴过程中不同地区的沙尘排放及干沉降,其中敦煌地区的排放和沉降分别为4.01和6.23mg/m~2,民勤的排放和沉降分别为5040.79和231.74mg/m~2;发现黑风暴过程中沙尘排放源地主要为民勤地区,黑风暴过程中民勤地区PM_(10)排放为5.04t/km~2;分析PM_(10)不同地区的垂直浓度分布情况,发现PM_(10)主要分布在1000m以下的大气中,并能够扩散到3000m以上的高空进行远距离的输送,扩散到高空的PM_(10)可以输送到几千公里外的地区.     

胶州湾扇贝养殖对环境影响的数值模型研究

针对养殖水体富营养化这一环境热点问题,通过建立的三维水质模式对胶州湾扇贝养殖所产生的N、P污染物的分布规律、输运过程以及对环境的影响进行了研究。结果表明,尽管胶州湾扇贝养殖对无机营养盐的贡献只占到河口陆源输入的8%左右,但由于沿岸养殖区的潮流较弱,不利于污染物质的输移和扩散,给养殖局部海域环境带来较大影响。     

绿地空间分布格局对城市热环境影响的数值模拟分析 ——以太原市为例

为探寻绿地分布格局对城市热环境的影响程度及方式,结合遥感技术,运用CFD数值模拟方法,对城市中五类常见的绿地布局形式的温度场和速度场进行数值模拟.结果表明:将CFD技术引入城市热环境研究,利用遥感技术对其进行参数修正,这一思路是可行的;根据典型绿地分布格局的热环境模拟分析,楔状格局具有较好的热环境效应,即该格局在城市中的降温效果最为明显;放射状和条带状的次之;点状格局对周边环境的降温效果相对较弱,但其速度场内局部漩涡最为明显,在小范围内的降温效果是比较明显的,可以作为改善局部小气候的手段;环状格局降温效果最弱.     

疏浚对环境的影响及对策

由中国交通部和联合国亚太经社委共同组织的“疏浚土处理国家级讲习班”于1991年5月在上海举办。在这次讲习班上,来自荷兰和美国的三位疏浚,环保、法律方面的专家分别就“疏浚施工对环境的影响”、“疏浚上弃置的环境影响”、“《伦敦废公约》及其它法规对疏浚业的影响”三方面向大家作了详细介绍。现根据讲习班讲义以及授课录音,将这些内容作一归纳整理,供水远系统环保工作者参考。     

试论我国环境影响报告书的编制(Ⅱ)

<正> 2.2.4 影响预测(或分析) 在污染源调查、现状评价、各种动、静态试验的基础上进行影响预测,预测工程排污对环境影响的程度及范围。预测因子原则上是指未来污染源评价结果所确定的主要污染物。影响报告书只编写影响预测结果(包括事故排放),预测结果是指与本底(由环境规划决定)迭加后的结果。表7为某规划扩建的感光厂外排SO_2对     

辐流式二沉池的数值模拟及应用

采用标准k—ε两方程紊流模型和简化的多相流Mixture模型对辐流式沉淀池内的水流速度场和悬浮物浓度场进行了模拟。通过验证表明该模型能够很好地模拟沉淀池中水流流场以及污泥的分布情况。利用该模型模拟辐流式沉淀池在不同进水流速和不同挡板布置形式下的水流流场、悬浮物的浓度场,经过分析比较提出了更合理的沉淀池运行工况,并优化了挡板的布置形式,以期提高沉淀池的运行效率。     

区域(工业区)开发环境影响报告书编写重点及注意事项分析

近年来 ,随着经济的发展 ,工业项目日渐增多。许多项目的开发均以区域开发形式进行。根据《环境影响评价法》,工业区开发应编制环境影响报告书。文章阐述了区域 (主要针对工业区 )开发环境影响报告书编写的重点 ,针对目前部分报告书存在的问题 ,提出了部分章节编写时的注意事项。     

京津冀重霾期间PM_(2.5)来源数值模拟研究

厘清PM2.5的来源是开展重霾污染防治的前提条件.本研究利用嵌套网格空气质量预报模式系统(NAQPMS)及其耦合的污染来源追踪技术,针对2013年1月我国中东部的重霾污染过程,定量模拟分析京津冀各城市PM2.5浓度的来源和相互贡献.研究结果表明,NAQPMS模式能够合理反映京津冀不同城市PM2.5浓度的变化特征.京津冀各城市近地面PM2.5浓度主要受本地排放影响,本地贡献率介于29.8%~63.7%.而800 m高空层各城市PM2.5浓度以外来贡献为主(69.3%~86.3%).在污染最严重的东南部地区(包括邢台、邯郸、沧州和衡水),PM2.5浓度受区域外的山东和河南的显著影响,贡献率可达25.2%~31.5%.因此,在京津冀区域内进行协同减排控制的同时,需进一步将山东、河南等省份纳入联防联控范围,才能有效防控重霾污染.