基于引江灌湖为基础的物理生态工程应用研究

结合武汉市湖泊特点及分析湖泊污染带来的危害 ,叙述了一种以引江灌湖为主的生态恢复技术———物理生态工程 ,它包括 :引江灌湖模式 ;光合耗营养盐系统 ;鱼类除营养盐、抑藻系统 ;底栖、浮游动物控营养盐系统和面源截营养盐系统。并从理论及过去他人的研究实例中阐述其可行性     

水环境数学模型与GIS的集成研究

从地理信息系统(GIS)的功能特点、环境信息的特性和水环境数学模型软件应用时存在不足的3个方面分析了GIS和水环境数学模型软件集成的必要性.介绍了GIS和水环境数学模型的集成方式以及苏州河三期综合整治决策支持系统的主要功能结构,重点从GIS和水环境数学模型集成方面介绍了地图矢量化、模型计算结果转化为相应数据库文件、数据库文件和GIS实现绑定以及断面水位动态演示的实现方法和重要作用.     

基于地理信息系统的黄山市乡镇人居环境自然适宜性评价

以黄山市为研究区,基于地形起伏度、水文指数、温湿指数、地植被指数,利用地理信息系统(GIS)技术构建人居环境综合指数(HEI)模型,分析黄山市乡镇人居环境自然适宜性特征及其空间差异.结果表明:(1)黄山市乡镇HEI介于10.46～95.92,人居环境自然适宜性最高的地区位于黄山市北部,靠近新安江流域一带;(2)黄山市人...     

天然气引射调峰系统的噪声形成及其治理研究

采用天然气引射调峰技术，能使上海某储配站10台天然气高压球罐的储气调峰能率提高68％，大大有助于解决天然气用气高峰时的供需平衡问题，并能节约初投资人民币1亿元。但使用超音速引射器后，当球罐压力下降到某一值时会产生高频噪声，影响管束区操作环境。本文分析了噪声产生的原因．提出了合理的噪声治理方案，并进行了方案的实施。实践证明：噪声治理效果良好，降低了管束区噪声污染，达到了国家“工业企业噪声卫生标准”。     

天然气引射调峰系统的噪声形成及其治理研究

采用天然气引射调峰技术,能使上海某储配站10台天然气高压球罐的储气调峰能率提高68%,大大有助于解决天然气用气高峰时的供需平衡问题,并能节约初投资人民币1亿元.但使用超音速引射器后,当球罐压力下降到某一值时会产生高频噪声,影响管束区操作环境.本文分析了噪声产生的原因,提出了合理的噪声治理方案,并进行了方案的实施.实践证明:噪声治理效果良好,降低了管束区噪声污染,达到了国家"工业企业噪声卫生标准".     

基于大涡模拟的旋风分离器内流场数值模拟研究

为了研究旋风分离器内流场的运动状况,借助Fluent软件,采用大涡模拟,基于曲线坐标系的SIMPLEC算法,对切向入口的Stairmand旋风分离器内流场进行了三维数值模拟研究。数值结果表明,大涡模拟适合于三维强旋流的流场模拟,分离器内部的流动空间可分为内、外2个流动区域,在不同的流动区域中,气体压力、速度场的分布有较大的差异。而且压力分布与速度分布不是绝对的轴对称分布。数值模拟结果对其设计优化研究有一定的应用价值。     

基于InfoWorks ICM模型的白龙江流域甘肃段水质模拟及分析

针对白龙江沿岸农业种植、畜禽养殖等产业发展影响河流水质的问题,以甘肃省南部白龙江流域为研究对象,采用改进输出系数模型计算丰、平、枯水年等典型水文情景下流域内工业、农村生活垃圾、农村生活污水、畜禽养殖、城镇生活污水、城镇径流和农田径流等污染源污染负荷,基于InfoWorks ICM构建了白龙江水动力水质模型,模拟分析COD、TN、NH₄⁺-N和TP等污染负荷分布特征,评估了最不利水文条件下白龙江水质污染风险,验证了该模型在流域水质污染模拟评估的适用性。研究结果表明,不同水文情景下污染物入河负荷主要来源存在显著差异,如丰水年和平水年农田径流是COD污染的主要来源,污染负荷分别达到1 382.56、1 058.98 t,而枯水年污染源主要是城镇径流。污染物负荷存在明显空间差异,研究区内子流域污染负荷空间分布不均匀,高污染负荷主要出现在中下游子流域。白龙江水质在汛期和非汛期差异较大,非汛期水质更差。通过模拟最不利水文情景(枯水年非汛期)发现,研究区内白龙江NH₄⁺-N浓度最大位置出现在中下游,最高可达1.4...     

基于Fluent城市大气污染物扩散数值模拟

城市大气污染问题已经引起广泛的关注,其中对城市中大气污染物的迁移扩散过程还需进一步研究。为了探究城市复杂地形下大气污染物扩散预测的新模式,采用计算流体力学方法,建立了数值预测模型,构造出水平均匀的大气边界层模拟风场;进一步对建筑物影响下的大气污染物扩散过程进行了模拟,并与实验结果进行了对比。结果表明:数值模拟结果与实验结果基本吻合,计算流体力学方法可用于城市复杂地形下大气污染问题的研究工作;模拟结果与湍流模型的选取和湍流施密特数的设置有密切关系;采用SST k-ω湍流模型对此类问题较适宜,随着湍流施密特数的增大,扩散范围逐渐增大。     

旋风除尘器内部流场的数值研究

通过建立旋风除尘器模型,模拟了排气管插入深度对旋风除尘器的压降、气流的切向速度和轴向速度的影响。研究表明,增加排气管的插入深度会增大旋风除尘器的压力损失,但对其内部压力分布的影响却比较小;增加排气管的插入深度对气体切向速度和轴向速度的影响也比较小,在不同高度上,内外旋流交界处切向速度的最大值都有所增加,这会产生更大的离心力,除尘效率也会因此而提高。     

车用催化转化器的数值模拟与实验研究

采用数值模拟和实验相结合的方法比较了常规结构和一种特殊结构双载体三效催化转化器的性能。数值模拟的结果表明,安装环形片的催化转化器流动均匀性优于常规结构的催化转化器。实验结果表明,安装环形片可以提高催化器的转化效率。     

疏浚对巢湖双桥河水环境容量的影响

双桥河是巢湖受污染较为严重的入湖河流之一,其入湖口距巢湖市自来水厂取水口仅500 m,同时也是巢湖市的主要行洪河道,为了改善水质状况并提高河道行洪能力,于2010年3—5月对双桥河进行了疏浚。本文作者于2009年12月—2010年10月对双桥河监测断面及排污口进行了监测,在分析双桥河水质及现有污染源的基础上,选择CODMn、TP、NH3-N和TN作为水质敏感参数,对疏浚前后双桥河的不同河段污染物质的水环境容量进行了模拟计算,并调查了水生植被覆盖度及沉积物氮磷含量的变化。结果表明,疏浚后整个河道水生植被的覆盖度由40%降低到5%左右,各污染物的降解系数都有较大程度的降低,同时疏浚后短期内CODMn和TP的环境容量均有一定程度的降低,而NH3-N和TN的环境容量变化较小。分析认为,这一方面是由于疏浚后河道内水生植物覆盖度的降低导致水体的自净能力降低,另一方面是由于疏浚过程中的扰动引起大量沉积物的再悬浮及污染物的释放。所以在减少外来污染的前提下,对重富营养化水体底泥进行疏浚并开展水生植被恢复工程应是控制富营养化的有效途径。     

可视化黄浦江水环境数学模型系统设计与开发

随着信息技术的高速发展,传统的水环境数学模型与数据库技术、GIS技术、可视化编程工具紧密结合,水环境数学模型的可视化是其发展的一个重要趋势,也是开发水环境决策支持系统和水环境数学模型商业软件的重要基础。对可视化水环境数学模型的设计框架进行了初步探讨,并结合自主开发的可视化黄浦江二维水环境数学模型系统,介绍可视化水环境数学模型的设计与开发。     

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。     

长江大保护试点城市水环境治理模式及成效

长江流域城市水环境治理取得阶段成果,全面评估其治理成效,总结城市水环境治理经验至关重要。以长江大保护4个试点城市水环境提质增效工程PPP项目为研究对象,评估城市水环境治理成效。结果表明：管网工程中,各试点城市生活污水集中收集率达标,污水厂进厂生活污水化学需氧量 (COD) 达标率75%,九江和岳阳老旧小区改造后污水收集率为100%,改造后出口管网污水COD明显提升;污水处理工程中,试点城市污水厂处理率均达标,平均水力负荷达标率46.2%,平均COD负荷达标率30.8%,出水达标排放,九江白水湖、芳兰污水厂处理单位污水电耗较高;污泥处理处置工程中,各厂污泥含水率满足合同要求,处理吨水及单位污水COD去除的污泥产生量均较高;生态环境改善方面,试点城市水环境治理工程大幅削减污染物负荷,但工程影响范围内地表水质均未达标,超标因子为氨氮、总氮、总磷和COD;工程范围内黑臭水体治理达到合同要求,宜昌生态化岸线比例提高38.9%;社会文化贡献方面,试点城市水环境治理工程建设取得较好的社会贡献。评估结果对完善水环境治理项目,促进长江流域经济社会可持续发展有着重要意义。     

基于TM数据和ANN的河流水质参数监测研究

以珠江水系广州河段为研究对象,联合使用遥感（RS）和人工神经网络（ANN）技术对珠江水质进行分析监测。这种技术主要是利用GIS对RS图像进行地理定位,然后利用RS专用软件提取定位点的RS数据,最后通过建立前馈误差反传人工神经网络（BP网络）,确定TM数据前5个波段在定位点的反射率与水质3个主要参数的映射关系,即建立RS数据与水质的映射模型。经过检验,该技术监测误差小于16%,基本能满足当前实际需要。     

盐城蟒蛇河饮用水源原水水质及盐龙湖工程水质净化效果评价

蟒蛇河是盐城市区主要的地表饮用水源地,其水质通常在Ⅳ~Ⅴ类标准。为改善原水水质,中国首个平原上开挖的饮用水源生态净化湖——盐龙湖于2012年6月建成启用。通过水质监测,分析了近年来蟒蛇河原水水质及其污染特征,并对盐龙湖工程水质的净化效果进行了评价。研究表明:(1)蟒蛇河原水在春、秋、冬季水质主要指标基本能满足《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)Ⅲ类标准,但夏季水质相对较差;(2)蟒蛇河原水呈现出典型的有机污染特征,营养盐类多是以有机形态存在,但TN与TP的主要污染来源并不一致,在不同季节原水污染特性存在波动规律;(3)近年来蟒蛇河原水中有机物及营养盐浓度有升高趋势;(4)盐龙湖工程水质净化效果在夏季最佳,春、秋季次之,冬季则一般;(5)近一年来,盐龙湖工程累计削减原水高锰酸盐指数、氨氮、TN、TP、SS的量分别达到56.6、35.6、59.8、8.9、1 000.0t(干质量)。     

伏牛溪水污染治理效果的数值模拟研究

为评估河流治污措施对河道水质改善的效果,用MIKE11模型对伏牛溪河道主要污染物氨氮和CODMn进行了数值模拟。结果表明:河道沿程点源全部截污后,可降低43%的氨氮和65%的CODMn,水质基本达到Ⅴ类水标准;补充20 000 m3/d污水厂尾水(仅深度处理其中6 000 m3/d),河道氨氮浓度将升高12%、CODMn浓度可降低17%,水质不能满足Ⅴ类水标准;补充20 000 m3/d全部深度处理的污水厂尾水,可以降低39%的氨氮和42%的CODMn,水质基本可达到Ⅴ类水标准;采取组合措施后,氨氮可降低12%~37%,CODMn可降低7%~30%。组合措施优于单一措施。     

基于支持向量机的白云湖水质评价

利用支持向量机模型良好的推广和泛化能力,以及在处理分类问题及小样本问题方面的优势,构建了湖泊水质评价模型,并运用此模型对白云湖的水质评价进行了研究。于2011年对广州市白云湖进水口A和出水口E以及湖区内B、C、D共5点分别进行了3次水质监测(1月份、4月份和8月份)。分析结果表明,A、B、C、D、E 5点1月份的水质除B点为Ⅳ类水外其余4点均为Ⅴ类水,4月份除A点为Ⅴ类水外其余4点均为Ⅳ类水,8月份除A为Ⅳ类水外其余4点均为Ⅱ类水,白云湖在经过开始的不稳定状态后,正在逐渐实现其净化水质的设计作用。相对于常规的评价方法,所得结果更为科学、合理。     

产业结构演变的流域水环境响应研究——以社渎港流域为例

以太湖15个入湖河流之一的社渎港为研究对象,利用社渎港流域的水环境质量监测数据、工业企业污染排放调查数据、环境统计数据及社会经济统计数据,对社渎港流域产业结构的合理性进行了诊断,并采用典型相关分析方法探讨了产业结构演变对水环境的影响。结果表明,研究区的工业污染总体上得到了较好控制,其中屺亭街道的工业污染排放最为严重;城乡生活污染和农业面源污染是研究区水环境质量恶化的主要原因,城乡生活污染对COD和氨氮入河量的贡献率较高,分别为46.59%和60.55%,农业面源污染对TN和TP入河量的贡献率突出,分别为64.05%和76.50%;研究区产业结构与钱纳里三次产业结构模式(产业结构合理程度的参照标准)的Hamming贴近度从2001年的0.83下降到2007年的0.77,产业结构不尽合理,且不合理程度逐渐加剧;研究区第一产业对TN和TP入河量的影响最为显著,第三产业对氨氮和COD入河量的影响最为明显;可通过优化产业结构来减轻研究区的水环境污染状况,产业结构调整的主要目标应为降低第二产业产值比例及增加第三产业产值比例。