滨江水体水环境容量计算研究

针对滨江水体感潮特性明显、水流运动复杂等特点,考虑污染物质输运过程平面分布的不均匀性,提出了基于非均匀分布系数的水环境容量计算方法;以镇江内江为研究区域,建立了二维水流水质耦合数学模型.通过对内江2004年4月及8月两个典型全日潮流场特征及相应污染物迁移扩散过程的数值模拟,建立了排污量与污染带响应关系曲线,求得内江洪、枯两季非均匀分布系数分别为0.18与0.25;对内江不同水位条件及不同典型年水环境容量进行计算.结果表明,内江维持水位对其水环境容量影响较大,洪季维持平均水位4m时的容量值约比1m时增加了33.5%;不同典型年,内江水环境容量相差也较大,丰水年容量值较平水年增加了110%,而枯水年则比平水年减少了32.8%;各年内总容量的84%主要分布在5月至10月.该方法运用非均匀分布系数综合体现了滨江水体水动力条件复杂及潮汐作用下污染物迁移扩散规律多变对水环境容量的影响.     

太湖底泥营养要素动态释放模拟和模型计算

采用太湖湖区底泥,根据环型水槽实验总结了各种扰动强度下太湖底泥的起动、悬浮和营养盐释放规律.环型水槽内水体流速均匀且能够通过控制水槽的转速精确控制水槽的水体流速.通过考察水槽中水体TN、TP浓度的变化,建立起了底泥TN、TP释放率(y)与水体流速大小(x)的定量化关系.根据实验确定的各种参数,采用ECOMSED模型计算模拟,并和太湖实测资料进行了对比,结果较为合理.由于目前太湖的野外监测资料存在较明显的时空不一致性,模型参数率定的精度受到了较大影响,通过室内实验模拟底泥的内源释放对太湖的富营养化治理具有重要意义.     

太湖生态系统的人工神经网络模拟研究

指出了传统生态学数学模型的不足 ,并建立了太湖生态系统的人工神经网络模型。以 2 0 0 1年 5～ 1 0月全太湖 2 6个采样点的实测水文、水质、气象等资料作为输入因子 ,建立了训练样本、检验样本和测试样本 ,并以各采样点的浮游植物量作为输出因子。网络的学习效果显示模型的性能很好 ,对 2 0 0 2年 8月各采样点浮游植物的预测结果也与实测值吻合较好 ,说明模型的推广能力很强。     

太湖富营养化控制机理模拟

建立了一个将三维风生湖流模型,水质模型和富营养化模型耦合的数学模型,该模型不仅可以对太湖的风生湖流,总磷、总氮、COD等水质要素进行模拟,还可以模拟藻类在太湖中的生长和消亡情况以及其随风生湖流迁移的规律;在模型中,还考虑了水温、总氮、总磷和太阳辐射等环境生态因子对藻类生长率的影响,并且将模拟结果与1998年太湖的实测资料进行了对比,结果表明:该模型对风生湖流、总磷、总氮的模拟都是切合实际的,以叶绿素a浓度描述的藻类浓度的模拟值也能较好的拟合实测值。     

感潮江段影响的湖库水文、水质及泥沙基本特征

以镇江内湖2004年4月21-22日、2004年8月18-19日两次野外大规模水文、水质及泥沙同步监测资料为基础,针对内湖与长江相通、潮汐作用明显的特征,对内湖水位、库容、流量、流速的基本变化规律,水质、泥沙的时空分布特征进行了系统研究.结果表明: 内湖水面面积与库容随潮位变化较大,枯季内湖最大潮差比洪季高0.39 m; 内湖流速的变化主要取决于潮汐影响强度,进出断面一般在低潮位后出现最大流速,在高潮位后出现最小值; 洪季内湖水质明显优于枯季,涨潮过程水质浓度下降,退潮浓度上升; 洪季内湖水体含沙量及全潮泥沙淤积总量大于枯季,但洪季水流的挟沙能力较强,泥沙淤积量占全潮总来沙量的百分比(27.8%)小于枯季(50%).     

太湖内源释放及营养盐输运研究

从对流-扩散方程出发,通过公式推导,建立了包含底泥污染的水流-水质模型,对模型进行了率定和验证后,应用于太湖.该模型将湖泊水相和内源悬移相污染作为一个整体,结合污染物在悬移泥沙上的各种迁移过程,研究了太湖总氮、总磷内源释放的分布和数量,过程中考虑了悬移泥沙的各种影响因素,得到了较理想的模拟结果,当风速≤3.5 m/s时,冲刷和悬移造成的内源污染物释放量较小,内源污染物释放主要通过泥-水界面的静态释放;当风速>3.5 m/s时,冲刷和悬移造成的内源污染物释放量随风速增加迅速增大.通过计算得出2001年太湖内源释放的总氮为3.0万t,总磷为0.8万t.     

鉴于风险分布密集型港区的风险评价研究——以南京市龙潭港区为例

从码头主体风险和风险控制机制2个准则出发,构建了码头源风险评价指标体系和风险评价方法,提出,采用风险分布密集指数和码头源数量指数,反映港区内码头风险分布密集程度和码头数量对港区风险的影响程度。以码头风险评价方法为基础,综合考虑港区码头源风险大小、风险分布密集指数、码头源数量指数,建立了考虑风险分布密集型的港区风险评价方法。应用该方法对南京市龙潭港区进行风险评价,结果表明,南京市龙潭港区风险等级为高风险,港区内高风险码头共7座,且主要集中分布于南京长江四桥附近约2 km岸线内。     

太湖水环境演变与流域经济发展关系及趋势

运用多元线性回归分析,定量研究了1990~2000年太湖水环境演变与流域内社会经济发展之间的关系,并根据此相关关系对未来30年太湖水质的污染状况进行了预测。根据研究成果推断：太湖地区的污染物来源在未来30年内可能将发生较大变化,农业及生活污水所占的比重可能会持续增加,并成为主要的污染来源。因此,建议在开展针对工业点源污染而采取的达标排放的同时,还必须加强农业面源污染的治理力度,“点源与面源相结合”,以利于太湖水环境的有效改善。     

基于MIKE21的洪泽湖溢油事故风险研究

为分析金宝航线淮安段建设对洪泽湖敏感目标溢油风险,采用MIKE21建立了洪泽湖二维非稳态模型,并选取两个敏感的溢油风险点,分别对施工期及运营期发生溢油事故时,最不利风向下进行风险预测。结果表明,油膜在扩散时,油膜面积逐渐变大且局部厚度减小;溢油点位1在西风条件下发生溢油事故时,会对洪泽湖银鱼国家级水产种质资源保护区造成影响;溢油点位2发生溢油事故时,点位东侧湖岸吸附大部分油膜。研究为洪泽湖安全管理提供参考依据。