不同植被覆盖情景下景观水体水质改善效果模拟研究

再生水作为城市景观水体生态补水的主要水源,能够改善城市景观水体水污染状况,但水体内较高的氮磷物质易造成水体富营养化爆发水华现象,因此,研究水生植物群落对景观水体水质及水生态系统健康的维持意义重大.镜河是以再生水为补水水源的新建景观河道,为提升水环境质量,以流场、COD、氨氮及硝态氮为指标,应用MIKE 21和ECO L...     

妫水河湿地植物作用及调水水质响应模拟

本文基于湿地植物在河流湖泊中的物理、生化反应机制,应用MIKE21中EcoLab的编辑功能,建立湿地植物的水质模块,将植物的阻流、产氧、耗氧及微生物和植物吸收营养盐过程参与计算中,耦合湿地水动力实现水质模拟.在对妫水河表流湿地调研及监测基础上,建立妫水河下游与三里河的模型,考虑湿地植物类型、分布及水量变化下的植物有效面积等作用,定量研究工程尺度上河流湿地水动力及水质净化效果.计算中采用实测数据率定湿地植物对水质作用的关键参数,并对模拟结果进行验证.通过模拟,无循环系统对支流三里河及上游调水时,岸带湿地建设后相比建设前,下游出口处氨氮、磷酸盐和总氮的浓度下降了14.29%、 33.33%和20.00%;循环系统运行后,三里河和妫水河上游流量分别增加0.4 m~3·s~(-1),使得部分河段水位抬升,断面平均流速略有增加,三里河和妫水河的有效湿地覆盖率分别增加了144.44%和13.16%,出水口处水质与工程前相比,氨氮、磷酸盐和总氮分别下降了35.71%、 50.00%和46.67%,循环体系的建设加强了湿地净化功能.模型有机地将湿地植物分布融合进模型水质计算中,为河湖湿地生态修复、方案设计和水利调控等综合措施下的水质响应研究提供了模型方法和技术支撑.     

基于MIKE 21的汾河水库挟沙水流水质数值模拟研究

为了揭示悬浮泥沙(SSC)对水库水质的影响规律,对汾河水库进行样品收集和长期水质监测,采用水动力模型与泥沙转移和富营养化模型相结合的方法,将这三者关联耦合,并通过实测数据对模型进行参数率定和验证,分析含沙水和不含沙水中总氮(TN)、总磷(TP)、叶绿素a(Chla)、溶解氧(DO)四项指标,得出两者对水质造成的影响。结果表明:SSC对TN、TP的去除作用明显,对Chla、DO浓度分布影响较小,并计算了污染物的释放量以及贡献率,得出TP的负荷仅为16.47t,而贡献率高达25.25%。因此在汾河的污染控制方面应侧重削减磷,进而改善汾河地区的污染现状。     

以北运河（北京段）为例模拟评估北京市“水十条”水质改善效果

基于MIKE11构建北运河(北京段)一维水质模型,以氨氮、COD为目标污染物,建立污染源与水质响应关系。以2013年为基准年,考虑不同人口疏解情景预测2020年北运河(北京段)流域人口,并结合北京市"水十条"设置减排情景方案,对2020年水质改善效果进行量化评估。模拟结果表明:北京市"水十条"可实现显著的水质改善效果,到2020年,在中人口疏解方案下,北运河氨氮、COD平均质量浓度相比2013年分别下降40.8%~77.7%、39.3%~59.7%。COD质量浓度可稳定达标,氨氮质量浓度离达标还有一定差距,但日浓度可稳定在8mg/L以下,基本消除了黑臭水体。     

基于环境自净能力的龙凤湿地水质改善优化调控模型

为解决城市湿地生态系统存在的严重污染问题,找到合理的排污削减方案,选择大庆市龙凤湿地作为研究对象,以主要的污染物NH_3-N、TP、COD_(Cr)和石油类污染物为指标,应用MIKE21建立试验湿地二维水动力和水质耦合模型,采用数值模拟的方法,研究提出湿地水质改善的优化调控模型.进而,采用模拟试验研究了清淤、曝气、补水及上述措施两两组合下的调控方案对改善龙凤湿地水质效果的影响.结果表明:单一工程措施下无法使染物削减到控制目标浓度,各类措施的削减效果为补水清淤曝气;在各组合情况下,补水+清淤方案的削减作用更佳;在工程措施相同情况下,提高排污标准也能起到削减作用.最后,在考虑不同排污方式下既能使污染物排放达标、又能充分利用湿地纳污能力的前提下,优选出了最佳方案.     

宁波杭州湾新区河网水动力及水质数值模拟研究

针对杭州湾新区水环境污染较重的现状,采用MIKE11软件构建新区河网的一维水动力——水质耦合模型,在此基础上研究分析了现状及远期规划排污条件下河网水质分布.结果表明:河道内水体流动较弱,不利于污染物迁移扩散,污水处理厂排出的处理水对排污口周围的河道的水质影响范围和程度均较大,叠加本底浓度后许多区域超过了Ⅴ类水质标准.最后提出了针对性措施以改善新区河网水质.     

驱动数据对流域水文模拟中不同结果要素的影响

流域水循环中各要素之间高度的非线性关系,使得驱动数据对模拟结果的影响研究变得复杂。结合站点实测和遥感的降水、温度和潜在蒸散发驱动数据,构建了叶尔羌河流域的8个MIKE SHE模型;根据方差分析模型（ANOVA）对模型“输入”与“输出”之间显著性影响检验的结果,以积融雪过程为例,剖析了驱动数据影响的具体表现。结果表明：相比站点数据,TRMM降水驱动的模型导致积雪输出的空间分布差异性更加明显;MODIS温度数据驱动的模型导致了中低山区的永久性薄层积雪覆盖更广,而高山区的储雪量更少;遥感蒸散发驱动的模型在积雪模拟方面并无显著差异。ANOVA对水文系统中要素之间的显著性假设检验,可为明晰驱动数据对水文过程的具体影响方式提供重要前提。     

管网河道耦合的排水系统运营风险分析及治理措施

建立了混流式管网系统与受纳河道的耦合模型分析管网混接对河道水质造成的影响,以运营达标为目标研究了管网系统的运营风险,对风险区域的末端排口提出了针对性的治理措施.结果表明,研究区管网混流对河道水质影响相对较小,但对管网自身污染影响较大,需优先排查区域占流域面积的45.0％,主要集中在新城区;综合考虑节点积水、管线承压、河...     

考虑水温变化的变降解系数在北京市北运河水质模拟中的应用

综合降解系数是水质模拟预测、水环境容量计算中的关键参数之一,并且受温度影响较大。首先基于北京市北运河代表站2010年逐日水温资料,根据描述氨氮降解系数与温度之间数量关系的经验公式,得到随水温变化的动态降解系数以及年均水温对应的恒定降解系数,并采用模型试错法进行修正。然后基于MIKE11模型,模拟了采用变降解系数和恒定降解系数2种情景下北运河榆林庄断面氨氮浓度的变化。结果表明:2种情景均能较好地模拟氨氮浓度的年变化趋势,但采用变降解系数下大多月份模拟得到的月均质量浓度相对实测值误差较小,尤其是4—12月各月平均质量浓度模拟误差控制在15%以内,全年日均质量浓度模拟误差不足4%,模型表现更为稳定。     

Sensitivity of Stream flow and Water Table Depth to Potential Climatic Variability in a Coastal Forested Watershed1

Dai, Zhaohua, Carl C. Trettin, Changsheng Li, Devendra M. Amatya, Ge Sun, and Harbin Li, 2010. Sensitivity of Streamflow and Water Table Depth to Potential Climatic Variability in a Coastal Forested Watershed. Journal of the American Water Resources Association (JAWRA) 1–13. DOI: 10.1111/j.1752-1688.2010.00474.x Abstract: A physically based distributed hydrological model, MIKE SHE, was used to evaluate the effects of altered temperature and precipitation regimes on the streamflow and water table in a forested watershed on the southeastern Atlantic coastal plain. The model calibration and validation against both streamflow and water table depth showed that the MIKE SHE was applicable for predicting the streamflow and water table dynamics for this watershed with an acceptable model efficiency (E > 0.5 for daily streamflow and >0.75 for monthly streamflow). The simulation results from changing temperature and precipitation scenarios indicate that climate change influences both streamflow and water table in the forested watershed. Compared to current climate conditions, the annual average streamflow increased or decreased by 2.4% with one percentage increase or decrease in precipitation; a quadratic polynomial relationship between changes in water table depth (cm) and precipitation (%) was found. The annual average water table depth and annual average streamflow linearly decreased with an increase in temperature within the range of temperature change scenarios (0-6°C). The simulation results from the potential climate change scenarios indicate that future climate change will substantially impact the hydrological regime of upland and wetland forests on the coastal plain with corresponding implications to altered ecosystem functions that are dependent on water.