基于MIKE11的城市河网雨水径流污染模拟的研究

随着我国社会经济的快速发展,城市雨水径流污染成为影响水环境的重要因素,预测雨水径流的影响对保证用水安全与城市水环境质量具有重大意义。基于MIKE11模型软件,构建城市河网水力水质模型,确定河网水量水质变化情况;模拟降雨径流对河网水环境的影响范围与时间,掌握河网水质自净及纳污规律。通过与实际监测数据对比分析,该模型能较好模拟河网在雨水径流影响下的水环境变化,预测结果可以为该区域水环境保护和水资源管理决策提供科学依据。     

上海世界博览会园区河网水环境调控

为改善上海世界博览会园区河网水系的水质,建立综合考虑河道复杂形态、生态浮岛、河道底质释放污染等因素的河网水动力及水质模型,并利用世界博览会园区引、排水试验测定成果对模型进行验证。结果表明,两模型的计算值与实测值吻合较好,具有工程适用性,可用于模拟复杂河网水量和水质的变化。利用河网水动力和水质模型对河网常规污染、初期雨水污染、突发水污染和世界博览会泵闸故障4种情况下的调度方案进行数值模拟,并在此基础上提出适应小区域、多节点控制的潮汐河网水环境治理的应急水环境调控预案。     

鹤地水库文官至石角段水环境容量研究

建立了鹤地水库文官至石角段的河网区水量、水质计算模型，根据实测资料对模型中水质降解系数进行了率定；利用率定的降解系数值，模拟水环境容量计算公式，计算了鹤地水库文官至石角段的水环境容量；利用上述河网区水量、水质模型，以及规划期的污染源排污预测值，对2010年文官至石角段的水质进行预测，水环境容量计算结果和水质预测结果表明，至规划期，排污量预测值可满足该段水环境容量的要求，水质可满足该段水环境功能区的要求。     

面向水环境改善的城市河网综合调控研究进展与前沿

面向日益突出的城市河网水环境改善需求,从支撑技术和管理决策两方面,总结了当前研究进展,并提出了3个待解决的技术难题:(1)城市河道高效适应性水质净化技术和装置;(2)城市河网精细水环境模拟和全局优化调控技术;(3)城市河网水环境改善管理决策支持技术.在此基础上,提出了亟需突破和解决的前沿技术,包括城市河网联动水循环净化系统的集成水质净化技术、城市河网水循环净化系统的水动力-水质耦合数值模拟与综合调控技术、城市河网联动水循环净化系统管理信息平台构建技术,并阐述了技术的研究思路.     

城市雨水径流水质监测及影响因素

实现城市雨水资源化利用是改善城市生态环境的有效措施,雨水水质控制是现代城市雨水利用的重要组成部分和主要特征.通过对城区屋面雨水、院区雨水、市区道路雨水3种下垫面下的径流水质进行监测,分析了径流污染物随降水的变化过程,并对其影响因素进行了简要分析,同时提出了院区雨水水质控制措施,为城市雨水利用提供了决策基础.     

流域与降雨特征对城区径流水质的影响

为了设计高效的面源污染控制设施,应用相关模型对当地的降雨径流水质模拟必不可少,这就对模型模拟结果的准确性和可靠性提出了较高要求。该文的研究从澳大利亚的4个城市流域雨水口采集雨水径流样品,并应用单变量与多变量相结合的数据分析方法对径流水质与其主要影响因素流域特征和降雨特征之间的关系进行分析。结果表明:相同的土地利用类型甚至不透水层面积比例仍然能产生不同的径流水质,同时发现悬浮颗粒物与氮、磷和有机碳的径流特性有所不同。研究结果也显示径流浓度和径流负荷受到不同降雨特征的影响,这些研究结果能够为径流水质模型方法的改进提供理论参考。     

基于数字栅格的河网小流域水质数学模型构建与应用

河网地区降雨充沛,河道水质受点源排放和降雨径流面源污染排放影响出现时空动态变化。针对小流域水质达标评估的需求,构建了基于栅格化空间重力汇水流向的降雨径流污染模型,并通过耦合河道水动力水质模型,建立点源、面源排放与河道水质的动态响应关系。以我国常州市武进港小流域为研究区域,对该模型系统进行了率定,确定了水质模型的主要参数。建立的模型系统能够实现对河网水质日尺度的动态模拟,继而实现从年均水质达标到每日水质达标的精细化分析。针对研究区域污染源组成特点,对不同污染负荷削减方案进行模拟评估。最优工况下,入湖断面高锰酸盐、氨氮和总磷的年达标频次（地表水III类标准）分别从23.0%、0、16.4%升高至71.8%、66.3%、75.9%。     

平原河网地区闸泵群联合调度水环境模拟

为探索闸泵联合调度对水环境的改善作用,以苏州城市中心区为研究对象,基于实测数据构建河网一维水动力-水质数值模型,模拟了45个关键水工调控工程;对污染源做了详细的分类计算,采用实测水质资料对模型进行验证。利用该模型研究了平水年现状调度方案下的水质变化规律,结果表明,CODCr和NH+4-N质量浓度变化与水位呈负相关,且枯水期水质呈现西北好东南差的特点。针对此特点,提出利用城市中心区闸泵群对西塘河引水量进行再分配,作为枯水期水质改善的调度方案,模拟结果表明,在新的调度方案下,大部分区域的水质都能达到更优一级的标准,各站点的污染物浓度都有大幅减少,最多减少了49.7%。     

城市化对水环境的影响及水环境的综合整治

城市化对水环境的影响主要包含在两个方面:城市降水、城市建设对雨洪径流量和水质的影响。为了达到水环境的综合整治,需从建设完善水环境基础设施、合理控制雨洪径流措施、开展污水和雨水资源化利用、充分发挥水信息学作用、强化水环境管理法规政策等方面综合考虑。并简要介绍了上海市苏州河环境综合整治一期工程的概况。     

城镇河网水环境模拟及水质改善情景方案

为寻求促进平原地区城镇河网水环境问题识别和水质改善的方法,以苏州市甪直镇河网为例,基于水文水质监测数据建立了相应的水环境模型,并将其应用于水质问题识别和水质改善方案研究中。甪直河网流动状态欠佳,长期平均流速小于0.02m/s的河道占河道总长度的63%、总水面面积的49%,不利于污染物迁移扩散,是导致该区域水质变差的主要原因。利用水环境模型对甪直河网的水文水质时空分布进行模拟分析,在此基础上制定出水系结构优化和水利调度强化2个水质改善方案。基于水环境模型的情景分析结果表明:水系结构优化方案能够有效促进生化需氧量BOD5和氨氮NH3-N这2类污染物的整体质量浓度水平降低。现场试验结果表明:水利调度强化方案能够有效地增强甪直河网流动性,实现以溶解氧DO质量浓度上升为表征的水质改善。     

海绵城市雨洪控制中雨水径流水质变化规律分析

在充分利用水资源的理念下,对海绵城市某公司不同取样点的雨水水质进行检测。介绍了研究区域的详细情况,给出雨水采集方法、实验方法和水质指标检测方法。选择研究区域4个不同下垫面的屋面和路面作为雨水取样点,分析了雨水径流水质随降水时间的变化规律、雨水径流水质随降水强度的变化规律和不同下垫面影响下雨水径流水质变化规律。结果表明,降雨初期雨水污染程度较高,雨洪控制中衡量雨水径流水质指标含量相对较高;随着降雨时间的增加,水质逐渐好转并最终趋于稳定;短时暴雨和强度消耗时长降雨相比,径流污染负荷明显更高;舍弃前10 min的初期径流雨水后,水质明显更好,说明海绵城市雨水利用潜力很高,可作为第二水源。     

南通水系片水环境容量及污染综合治理研究

基于南通河网水文地理特性,建立了感潮地区河网水量水质模型,对南通河网进行水量水质模拟及水环境容量计算。在此基础上提出水污染综合治理方案,为潮汐河网地区的水污染治理提供科学依据。     

二维随机水质模型在模拟污染带中的应用

利用二维随机水质模型计算了排入河流中的污染物浓度分布,建立了多个不确定因素影响时河流污染带长度及水环境容量的概率分布计算模型.研究结果表明:利用该计算模型对湘江水质进行预测,预测结果与实测数据相吻合,实测值与计算均值相对误差为0.99%～9.12%;该计算模型的概率分布解能够反映任一点的污染物浓度变化,以及在不确定因素影响下污染带的范围和水环境容量随机变化情况.     

平湖市水环境综合整治工程规划研究

基于现场调研与水环境模型,对平湖市污染源及水体污染成因展开深入分析。综合考虑境外来水条件及技术可行性,提出水质改善与污染负荷削减目标。根据平湖市水系水文特性和现状污染特征,提出水质改善规划措施,通过多方案情景模拟分析,对水环境综合整治工程进行科学规划,并对污染控制和水质改善效果进行定量评估。研究提供了水质模型应用新思路,可为平原河网地区水环境综合整治规划提供有益借鉴。     

福州内河河网精细水流水质数学模型研究

在前人研究的基础上,根据感潮河网地区水体的水动力、水质特性,建立了河网一维水动力和水质模型,并进行了模型验证。结果表明水动力模型计算值能够较好地吻合实测值,能正确反映涨落潮趋势,水质模型能正确反映污染物受涨落潮影响在河网内回荡的变化情况。研究成果对解决福州市水环境问题提供了一定的理论基础,具有一定的指导意义。     

流域水环境模型及应用

 流域水环境模型是研究流域水环境问题的重要工具。梳理了流域尺度水环境污染模型及水质风险评价方面的模型,基于流域水环境的污染负荷、水质模拟对整个流域合理规划、管理管控的重要性,从水环境污染负荷模型、水质模拟模型及水环境质量评价3个层面,探讨了各类水环境模型的特征及适用性。结合农业非点源与城市非点源污染负荷模型、稳态与动态模拟水质模型、确定性与不确定性水质评价模型,剖析了流域水环境模型的研究应用进展。     

上海市屋面雨水水质监测与处理利用方法研究

通过对上海市屋面雨水水质监测,及对其污染主要影响因素与污染程度的分析表明,屋面材料、降雨历时、降雨强度及降雨量等是屋面径流雨水水质的重要影响因素.根据雨水水质特性,提出了适宜屋面受污雨水的物化与生态化处理利用方法与工艺.为城市雨水资源的利用提供了依据.     

邯郸市街道雨水径流污染物变化规律研究

通过对邯郸市城区街道雨水径流水质的分析测定,发现城区雨水径流水质尤其是初期径流水质污染严重。影响雨水径流水质的主要因素有道路污染状况、路面材料、降雨量、降雨强度等。提出了改善雨水径流水质的建议。     

浅谈城市化对水环境的影响和综合治理

城市降水和城市建设对城市化水环境的影响,对水环境的综合治理则需要以水环境的基础设施建设为基础,通过对雨洪径流、污水和雨水资源化的综合整治来完成。本文从城市化对水环境的因素出发,以此来探究水环境的综合整治的对策。     

漠阳江流域水环境容量的时空分布特征研究

针对实测径流资料较缺乏的漠阳江流域, 通过流域水文模型HSPF(hydrological simulation program-Fortran)模拟各支流和子流域详细的径流时空特征, 利用一维稳态水质数学模型计算不同时间和空间上化学需氧量(COD)和氨氮的水环境容量。结果表明: 1) 在漠阳江流域, HSPF模型对年与月径流模拟的相对误差小于15%, Nash-Sutcliffe系数大于0.9; 水质模型的相对误差在 10%左右, Nash-Sutcliffe 系数大于0.8; 2) 在90%, 50%和10%保证率下, 漠阳江流域COD的环境容量分别为16.45, 21.84和24.97 万t, 氨氮的环境容量分别为0.51, 0.88 万t 和1.14 万t; 受径流季节波动影响, 枯水期与丰水期季节水环境容量差异明显; 1月份的水环境容量及其变差最小, 6月份的水环境容量及其变差最大; 3) 空间分布上, 漠阳江干流流域承载力较大, 一级与二级支流的承载力较小。因此, 在水文资料缺乏的流域, 可基于HSPF模型模拟的水文条件, 开展水环境容量的时空分布分析, 为水环境容量总量控制方案的制定提供指导。