基于河道纳污能力的北运河城市副中心段合流制溢流污染控制研究

针对北运河北京城市副中心段合流制溢流污染问题,采用监测和模拟手段,以出口断面受纳水体水质不恶化为管理目标,计算了场次溢流事件河道纳污能力,提出了将超标频次作为合流制溢流控制指标,并与以溢流频次作为合流制溢流控制指标进行了对比。结果表明,2013—2017年各排口年均溢流频次为7~9次,平均场次溢流量14.27万m3;2017年降雨19场,溢流10次,均超过河道纳污能力;分别以超标频次和溢流频次为控制指标,投入产出比最佳的频次为3次,实现该目标所需的调蓄规模分别为18116m3、13899m3,年溢流体积控制率可达52%和44%,溢流污染负荷控制率可达59%和51%;以超标频次为合流制溢流控制指标,兼具水量和水质控制意义,可利用受纳水体自净能力,降低工程规模。     

日本海混合层深度季节和年际变化的数值模拟

基于垂向混合坐标系统的海洋模式HYCOM模拟了北太平洋1981~2001年间的月平均三维水动力学和热力学结构.在对模拟结果验证的基础上,得到日本海混合层时空场的分布情况,剖析了日本海混合层深度的季节及年际变化特征.对模拟结果分析表明,日本海混合层存在着显著的季节和年际变化:冬季混合层深度深,夏季混合层深度浅,其深度变化范围在10~100 m之间.日本海混合层深度的年际变化与季节变化存在共性而又各具特色.研究证实,日本海地形、环流、海面风场和温度梯度场等的综合作用,导致日本海混合层深度的变化.     

春季南海南部上混合层数值模拟与数值实验

采用一维湍动能模式对南海南部的SST及混合层进行数值模拟和数值试验。结果表明：TKE模式能够模拟南海部的海表面温度SST以及除南海南部5月中旬以外的上混合层深度随时间变化基本特征。在5－6月,SST的日振荡主要依赖于短波辐射的日变化,风的混合作用抑制了SST的日周期振荡。春季夏季风爆发期间,南海海面潜热通量和感热通量与短波辐射和风应力相比较,是一个对SST的混合层影响较小的量。在春季南海部,短波辐射作用能使SST升高的最大值约为4℃;潜热和感热通量能使SST的下降的最大值为3℃。风应力对南海混合层深度随时间变化趋势起着决定的作用,并能使其深度加深20－30m,而短波辐射则使混合层的深度变浅2－3m,潜热和感热通量会使混层的深度加深1－2m。在春季南海南部,热通量对混合层深度的影响与风应力相比要小得多。     

长江口外羽状流水体中的垂向混合与层化的观测与分析

摘要：
2002年9月17日17：00至18日17：00,在长江口外E4站位 (122°40′8″E, 30°59′17″N),采用300 kHz声学多普勒流速剖面仪(ADCP)和温盐深仪(CTD)测得连续的水位、流速大小、流向、电导(盐度)和温度等水文资料.基于这些资料,通过文献中相应的公式,估算出水体的密度(ρ)、浮力频率(N)和梯度Richardson数(Ri),并绘制成水流流速分量、盐度、温度、ρ、N和Ri的垂线分布,从而对该站位羽状流水体中的垂向混合与层化进行了研究.结果表明：① 东西向流速分量大小范围为-0.36~0.61 m/s,南北向流速大小范围为-0.59~0.39 m/s.涨急、落急和落憩,流速分量在垂向上变化均不大;涨憩时,表、中、底层流速存在显著差异.② 涨急、涨憩,从表层至底层,盐度随着水深的增加而增大,温度随着水深的增加而减小;落憩,温度在中层达到最大;落急,水体出现显著的密度跃层.③ 该站位表层水体的N均较小,基本在10-3 s-1量级,水体垂向混合较好;中、下层水体的N出现10-2 s-1量级,混合相对较弱.④ 该站位水体垂向混合强度呈现涨、落潮周期变化：涨急、涨憩,Ri范围在10-2 ~101量级,混合较好;落急,Ri在中下层水体出现102量级,水体出现显著层化;落憩,整个水体的Ri大部分都小于临界值0.25,水体混合最充分.
关键词：
长江口外; 羽状流; 浮力频率; 梯度 Richardson数; 混合; 层化
中图分类号： P 731.26
文献标志码： A     

气候变化时港口极端高水位重现期的预测分析

以IPCC第五次评估报告发布的气候情景RCP2.6为背景,利用浙江乍浦1954—2012年的最高潮位数据建立灰色均生函数模型,对乍浦未来几十年的最高水位进行预测,通过耿贝尔曲线法计算海平面上升不同情况下的极端高水位的重现期.结果表明:灰色均生函数模型在极端高水位的模拟和预测方面具有较高的精度,但其对极值的预测略有欠缺,更适用于平均态的预测;随着气候的变化,极端高水位的重现期发生明显变化,二三十年后原百年一遇的极端高水位可能变为二三十年左右一遇.     

三明市大气混合层高度变化特征分析

利用三明市1960~2013年逐日02时、08时、14时和20时四个时次的地面气象资料,采用罗氏法计算得出逐日四个时次的混合层高度,分析了混合层高度年变化、月变化、日变化等规律及与有关气象要素的关系。结果表明,54a来,年平均混合层高度呈现先平稳、后缓慢下降、再明显升高的趋势;年平均混合层高度和年降水日数存在一定的负相关关系,相关系数为-0.45。02时、08时、20时年平均混合层高度月变化较小,14时年平均混合层高度月变化较大,该时次能较好地反映夏季整体湍流强,冬季湍流弱的特点;平均混合层高度月变化中,5月500~600m高度占比最大,其他各月600~700m高度占比最大。混合层高度日变化特征为白天高、夜间低,与湍流活动日变化特征吻合较好。相对湿度与混合层高度有明显的负相关关系,相关系数-0.83;风速与混合层高度中度相关,相关系数0.52。     

基于地下水动态模拟的生态输水累积效应

为研究塔里木河下游生态输水对地下水的累积效应,以阿拉干断面和第12~18次生态输水为例,建立塔里木河下游典型平原断面间歇性输水下的局部地下水数值模型。采用基于互补相关理论的平流[CD*2]干旱模型计算实际月最大蒸散发速率,模型经率定验证后可应用于生态输水对地下水的累积效应评价。刻画地下水对生态输水的时空响应规律是评价累积效应的有效手段,通过地下水对输水的有效响应距离和受水面积2个指标,揭示输水前后地下水时空分布格局。结果表明,输水后812m地下水距河道的最大响应距离扩大到1100m,中高水位受水面积达到低水位受水面积的161倍,输水有效范围主要分布于距河道1000~2000m内。     

Beaufort/Chukchi海的温盐结构特征

利用诊断模式，分析了Beaufort/Chukchi海的温盐结构.发现在不同深度的海区及不同的海域，温盐结构有许多不同的特征.浅海区的温盐廓线有明显的季节变化，冬季有深厚的混合层，夏季则明显变薄.混合层深度在不同的海域有不同的变化；在分析的区域中混合层自南向北、自西向东变浅.夏季浅海区有较大的斜温(盐)层梯度，其强度自东向西变弱.深海区的温盐廓线也有季节变化，但主要发生在浅水层，且不如浅海区明显，夏季温(盐)度廓线第一斜温(盐)层的梯度比第二斜温(盐)层的大，但比浅海区的强度要弱     

结合激光雷达评估常规探空资料反演青藏高原混合层高度的适用性

利用微脉冲激光雷达探测资料,采用梯度法获取那曲地区夏季的混合层高度序列及日最大混合层高度;利用每日两次(08:00和20:00)的探空资料结合地面最大位温,采用气块法得到雷达探测对应日期的日最大混合层高度(MMH)。通过对比从不同资料得到的MMH,发现08:00探空反演结果与激光雷达结果有较好的一致性(相关系数R为0.85,均方根误差RMSE为0.30 km,平均绝对误差MAE为0.25 km,并通过显著性水平为0.95的t检验);20:00探空反演结果则与激光雷达结果偏差相对较大(R为0.84,RMSE为0.67 km,MAE为0.54 km,未通过t检验)。分析产生偏差的原因发现,探空时刻的残余层、前期的天气变化过程以及对流泡活动或强卷夹过程引起的混合层高度时空变化等都可能是导致20:00高度结果与激光雷达结果不一致的原因,使得20:00探空资料不适合进行最大混合高度的反演。位温廓线的日变化特征也会影响反演结果的准确性,导致08:00探空结果偏高,但可以通过统计订正做修正。     

污水管线渗漏诱发地面下陷数值分析

针对污水管线渗漏问题,引入广义土体强度公式,基于ABAQUS平台利用USDFLD子程序模拟土体强度参数随饱和度的增加而衰减这一特性。在管线破损范围变化的情况下,以不同埋深的污水管线渗漏在地表形成饱和区的大小来近似估计渗漏发生后可能对地面的影响范围,并分析了渗漏19d内管线上方土体湿陷量的变化情况和地面结构稳定性。研究结果表明：污水管线埋深为1m时渗漏造成的影响范围最小,埋深为2m时渗漏造成的影响范围最大;将湿陷量为30mm设置为地面失稳判据,除埋深为1m的污水管线在分析时间内一直保持稳定外,埋深2~5m的污水管线在渗漏发生15~19d内由深到浅依次发生地面失稳现象。     

芜申运河引江济太问题初析

为合理规划引江济太通道,根据芜申运河航道工程和沿线水系以及水利治理规划,从运行成本、水量流失、水质保障、航道运行、综合效益和调度管理等方面,分析了利用芜申运河通道调长江水改善太湖水环境对沿线水系和水利治理的影响,并与望虞河、新孟河通道进行了比较.结果表明,芜申运河近期还不具备引江济太条件.     

晋阳湖水体污染防治方案

分析了晋阳湖水体污染的成因,提出了补水渠截污、人工生态浮床、阿科蔓生态基、生态疏浚、渔业养殖等标本兼治的水质净化技术.     

洪湖的水资源与水位调控

洪湖作为四湖流域内的主要调蓄型湖泊，是长江中游的主要分蓄洪区之一，具有调蓄、灌溉、养殖、航运、旅游、给水等多项功能。由于近年来洪湖资源开发的强度不断加大，洪湖的水资源状况呈现恶化趋势。本文依据洪湖多年的监测资料，分析了江湖水位关系，评价了洪湖的水资源现状，提出了洪湖水资源持续利用的对策措施。     

东昌湖眼虫属(Euglena)种群的研究

1999年4月下旬至6月上旬,采用沉降法采样,对聊城东昌湖三个湖区的眼虫(Euglena)进行了检测,共检出眼虫11种,发现水体的大小和不同的污染程度都对眼虫的种类组成和生物数量有着显著的影响.     

隆宝湖水质变化特征研究

在隆宝湖湿地设置3个采样点采集水样,对水样的物理和化学指标进行分析与评价,为制定和实施隆宝湖生态环境保护提供依据.结果表明:隆宝湖水体温度、pH、电导率、矿化度、溶解氧(DO)、化学需氧量(COD)、五日生化需氧量(BOD5)、总氮、总磷、氯化物分别为13.40℃,7.9,0.66 ms·cm~(-1),0.40g·L~(-1),7.35mg·L~(-1),14.52mg·L~(~(-1)),2.86mg·L~(-1),0.67mg·L~(-1),0.015mg·L~(-1),45.50mg·L~(-1).采用代数叠加法对隆宝湖水质综合评价得出,2013年湖心采样点的水质为II类,湖西和湖东采样点的水质为III类;2014年湖心、湖西、湖东3个采样点的水质均为III类.     

调水工程对五里湖水环境影响分析

建立了五里湖二维水流水质耦合模型，并对模型参数进行率定．应用该模型模拟五里湖在不同计算工况下的CODMn浓度，分析调贡湖水入五里湖时五里湖水质的改善状况．计算结果表明：(a)各引排水方案下五里湖水质均能逐步达标，但所需引排水时间不同．(b)陆典桥处不抽水时，五里湖西部区水质很难得到改善．(c)考虑底泥释放时五里湖水质达标时间较未考虑时长3～4d．建议对五里湖进行清淤．     

乡土植物对洱海水体的净化效果研究

以灯心草、菖蒲、金针菜、香茶菜4种乡土植物为试材,制成植物浮床,研究4种植物对洱海水体中氮、磷的净化效果。结果表明：4种植物在洱海水体中能保持较强的生命力,试验结束时,其生物量均有显著增加,增长量表现为香茶菜〉金针菜〉菖蒲〉灯心草。4种植物对水样总氮（TN）、总磷（TP）、均有明显的去除效果,4种植物对洱海水体TN的去除率均在65%以上,灯心草、菖蒲、金针菜、香茶菜对水体中TN的去除率分别为69.8%、80.03%、72.60%和85.08%,远高于对照组的去除率（37.10%）,4种植物对水体中TP的去除率分别为74.39%,80.04%,72.88%和78.01%,去除率同样显著高于对照组。试验表明,4种植物对洱海水体均有很好的净化效果,可在今后净化洱海水体水质中推广应用。     

包河水生微生物区系及数量变化的初步调查

本文对合肥市包河公园水体进行了微生物学方面的调查,结果表明,主要微生物类群均有分布,其中腐生细菌和大肠菌群为最多。不同季节主要微生物类群数量分布也有变化。     

安固里淖全新世湖面变化及其环境意义

地貌证据和钻孔沉积特征分析表明,安固里淖全新世湖面变化分为４个时期：湖面快速上升时期（１００００～７３００ａＢＰ）,高湖面时期（７３００～６２３０ａＢＰ）,湖面快速下降时期（６２３０～５３００ａＢＰ）,湖面波支动性下降时期（５３００ａＢＰ以来）,其中高湖面达到现代湖面以上２８ｍ的位置,代表全新世气候最暖湿的时期。安固里淖全新世湖面变化及其反映的气候变化,与邻近地区具有良好的对应关系,其高湖面与中国     

滇池水-沉积物界面氮分布特点及其对控制蓝藻水华的意义

 造成水体富营养化的污染源可以分为外源和内源,当湖泊的外源得到控制以后,内源营养盐的释放仍然可以发生富营养化,甚至爆发藻类水华.研究营养物质在水-沉积物界面的地球化学行为,对于控制水体富营养化和水华爆发具有重要意义.以滇池为研究对象,测定了间隙水和上覆水中总氮(TN)、氨态氮(NH₄⁺-N)、硝态氮(NO₃^--N)和有机氮(ON)的质量浓度.结果表明:①无论在草海还是外海,间隙水中TN,NH₄⁺-N及ON质量浓度均高于上覆水,说明底泥中的氮元素有向水体中扩散的趋势;②草海上覆水及间隙水中TN,NH₄⁺-N和NO₃^--N质量浓度均高于外海,其受污染的程度比外海高.研究揭示了滇池底泥中氮分布区域和垂直变化特征,阐明了内源氮负荷在湖泊富营养化中所起的作用.