“引江济太”工程背景下河网稀释净污需水计算及其应用

在分析河网水体稀释容量和自净容量的基础上，以太湖流域“引江济太”工程为契机，探讨河网水系污染物稀释扩散和截留净化规律，建立河网稀释净污需水量的计算模式，给出引水总量和流量确定的方法．以张家港市引长江水改善市区河网水环境工程为例，研究引长江水改善水环境的总体方案和实施的可行性，运用河网一维水量水质模型，分析计算各种引水方案，并进行引水效果预测评估，确定了张家港市区河网的引水量和引水方案，为“引江济太”工程的实施提供理论依据和技术支持．     

引水调控对受水区周边地区水环境影响分析

考虑到引江济太工程的负面影响,分析了调水对河网排水通道长江口门区及周边河网区水环境的影响。分析结果表明,调水可以有效改善湖区及河网区域水环境,对常州段及沿江排水通道口门区水域水环境影响有限。在此基础上,提出了规避环境风险的对策和建议。     

感潮河道引江工程综合调度应用研究

以长江中下游地区感潮河道引江调水为实验基础，建立了适合感潮河网的非稳态水量水质耦合模型，分别采用Preissmann隐式差分格式和新的迎风全隐格式求解水动力方程及流扩散方程，改进了河道节点污染物质量浓度的平衡连接和边界污染物质量浓度的处理方法．根据实际水力、水质条件以及引江调水工况，重点模拟了市区包括感潮入河口及出河口水系水流水质变化规律，经过率定与验证，提出了一套参数稳定的感潮河道工程调度方案，并分析了各种引水方案下河段污染物质量浓度过程，最大限度地解决了环境容量在空间和时间上的重新分配．模型在实际工程综合调度中运行稳定，结果可靠，实现了地区水资源的有效利用．     

用水资源承载力分析跨流域调水的合理性

调水的合理性分析或合理调水量的确定是跨流域调水规划决策面临的核心问题．以水资源承载力为切入点分析跨流域调水合理性的思想，从水资源承载力分析的角度，提出了跨流域调水应遵循的几条原则，并通过模糊数学方法建立了各原则实现程度评价的隶属函数．应遵循的原则包括：系统稳定性原则，地域优先严原则，地域优先宽原则以及效率原则．给出了跨流域调水合理性评价的综合评价方法，并以引滦入津跨流域调水系统为对象，分析评价了2000年度引滦入津调水的合理性．     

引江济太调水工程对太湖水动力的调控效果

为研究引江济太调水工程对太湖水动力调控所产生的效果,采用数学模型对其水动力进行模拟.利用环境流体动力学模型(EFDC模型),以湖体水龄(描述湖泊水体交换速率的参数)为研究对象,系统地研究引江济太调水工程对太湖水动力的调控情况.结果表明:(a)引江济太调水工程对太湖湖体水动力过程的作用效果很大程度上取决于风速、风向以及出入湖的流量;(b)太湖湖体水龄的分布具有很强的时空异质性,夏天的平均水龄约为130d,其他季节的平均水龄约为230d;(c)太湖地区夏天的主导风向——东南风能够促进东部湖区(无锡、苏州水源地所在地)和梅梁湾湖区(太湖重污染区)的水交换,改善水体运动条件;(d)望虞河入湖的最经济调水流量为100m3/s.     

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.     

1954—2013年太湖水位特征要素变化及成因分析

采用1954—2013年的逐日水位资料,系统分析和比较了太湖年内最高水位、最低水位及年平均水位共3种水位特征要素的年际变化规律,结合太湖流域降水资料和工程引水资料,揭示了导致三者发生阶段性变化的控制性因素。结果表明:(a)1954—2013年,太湖年内最高水位总体上不具有显著的变化趋势,其年际变化主要受控于汛期降水的年际周期性振荡;太湖年内最低水位、年内平均水位均具有显著的上升趋势,尽管两者在2000年之前的年际变化主要受控于太湖流域降水丰枯振荡,但在2000年之后的“引江济太工程”等大规模引水活动已成为两者在流域降水整体偏枯情况下仍保持较高水平的主导性因素。(b)沿江引水使太湖的年内最低水位出现时间的季节性分布特征发生了明显变化。     

基于基尼系数的南水北调受水区水资源空间匹配分析

运用洛伦兹曲线、基尼系数及不平衡指数方法,以南水北调中线工程和东线工程受水区为例,探究调水前后水资源与人口、GDP、土地利用及降水量之间的空间匹配程度,以期为跨流域调水配置的决策提供参考依据.研究结果表明,调水后的基尼系数和不平衡指数均有所下降,说明调水工程对缓解水资源空间匹配的不平衡现状起到一定促进作用,水资源与各要素间的协调发展程度得到改善.研究对分析跨流域调水受水区的水资源空间匹配现状具有一定实际意义.      

望虞河引江济太工程的水生态环境影响

引江济太工程2002年至2013年累计引水入湖109.7亿m3,每年约入湖10亿m3。该文通过监测、统计分析的手段分析了不同季节望虞河引江济太工程引水对太湖水生态环境的影响、对贡湖湾浮游藻类种群的影响,为科学制定引水计划提供了依据。     

考虑“三条红线”的渭河流域(陕西段)水量水质联合调控研究

针对渭河流域(陕西段)面临的水量、水质问题,本文依据最严格水资源管理制度,以用水总量、用水效率和限制纳污"三条红线"为控制目标,统筹考虑跨流域调水与河道内外不同用水需求等,绘制了渭河流域水量水质联合调控节点图,引入改进型一维河流稳态水质模型,建立了基于"三条红线"的水量水质耦合调控模型,构建了水资源配置方案集,并对模型求解.计算结果表明,2020水平年,不同方案下渭河流域各断面生态需水保证率均符合设计要求;在考虑用水效率红线指标以及引汉济渭调水方案下,流域缺水量达到最小;考虑限制纳污指标时,需大力削减污染物入河量才可满足水功能区限制纳污要求.研究成果可为渭河流域实施最严格水资源管理提供理论支撑与科学依据.     

太湖流域平原河网区往复流河道水环境容量研究

首先建立太湖流域平原河网区水环境容量模型，然后据此计算苏南地区往复流河道典型水文年的水环境容量COD值，最后结合污染源削减预测，分析太湖流域苏南地区部分河道未来水质的达标情况．结果表明，所计算的太湖流域苏南河道剩余环境容量基本上为负值，其中苏南各运河为苏南河网水域的主要纳污河道．     

太湖流域主要入湖河道污染物通量研究

利用经率定验证的太湖流域平原河网地区河道水量、水质计算模型以及太湖流域废水负荷模型，根据1995年(丰水年)、1988年(平水年)、1971年(枯水年)的水文资料，以及1995年太湖流域各主要河道纳污量资料，计算了各典型年不同季节入太湖河道的入湖水量和水质浓度，由此计算出太湖流域河网区各主要入湖河道污染物入湖量，并结合河网中水的流向，得出入湖河道污染物通量的综合影响结果：直湖港最大，主要输送无锡地区的污染物．     

流域、区域和城镇防洪工程工况与调度变化的洪涝互馈效应研究

为系统探究流域、区域和城镇3个层面之间工况与调度变化的洪涝互馈效应,以太湖流域及其内部水利分区、城镇为例,基于控制变量的思路设计不同的模拟工况和调度情景,定量模拟了各层面在不同防洪工程工况与调度方案下的流域洪涝运动过程,从水位变化角度分析了各层面之间的洪涝互馈效应。结果表明:适当抬升城镇防洪排涝工程内部排水控制水位可在保证城镇内部洪涝安全的前提下降低外部区域和流域防洪压力,但效果有限;适当降低各区域沿长江和杭州湾外排工程排水控制水位可有效增加流域和区域洪涝外排水量,显著降低太湖水位以及区域水位,对城镇内部水位也有一定的降低效果;吴淞江等流域行洪工程可大幅提高流域外排能力,显著降低太湖以及区域水位,而区域层面的防洪排涝工程仅能增加本区域外排水量,降低本区域内水位,对流域和城镇几乎没有影响。     

塔里木河流域水量统一调度自校正模型应用

我国多数流域存在水资源供给不足的问题,全流域水资源统一调度是解决这一问题的重要措施.2000年黄河流域调水引入自适应理论,首次实现了全流域自适应水量调度.塔河流域没有像黄河干流五大水库那样的水量调度大型调节杻纽,全流域水量调度工作难度更大.本文根据模型库思想,综合水文预报、社会经济需水预测、生态需水预测、水量分配和河道径流预报等模型,将自校正技术引入到塔河流域的水量调度工作中,依靠滚动的来水预报数据,动态修正水调目标,开发了塔里木河流域水量统一调度自校正模型.在2004到2005年度的水量调度工作中,将模型结果与现行调度方案进行了对比,实践表明该模型具有更高的灵活性,更能反应水资源的变化.     

长江流域生态环境问题及其成因

分析长江流域上中游的水土流失与地质灾害、中下游的洪涝灾害、长江口的赤潮、长江水质污染、流域生物多样性变化、流域内人群健康等问题;论述了长江流域生态环境恶化的成因:森林植被的锐减是造成水土流失的主要因素,区域自然地理特征是洪灾和地质灾害的基础,污染物的大量排放造成了长江水质的污染和长江口的赤潮,水利设施的兴建使得濒危物种增多,城市化增加了洪灾损失;提出了保护和恢复长江流域和谐生态环境的有效措施:增加环境建设的投入和增强人们的环保意识,重视森林植被的保护等.     

太湖流域基层现行水法规贯彻执行情况调研分析

结合太湖流域现行水法规贯彻执行情况,通过调研工作的开展,分析了当前流域水法规贯彻执行相关措施的落实情况、水法规贯彻执行过程中存在的主要问题、推进水法规贯彻执行所亟须完善的法律制度,并提出了相关建议。     

2000-2008年黄河流域(片)地表水资源质量变化分析

黄河是中华民族的母亲河,黄河流域是中华文明的发祥地.流域内人口众多,地表水资源质量状况直接影响到流域内经济社会的可持续发展.根据2000-2008年黄河流域(片)地表水资源质量评价结果,结合河流水质评价标准,推断黄河流域水质总体为中度污染,然而污染程度正在加剧,地表水资源质量状况不容乐观.推测主要原因为经济的快速发展与...     

海河流域与水相关的生态环境承载力研究

为实现海河流域的可持续发展,需进行生态环境承载力研究.本文从水资源、生态环境、人口与经济的关系出发,针对海河流域生态环境恶化问题,探讨了与水相关的生态环境承载力的内涵、指标体系;提出时间序列与最优化理论相结合计算生态环境承载力的量化模型;得出海河流域现状处于生态环境严重超载状态;在南水北调、经济常规发展下,到2035年左右达到可承载的良好状态.