人控调度方案对库区支流水动力和水质的影响机制初探

水库蓄水运行后将显著改变库区支流的水动力和水质条件.在这种既定状态,改变枢纽的人控调度方案将产生不同的调度期库区出口断面泄流过程和库水位变动过程,进而产生不同的库区支流水动力条件.水动力条件的改变将对支流水质产生不同影响.基于此,以三峡水库为例,结合实测地形资料构建了三峡库区一维水动力和水质模拟模型,并通过模拟详细探讨了三峡枢纽不同人控调度方案对库区支流水动力和水质的影响.香溪河支流模拟结果表明:三峡枢纽的调峰运行方案和三峡水库的蓄放方案可产生人工潮汐作用和整个支流范围内的干支流水体交换和掺混,提高支流水体流速,对改善支流水环境有利.     

南水北调中线丹江口水库调度水质影响模拟

丹江口水库是南水北调中线工程的水源供给区,整个规划库区承担着重要的区域公共生态责任.国家对库区水质、水量提出了严格的指标性要求,整体水环境安全是保障调水目标实现的基础性环节.本文在分析了库区污染源及水质现状的基础上,以2010年、2030年为评价目标年,采用D illon模型建立了水体富营养化与磷负荷之间的关系,对丹江口水库富营养化趋势做出宏观模拟分析.结果表明,水库存在富营养化的风险,需要进行纳污能力核算.结合丹江口水库水质现状、水污染特点,以及全国水资源综合规划要求,确定COD和NH3-N为纳污能力计算控制指标,选用河流二维水质模型,对库区局部污染水域纳污能力变化进行模拟分析.结果表明,水库蓄水位加至170m后,计算区域水体的COD、NH3-N月消纳总量相对157m水位时均下降,局部水域纳污能力减弱,国家及库区政府部门应给予重视.     

山区多沙水库干支流泥沙淤积数学模型及应用

针对我国西部山区多沙河流存在急流、含沙量大的特点,建立了山区水库干支流一维非均匀非饱和输沙数学模型,模型采用一阶迎风格式对运动方程对流项进行离散,能够模拟山区河道急流.模型验证表明,计算水库淤积具有较好的精度.对戛洒江一级水电站运行后库区干支流泥沙淤积预测表明:水库呈现三角洲淤积态势,干流库区运行100a总淤积量为13.75亿t,未达到冲淤平衡,支流库区运行80a总淤积量为8.8亿t,达到冲淤平衡;水库运行100a后总库容损失率为57.53%.     

百花水库水质模拟及季节性水质恶化控制对策

猫跳河梯级水库自20 世纪90 年代起频繁出现季节性突发污染事件. 选择位于猫跳河干流的百花水库作为研究对象, 对其水温、溶解氧(dissolved oxygen, DO)浓度、营养盐浓度进行了为期12 个月的连续监测. 通过分析水库垂直剖面方向上水温及DO 浓度的季节变化趋势, 验证了水体季节性分层现象是导致突发水质恶化的主要原因. 引入水质分析模拟程序(water quality analysis simulation program, WASP) 对水温、DO 浓度、NH⁺ ₄ 浓度进行模拟, 模拟结果与监测值季节变化趋势吻合, 证明该模型可以应用于百花水库的水质模拟. 利用WASP 对水库进行了流量调度模拟. 结果表明, 进行有效的季节性水量调控可以达到改善该水库季节性缺氧状况的目的.     

高陂水利枢纽超蓄淹没动态模拟及实景三维可视化

为研究水库洪水调度情况下的超蓄淹没风险,以韩江高陂水利枢纽为研究对象,基于二维浅水波方程和Villemonte堰流公式构建了库区超蓄淹没模型,模型合理可靠。考虑实际来水和调度方案的不确定性,模型中引入来水、调度方案等动态因子,实现了高陂水利枢纽超蓄淹没风险动态分析模型,并基于三维实景建模技术,实现了任意来水、调度方案下的超蓄淹没三维可视化模拟展示。研究成果可为高陂库区超蓄淹没风险预警预报、水库调度运行、避洪转移、防洪措施制定完善等工作提供决策支撑,也可为其它水库提供借鉴作用。     

水库底泥污染物释放模拟研究

通过对底泥主要污染物稳定性实验研究及模型分析,了解底泥污染物释放对水库库区水体水质的影响,为水库底泥处置和底泥污染治理工作提供技术依据和指导性分析。通过对底泥动态释放模拟实验,对底泥中部分重金属Cd、Mn、Zn及TN、P对水体的污染程度进行了分析和预测。其结果表明:底泥中重金属Zn、Cd、Mn的释放速率及年释放量较低,对于库区水体水质影响较小;TN和P的释放速率及释放量较高,对于库区水体水质影响较大。这些结果对确定底泥的处理方案及防止底泥二次污染具有一定的借鉴意义。     

瀑河水库加固扩建工程的环境影响及其对策

对南水北调中线的一个调蓄水库－－瀑河水库环境质量现状进行评价，利用实验室模拟和WQRRS模型预测蓄水后不同情景下的水库水质状况，分析水库对生态环境、水文泥沙、环境地质等影响，从环境角度论证水库建设项目的可行性。提出了环境改善和保护的对策和建议，为南水北调中线工程的决策提供依据。     

水库底泥污染物释放模拟研究

通过对底泥主要污染物稳定性实验研究及模型分析,了解底泥污染物释放对水库库区水体水质的影响,为水库底泥处置和底泥污染治理工作提供技术依据和指导性分析。通过对底泥动态释放模拟实验,对底泥中部分重金属Cd、Mn、Zn及TN、P对水体的污染程度进行了分析和预测。其结果表明:底泥中重金属Zn、Cd、Mn的释放速率及年释放量较低,对于库区水体水质影响较小;TN和P的释放速率及释放量较高,对于库区水体水质影响较大。这些结果对确定底泥的处理方案及防止底泥二次污染具有一定的借鉴意义。     

基于GIS的水库洪水风险图编制

利用水文学方法、水库溃坝洪水计算模型及二维水力学数学模型分别对水库库区洪水风险和水库溃坝洪水风险进行分析,利用Microsoft Visual Basic 6.0对ArcGIS进行二次开发,将风险信息按照一定的方式自动显示在地图上,从而实现了水库洪水风险图的自动编制,并将该方法应用于江苏省石梁河水库洪水风险图的编制.应用结果表明,通过该方法编制的水库洪水风险图可以为当地防汛部门制订科学合理的防洪调度方案和抗洪救灾措施提供科学依据和技术支撑.     

南水北调中线工程调水前后丹江库区水质分析

旨在为南水北调中线工程运行后生态调水管理提供科学依据,利用十二五期间及2016年上半年丹江库区8个监测点位的月监测数据,分析了丹江库区水质时空变化特征和十二五期间丹江库区水质变化趋势.运用单指标评价法和综合污染指数法评价河南区域丹江库区水质现状.结果表明:丹江库区水质春、夏季污染较重,秋季次之,冬季水质污染较轻;河流入库区水质较差,陶岔渠首水质次之,汉库丹库交汇区水体污染较轻,丹江主体库区水质居陶岔渠首与汉库丹库交汇区之间;当TN参评时,丹江库区水质达标级别为Ⅳ类,不参与时为Ⅱ类;丹江库区综合污染指数年均为0.77,库区水体为中度污染水平;十二五期间,丹江库区水体中ρ(TN)由Ⅴ类上升到Ⅳ类,呈下降趋势,其余指标稳定在Ⅱ类,但ρ(CODCr),ρ(CODMn)呈上升趋势.     

南四湖的水环境问题研究

南四湖是山东省最主要的水源地,是南水北调东线工程重要的输水通道和调蓄湖泊,其水环境状况对湖泊流域乃至整个南水北调东线工程调水水质都有很大影响.对南四湖表层沉积物中重金属和持久性有机污染物的含量、分布及来源,湖泊及入湖河流水质和富营养化水平,湿地景观格局变化等方面的研究成果进行系统论述,并提出了今后的研究方向,为南四湖水环境的管理和保护提供借鉴.     

南水北调对南四湖水环境影响分析与评估

南四湖是山东省的重要水源地,也是南水北调东线工程的主要调蓄湖泊．随着该地区社会与经济的高速发展,南四湖也出现了诸多环境与生态问题．针对南四湖地区存在的湖泊淤积、水资源短缺、水污染及生态环境恶化等一系列问题,分析了现状南四湖水体水环境质量,并对南水北调工程实施后的水环境质量进行了预测评估．结果表明,调水将使湖区水环境质量有质的提高,退化的生态系统将得以恢复．     

基于对应分析法的北京密怀顺地区地表水回补地下水环境影响评价

为探究地表水回补地下水对地下水水资源和水环境的影响，本文以北京密怀顺地区南水北调水回补地下水工程为例，利用对应分析法分析了回补后11个监测井的地下水水位和水质的变化特征. 研究结果表明:1）2015—2016年间在北京潮白河密怀顺段，南水北调累计向潮白河补水4 413万 m3，河道补水后入渗量为4 362.2万 m3，占总调水量的94%；2）地下水水位抬升明显，近河道监测井最大升幅达到13.98 m；3）由于回补水质较好，以及包气带和含水层的过滤作用，地下水回补后地下水水质得到改善. 本研究结果可为北京市密怀顺地区地表水地下水联合调度提供参考.      

南水北调东线工程调水期洪泽湖水质变化规律分析

为了解南水北调东线工程调水期间洪泽湖水质变化,基于2013—2020年洪泽湖调水期水质监测数据,采用Daniel趋势检验分析水质年变化趋势,通过空间插值得出各湖区水质分布规律,并进一步用主成分分析法分析水质主要污染类型。结果表明：2013—2020年洪泽湖调水期水质在合格至轻度污染之间,TP和TN为主要超标因子;时间上水质有变好趋势,空间上过水区水质最差,但有转好趋势,而成子湖区和溧河洼区有所恶化;污染类型以富营养化污染为主,氮磷营养盐影响较大;水质污染以入湖河流输入和建设用地增加人类活动的污染为主要来源,还伴有偶发污染事故;时间上洪泽湖对东线输水的综合水质有改善趋势,建议进一步加强相关污染防治工作,保护洪泽湖水环境,保障南水北调东线工程输水水质安全。     

城际铁路双轨道列车盾构隧道振动响应分析

针对首例城际铁路双轨道大直径盾构隧道(外径12.4 m、管片衬砌厚0.55 m)下穿南水北调中线总干渠工程实例,建立有限元数值分析模型,分析了列车行驶振动荷载对隧道衬砌结构和渠底的振动响应规律.采用激振力函数综合考虑行车平稳性、动力附加轮毂和波形磨耗等因素模拟列车振动荷载,变换轨道不平顺值由0.40 mm增至1.00 mm,列车运行工况按单列车单向行驶和双列车对向行驶,列车设计时速200 km/h.研究表明:双列车对向行驶对隧道衬砌混凝土应力和渠底面位移的影响较大,轨道不平顺值对隧道衬砌混凝土应力影响较大,但对渠底面位移影响很小.研究成果为盾构隧道和南水北调中线总干渠安全运营和维护管理的决策提供了研究依据.     

闸门调控下大型输水系统的水力响应特征研究

输水系统的水力响应特征是渠道运行调控中所关心的重要问题.本文以南水北调中线工程总干渠为例,采取数值模拟的方法,计算了闸门开启和关闭两类操作情况下输水渠道的水力响应过程.结果分析表明,渠道水位波动变化幅度及影响距离、波动传播时间和闸门附近水位下降速率等水力响应参数与闸门运用方式、开度变化速率等影响因素之间存在着密切的关系,表现出一定的特征规律.这些特征规律对进一步深入研究减小渠道水位变化幅度和下降速率的方法,制定合理有效闸门调度控制方式具有重要意义.     

江苏省2012年监督监测情况分析

本文总结了2012年江苏省环境监测中心负责进行的监督监测项目。太湖、通榆河区域补偿监测氨氮超标较严重;南水北调水质监测结果并未100%达标;小康断面水质监测达标率仅为55.6%和64.2%;国控重点源同步比对监测宿迁市均为废气和废水合格率最低的市。     

基于GIS的RUSLE模型在密云水库流域的应用

密云水库是当前北京唯一的一个地表饮用水源.上游的水土保持对于水源涵养和水库水环境具有重要意义.本文结合国内通用土壤流失方程（RUSLE）各因子研究的最新成果,首次在该模型的应用中采用了符合北京山区降雨量变化和土壤质地实际情况的因子计算方法,重点针对R、K因子的算法进行了选择并结合ArcGIS软件的空间分析和插值技术,得出了研究区域内水土流失总量和各乡镇的具体流失量进而识别出石城镇和古北口镇为水土流失的重点区域,应该加强水土保持的力度.     

轨道台车模板在南水北调中线工程引水暗涵二衬混凝土施工中的应用

结合南水北调中线工程北京西四环引水暗涵工程二衬混凝土施工中的技术要求,就轨道台车模板施工技术在暗涵二衬混凝土施工中的应用进行了总结和分析。