北京市通州区水环境规划方案下的水质模拟研究

应用北京师范大学水科学研究院开发的河段水质模拟工具,对未来水环境规划方案下的北京市通州区河段水质进行了模拟预测.以区内主要河段北运河和凉水河为例,分别预测了2010和2020年河段水体中的化学需氧量(COD)和氨氮(NH_3-N)的质量浓度.计算结果表明,通过实行工业达标排放、建立污水处理厂及湿地生态修复,可以提高温榆河通州段水功能区水质目标,保证2020年通州区北运河出境断面水质达标.     

基于BNU-SWAT模型的地下水埋深模拟

基于BNU-SWAT模型对通州区地下水埋深变化进行了模拟,模拟结果较好地反映了通州区地下水埋深的实际变化趋势.在此基础上,设置了2020年平水年(P=50%)和枯水年(P=75%)2种情景,改变作物种植结构和再生水灌溉模式,模拟了北京市通州区未来地下水位变化趋势.结果表明:种植结构的合理调整,如小麦、玉米等农业用地向林果等经济林地的转变,可以有效减少农业地下水开采量;同时,利用通州区内及周边污水处理厂的再生水进行农业灌溉,不仅减少地下水的开采量,还可以有效补给地下水.以上2种方法的结合对通州区地下水资源保护具有重要的意义.     

径向基函数神经网络在多河段水质模拟中应用

为了更好地模拟与预测河流水质,运用人工神经网络的原理与方法,在分析河流多河段水质模型基础上,建立了RBF人工神经网络水质模型,应用滏阳河邯郸市区段实测水质数据对模型进行训练与检验,结果表明,该模型应用于水质模拟精度高,是可行的.     

清江恩施城区河段水域纳污能力分析

根据清江恩施城区河段水功能区水质管理目标,结合实测水质水量等参数,采取河流一维水质模型,以恩施城区排污口现状,进行该河段各水功能区的纳污能力分析,经计算清江恩施城区河段饮用水源及工业用水区、排污控制区、过渡区NH_3-N的纳污能力分别为0.034、0.079、0.013 g/s,要满足远期(2030)城市排污需求,可采取增大上游大龙潭水库的生态流量和调整城市排污规划等措施.     

河流水污染模拟的多河段模型及其应用

给出了模拟河流分段的原则,根据连续性原理和Streeter—Phelps方程,建立了多河段BOD-DO数值离散方程,编制了求解离散方程和进行数据整理的计算机信息系统。运用多河段模型模拟河流的污染状况,不仅可以预测不同情况下河流水质的动态变化,而且可以运用模型预测治理后的水质变化情况,因此对河流污染的防治具有重要意义。     

上海市主要河流调水方案的水质影响分析

针对上海市平原感潮河网的特点,对全市河网的水流、水质调度情况进行了详细分析,并利用MIKE11建立了上海市平原感潮河网的水动力和水质模型,同时数值模拟和分析了全市主要河流调水方案对水质的影响.结果表明,通过水利工程的合理、科学调度运行,全市骨干河流的水质可以得到一定程度的改善,部分河段的水质甚至可以提高1~2个水质等级.     

浑河流域水功能区达标性分析

目的分析浑河流域沈抚新城下游河段的污染物流经水体的水质状况,解决沈抚新城面临的水环境问题,确保当地水环境安全.方法选取COD和氨氮为污染因子,计算浑河东陵大桥至长青桥河段的水环境容量.利用QUAL2K软件模拟污水经杨官河和白沙河进入浑河后,研究区域的污染物质量浓度变化.结果计算出东陵大桥至长青桥河段的水环境容量为COD 18.23 t/d,氨氮2.54 t/d.污水集中处理后经白沙河排放,对下游浑河水质影响较小,能够满足水功能区划;合理分配水量,使污水经白沙河和杨官河分别排入浑河时,下游水质符合水功能区要求;污水全部通过杨官河排放,下游水质不能满足水功能区划.结论从而确定沈抚新城的污染物排放量、污水处理厂出水水质及污水排放位置.为浑河水资源的开发利用和保护管理提供科学依据,进而实现水资源的科学合理可持续利用.     

华北衡水湖湿地的水质评价

为了综合防治湿地水环境污染,对华北衡水湖湿地的水质数据进行了评价。应用了4种不确定性模型(模糊模型、灰色模型、物元分析、人工神经网络法),分析了衡水湖湿地年内水位、水温、溶解氧浓度和氨氮浓度的变化。利用环境流体动力学模型(EFDC)模拟,与衡水湖2003年的实测水质监测数据进行比较。结果表明:衡水湖水质基本为四类水到五类水;与其他3种方法的评价结果相比,人工神经网络法能够较为客观的评价衡水湖湿地水质;EFDC模型可以应用于衡水湖的水环境模拟预测。     

基于WASP石墨烯可见光催化的水质提升效果研究

为了寻求改善城市人工景观水体水质的可靠方法,文章以合肥市的人工景观水体翡翠湖为研究对象,针对其部分水体黑臭的现状,选择石墨烯可见光催化技术对其进行水质提升实验研究,采用水质分析模拟程序(water quality analysis simulation program, WASP)模型构建翡翠湖水质模型,利用数值模拟的方法以溶解氧(dissolved oxygen, DO)、化学需氧量(chemical oxygen demand, COD)、氨氮(NH₃-N)和总磷(total phosphorus, TP)为指标,模拟运用石墨烯可见光催化技术治理后的水质,并通过翡翠湖水质提升项目实验验证结果。结果表明：利用WASP水质模型可以有效地模拟石墨烯可见光催化技术对水体的水质提升效果,经过该技术治理后,翡翠湖实验河段水质在92 d内由劣Ⅴ类水提升至Ⅳ类水水质标准(ρ(COD)≤30 mg/L、ρ(NH₃-N)≤1.5 mg/L、ρ(TP)≤0.1 mg/L),为类似黑臭景观水体的水污染治理提供了新的治理方案与思路。     

基于郁江贵港市河段的二维稳态水质监测模型研究

利用2008年11月26日测定的贵港刘公圩至东津84km郁江河段水文水质资料,选用高锰酸盐和氨氮指数为模拟对象,对二维稳态水质监测模型进行参数率定,并通过模型误差检验得出率定后的模型计算精度可以满足水环境容量计算分析的要求.     

北京市北运河系水质有机污染时空变化研究

基于主成分分析,以河段为研究单元,选取2000～2006年北京市北运河系部分监测河段的有机污染指标的监测数据,对该河系有机污染的年际和空间变化进行了分析．结果表明：北运河系河流有机污染严重,城市河流污染特征明显,主要受居民生活和工业影响．城市中心区河流水质较好,年际变化小;近郊和远郊区河流水质较差,年际变化大．2005年后除个别河段（流）水质继续下降外,整体水质有所好转．     

天津市主要河流水质及污染物入海通量

通过对天津市9条主要入海河流在2006—2010年的出境入海水量及水质等监测资料的统计分析,估算天津市主要入海河流各污染因子的入海通量.结果表明:天津市入海河流的水质以劣Ⅴ类水质为主,独流减河、永定新河和子牙新河污染最为严重,永定河和金钟河水质以Ⅴ类水质为主.与2006年比较,2010年北京排污河和潮白新河2条河流的整体水质有所改善,水质类别提升1个级别,但整体水质污染严重.2008年的污水入海量和污染物入海量均较小,此后的2 a又有所反弹.其中,2010年的污水入海量最大,但其主要污染物较2007年仍然有所下降,COD、氨氮、总氮、总磷入海量分别为2 017.22、300.23、465.00和42.09 t.表明虽然入海污水量在不断增长,但污染物浓度有了一定程度的下降.     

黄浦江准动态水质模型及其数值解法

本文根据水资源管理、规划和调度的不同要求,建立了黄浦江动态和准动态两类水质数学模型,提出了准动态水质模型的数值解法.同时,在机理分析和室内试验的基础上,采用有约束的系统优化之法,进行了准动态水质模型的参数率定,并用1984年8月的同步监测资料作了验证.结果表明,该模型及其数值解法适用于潮汐河流以及误水河非恒定流动时期逐时段的水质模拟和预报.对人口密集、排污量大的河流尤为便利.     

前山河水力冲淤排污试验及模拟验证

为了研究前山河水力冲淤的可行性,在前山河水力冲淤排污实验的基础上,采用破开算子和特征线的方法建立水动力模型,采用跳点格式建立水质模型,将水动力模型与水质模型耦合,模拟前山河的流场及浓度场,并进行了验证,提出了水闸的较优运行方案.实验与模拟结果都表明水力冲污可以有效地改善前山河整体的水质状况.     

神农架林区河流水文特征初步研究

通过对神农架林区境内四大水系主要河流的河谷形态、水位、流速、降水量、径流量、水质等方面的测量与统计,分析林区四大水系主要河流的水文特征．研究表明：神农架林区境内河流属于高山河流,河流下切强烈,多呈“V”字型狭谷,河宽一般3～10m,河流河谷具有明显幼年期特征．采用单因子指数法分析评价了35条代表性河流水质,以Ⅲ、Ⅳ类水质为主,分别占总调查河流的29％和43％,I、Ⅱ类水质分别占调查河流的3％和11％．各河流水质受单一因子影响十分明显．总体来看,林区河流多数河段受人类活动影响,不同程度地受到了生活污水、工业废水的污染．     

山溪性河流水动力学耦合模型研究

根据山溪性河流特点，提出了符合实际的断面概化方法。考虑河流与地下水的交换作用，将渗流量作为联接条件，利用迭代法解决了河道水流与地下水流模型的耦合。计算实例表明，模型设计是合理的。     

环太湖主要入湖河流污染负荷量 对太湖水质的影响及趋势分析

基于2007—2014年环太湖主要入湖河流水量、水质监测资料以及湖区水质监测资料,以CODMn、NH3-N、TP、TN为主要污染指标,阐述入太湖各湖区污染负荷量的时空分配,评估环太湖主要河流入湖污染负荷量对湖区水质时空变化的影响。通过环太湖入湖河流水量分析,考虑污染负荷量的历史长序列变化规律,定量了环太湖入湖河流水量、水质等相关因素对太湖水体污染负荷量贡献率,分析环太湖河流入湖污染负荷量对太湖水质的影响。结果表明,近年来对太湖入湖河流的治理成效,说明对入湖河流污染物的控制是缓解和治理太湖污染负荷输入的重要途径,为制定和实施环太湖河流入湖污染负荷限排总量意见提供参考。     

基于生态的城市河流水量水质联合调度模型

针对城市河流河道淤堵、过流能力下降、水质恶化、生态环境破坏等问题,根据城市河流的基本特点和功能,从满足城市河流生态需水量出发,建立了基于生态的城市河流水量水质联合调度模型,模型中水流运动方程和水质模型分别采用圣维南方程和一维对流扩散模型,并分别采用Perissmann四点隐式离散法和有限控制体积显式算法进行求解.将该模型应用于郑州市七里河水系的闸坝生态调度,分析不引用黄河水和引用黄河水2种方案下生态需水量调度效果.计算结果表明,在引用黄河水量的情况下,河道生态需水量能基本满足要求,而在不引黄河水的情况下,其生态需水量无法满足要求.基于生态的城市河流水量水质联合调度模型可为城市河流水量水质联合调度方案的制订、河流生态修复提供技术支持.