闽江下游河床变迁与饮水安全预警

鉴于多年来人类活动的影响,闽江水口大坝建库拦砂,闽江下游河道盲目大量采砂,导致闽江下游干流及北港河床严重下切,水位下降,引起潮流界和潮区界向上游延伸,咸水倒灌和污水回潮已影响部分水厂取水口河段的水质,饮水安全受到威胁.进一步研究闽江下游水源地饮水安全保障体系和应急预案是当务之急.     

河流突发污染事故下游城市应急响应时间预测——以淮河淮南段为例

河流水环境突发污染事故对下游城市供水安全造成严重威胁,随着事故发生风险提升,沿河城市均需制定应急预案,而应急响应时间是预案制定的基础数据.本文以淮南市为例,建立淮河淮南段水动力与水质模型并进行突发污染事故模拟研究.根据不同季节的水文条件确定模型参数,定量模拟了突发水污染事故发生后各水厂取水口污染物浓度变化过程,并对各水厂取水口应急响应时间进行了预测.结果表明:各水厂取水口应对突发水污染事故的响应时间及事故影响时间受上游来流流量的影响较大,丰枯水期差异明显.在枯水期,各水厂对于污染事故的响应时间为2.52—6.83d,污染云团对各水厂取水口的影响时间分别接近或达到3d;在丰水期,各水厂对于污染事故的响应时间为0.55—1.36d,污染云团对各水厂取水口的影响持续时间平均只有0.56d.     

石马河泄洪与东江水利枢纽调节不同情景下东江水质的模拟与分析

以东江干流下游东江水利枢纽~石龙河段为研究范围,构建基于MIKE21的二维感潮河段水动力、水质模型,以氨氮为水质控制因子,模拟分析汛期石马河泄洪排污及东江水利枢纽不同水量调节情景下,东深供水工程东江取水口水质变化规律,结果表明:1受潮流影响,石马河各种泄洪流量情景下取水口氨氮浓度变化与潮位变化关系密切,显示出较为明显的大小潮变化的周期性;2涨潮过程是影响取水口水质的主要控制因素,氨氮浓度超标均发生在高高潮时;3石马河泄洪量愈大对东江水质影响愈大,东江水利枢纽水量调节对下游水质有明显的改善作用。结果可为汛期石马河橡胶坝与东深供水工程取水口联合调度及东江水利枢纽应急水量调度提供决策依据。     

浅谈MIKE 21数模在闽江竹岐饮用水源地划分中的应用

平潭及闽江口水资源配置工程是福建省重大水利基础设施工程,竹岐取水口作为其中很重要的一个取水点,对水源地的划分刻不容缓。在水源地划分时,需重点考虑上下游污染物对水源地水质的影响,尤其是污染影响的范围和浓度增量。该文采用MIKE 21数模计算分析取水口上下游污水厂排污对水源地水质的影响情况,为后续水源地划分范围的确定提供技术支撑。经分析,污水厂正常排放情况下,对闽江水体水质的影响不大;三个污水厂近期规模同时发生事故排放时涨落迄情况下,大潮期COD浓度最大值为14. 8mg/L,氨氮浓度最大值为0. 34mg/L,小潮期COD浓度最大值为14. 8mg/L,氨氮浓度最大值为0. 42mg/L。由此可见,事故排水情况下,由于排水量较小,对闽江水体水质影响不大。     

闽江下游福州段地质地貌环境问题的研究

江河地质地貌环境条件是影响沿江工程建设发展及其环境特征的重要因素,是决定沿江城市自然环境特色的背景.以闽江下游福州段为例,考察研究了闽江福州段南、北港(支流)的地质地貌环境特征及变化发展趋势;分析研究了沿江各种人类工程建设活动与南北港地质作用及地貌环境的相互作用状况.研究结果表明人类各种工程建设活动促进和强化了北港的冲刷侵蚀作用和南港的淤积堆高作用;并使闽江下游福州段南北港的地质地貌环境朝不稳定方向发展演化且日趋严重.南北港地质地貌环境的不稳定与恶化又反作用于各种人类工程建设活动,如使该河段许多已建和拟建或在建工程的稳定性和安全性问题受到严重的威胁.     

长江泰州江段水环境模拟及水质可利用性分析

利用点源连续排放的解析解对FDS格式二维水流水质模型精度进行分析,应用FDS格式二维水流水质模型对长江泰州江段的流态及污染带分布进行模拟并建立了排污混合带长度与排污量的响应关系曲线,同时根据模拟结果对泰州江段岸线水质状况进行了分析．结果表明：入江水道口向上游3．6～7．2km段内及三江营至泰州引江河口段的水质状况良好,可以用作供水水源地的取水口;古马干河至如太运河河口段水质较差,需对沿岸排污口及沿线相应的污染源进行治理。     

广州西航道主要水源地水质达标分析

利用河网区非稳态水量、水质数学模型及水文、水质、污染源同步观测资料,推求了广州西航道水质降解系数;采用二维控制断面水质达标分析模型,建立了涨、落潮设计水文条件下水源地水质与污染源的响应关系;通过对影响广州西航道主要水源地西村、石门两水厂主要排污口的调查,研究了西村、石门两水厂的水质达标情况．结果表明：各排污口的削减方案涉及社会、经济等多种因素,很难仅从环境角度给出最佳方案;通过不同方案下水源地水质与排污量的响应关系曲线,可确定出水源地水质达标时各排污口的允许排污量．     

三峡库区城市排污口附近污染混合区的特性

根据库区主要城市排污口附近污染混合区计算成果 ,以重庆江段桃花溪排污口、涪陵江段娃哈哈排污口、万州江段苎溪河排污口为例 ,采用量纲一分析和数据拟合的方法 ,对典型排污口的污染混合区特性进行分析 ,探讨排污口附近江段特征影响污染混合区范围的一般规律。通过分析各排污口建库前后污染混合区的变化趋势 ,讨论了水库蓄水对各江段岸边污染混合区特性的影响。结果显示 :污染混合区范围随排污口排污负荷增大而增大 ,弯道外侧、渐缩江段处排污口的污染混合区范围比顺直河段处排污口要小。这些结论对指导新的岸边排污口的设计、排污负荷的控制有重要意义     

淮南市水厂取水口水质指标预警研究

根据淮河淮南段河道水动力条件和污染物排放情况, 基于水环境模型模拟了淮南市取水口在不同季节水质指标的变化情况, 分析了出现污染事故时各水厂取水口的应急反应时间。结果表明, 在满足地表水三类水质标准条件下, 在枯水期和丰水期上游入口监测断面的水质指标要求分别为COD 27.5和21.0 mg/L, NH₃-N 0.65和0.97 mg/L, Ecoli 10490和10050个, TN 1.05和1.01 mg/L, TP 0.21和0.20 mg/L。上游入口污染负荷突然增加时污染物到达各取水口的应急反应时间不同, 其中最接近监测断面的李咀孜水厂在枯水期和丰水期分别为1.275和0.216天。研究成果可为淮南市水污染事故预警和应急反应提供决策支持。     

闽江下游感潮河段涨落潮过程对水体重金属和砷分布特征的影响

重金属和砷在水体中积累到一定程度会对水生态系统造成严重危害,而涨落潮过程可能影响水体中重金属质量浓度的分布特征。为了研究这一过程,选择闽江下游感潮河段(117 km)作为研究对象,在巨潮日涨潮和落潮的过程中,采集了该河段11个采样点的表层水样,分析了水体中重金属(Cr、Mn、Fe、Cu、Zn、Cd、Hg、Pb)和As的质量浓度及其与环境因子间的相关性。结果表明,闽江下游感潮河段的重金属元素(除Cu外)和砷的质量浓度在不同采样点之间的分布存在显著差异,自上游到下游,Cr、Cd及As的质量浓度总体呈升高趋势,并且它们之间呈现明显的正相关性,说明3种元素的释放源可能相同,而Mn、Fe及Pb质量浓度整体呈下降趋势;落潮作用使Mn、Fe及Pb质量浓度增幅明显,且主要发生在下游入海口河段(S9～S11),但降低了Hg质量浓度。涨落潮过程,水体的pH、盐度和悬浮物浓度与Cr、Cd及As质量浓度显著正相关,与Fe质量浓度显著负相关;相较于涨潮,落潮加强了Cu、Hg与温度、pH、盐度及悬浮物浓度之间的相关关系。这些结果对深入认识涨落潮过程闽江下游感潮河段水体重金属和砷元素的分布、迁移转化过程及其影响因素...     

双向波水位演算模型参数动态修正

基于由水量平衡方程和槽蓄方程推导出的水位演算基本方程建立感潮河段双向波水位演算模型,将感潮河段预报断面的洪水过程视作上游洪水波和下游潮水波双向传播后的叠加.通过分析感潮河段双向波水位演算模型参数,提出了一种能同时考虑上下游水面比降对水位过程影响的参数动态修正方法.将该模型结合参动态修正方法应用于富春江和曹娥江感潮河段,取得了较好的水位模拟精度.     

长江河口电厂温排水输运扩散数值模拟

本文建立长江河口温排水三维数值模式,模拟华能石洞口第一电厂二期改进工程和综合考虑整个长江河口电厂夏季温排水输运扩散,分析温排水对敏感目标的影响.受长江径流和混合作用,温排水沿南支南岸向下游输运扩散.在仅考虑本工程情况下,在排水口附近温升出现了超过2.0℃的区域,但在取水口温排水的影响微小,温升仅为0.04℃左右.全潮平均表层温升3.0、2.0、1.0℃的面积分别为0.12、0.6、1.42 km~2.潮周期和全潮平均温升1℃包络线未进入陈行水库水源地保护区.在综合考虑整个长江河口电厂情况下,温升超过1℃的影响范围大,主要分布在太仓发电厂至外高桥发电厂下游沿南支南岸约50 km的水域内.华能发电厂附近和下游水域温升显著,出现了温升超过4℃的较大范围.全潮平均表层温升3.0、2.0、1.0℃的面积分别为2.34、4.16、13.52 km~2.沿本工程取水口和排水口断面,温升沿岸大、离岸小,在近岸出现垂向分层.温升1℃等温线侵入了陈行水库水源地保护区.在陈行水库水源地二级保护区内大潮、中潮、小潮和全潮平均温升1℃的面积分别为1.9、1.82、1.75和1.83 km~2.长江河口电厂夏季排放温排水对青草沙水库和东风西沙水库水源地保护区,以及九段沙湿地自然保护区和崇明东滩鸟类自然保护区均没有影响.     

张家港市东横河水系河流水质调控中潮汐资源的利用

对张家港市区感潮入河口及出河口水系水流和水质进行了模拟,并根据模拟结果提出了一套参数稳定的感潮河道工程调度模型,同时对合理利用潮汐资源,将相对封闭静止的内河河网变为开放型河网,并充分利用和扩大河流的自净和稀释能力的工程调度实施方案进行了研究.结果表明,通过城市水系循环可以有效地改善河道水质,维持良好的河系水生态环境.     

长江重庆主城区段突发水污染事故模拟研究

因重庆山城特殊的地势，主城区沿长江和嘉陵江两岸建有多种形式的排水干管，一旦发生管道破裂将危及下游水厂取水口的水质安全。在三峡水库蓄水至175 m水位后，针对长江重庆主城区段可能发生的突发水污染事故，基于实测地形、水文等数据，构建二维水动力水质耦合模型，采用优化反演法率定河道糙率，借助有限元法分别模拟河流在丰、枯水期管道破裂事故发生后在24 h或48 h完全修复的情况下，各类污染物（五日生化需氧量BOD₅、化学需氧量COD、总氮TN、总磷TP）质量浓度随时间和空间的变化。模拟结果可为重庆主城突发排水干管破裂的应急预案优化提供科学依据。     

浮游硅藻生物指数法评价赣江水系水质健康状况研究

应用较敏感的水体富营养化评价指标——富营养化硅藻指数(TDI)对南方丰水型河流赣江流域的富营养化状态进行评估。结果表明,丰水期的富营养化状态(TDI=34.35)优于枯水期(TDI=56.98)以及平水期(TDI=65.19),依据TDI富营养化评分标准,丰水期处于贫营养状态,枯水期处于中营养状态,平水期则处于富营养化状态。因此,河流水质健康状况为丰水期枯水期平水期。从不同水情期的赣江全流域富营养化程度的空间差异来看,赣江下游的袁河中下游和干流下游(如南昌段)是河流超富营养化的主要区域,其次是赣江上游支流的梅江下游、绵水下游和上犹江下游的城市段面在平水期呈现富营养化-超富营养化过渡状态。     

潮波运动对珠江三角洲分流的影响

感潮河段内节点分流受潮波作用的影响,其分流过程与非感潮河段节点有所不同。本文以河网密布且潮波作用强烈的珠江三角洲为研究对象,利用二维水动力模型在“无径”、“无潮”和“径潮”三种条件下进行模拟,引入分流不均匀系数定量描述流量分配,量化了潮波对感潮河段节点处分流的影响。结果表明,潮波改变了珠江三角洲区域径流在河道分支内的分配,特别是在枯季。整体而言潮波的作用是抑制无潮情况下的不均匀分流,枯季时西江下游节点处潮波作用可以逆转径流单独作用时的影响。敏感性分析表明,对节点处分流影响最大的是M2分潮,其次是K1,O1和S2。另外,长期密集采砂造成的水深增加进一步加强了潮波作用的影响。     

城市饮用水水源规范化管理机制及其对水质改善的驱动作用

通过梳理饮用水水源管理历程及决策部署,系统分析城市饮用水水源地规范化管理机制组成与结构,总结了规范化管理机制对地方水源管理工作落实的压力传导方式。相关数据分析表明,管理机制对水源管控的驱动作用主要体现在3个方面,地方行政管理部门通过水源调整及地表和地下水联网供水,进一步优化了水源地取水布局以保障水质安全;通过保护区整治防止了社会经济活动对水源的直接影响;通过生态补偿限制了水源地上游排污总量。该文为下一步管理及水源风险防控政策的制定提供了参考。     

牛栏江滇池补水工程汛期泥沙问题的成因机制

牛栏江滇池补水工程自2013年通水以来对改善滇池水质发挥了重要作用,但实际运行中存在汛期水体浑浊的现象,对瀑布公园、盘龙江河道景观及城市供水等造成了影响.根据多次现场考察与观测结果,本文研究了水源地德泽水库中取水口及其上游牛栏江和左岸支流干河的水沙运动规律及汛期水体泥沙含量偏高的成因机制,认为造成取水口含沙量偏高的主要原因,一是入库泥沙较细,沉降速度较小,水库回水长度难以满足细颗粒泥沙沉降距离的要求;二是取水口以上河段存在表层、中层和底层异重流,频繁出现的中、底层异重流常会导致取水口所在高程处的含沙量显著增加,不利于泵站取水;三是取水口断面距离交汇口较近,干、支流交互作用会扰动取水口附近的含沙量分布,且支流含沙量较大的洪水汇入干流时会造成取水口断面含沙量的升高.研究结果深化了对细颗粒泥沙在水库变动回水区运动特点的认识,可为牛栏江滇池补水工程汛期泥沙问题的治理提供参考.     

上海城市水资源开发利用国家工程中心有限公司 饮用水源突发污染控制关键技术开发与应用

<正>项目在供水系统应急处理与能力评估体系以及应急评估及决策指挥平台系统集成等方面取得了创新性成果,有效推动了我国城市水源应急预警、全流程应急能力评估和处理处置技术的进步。上海位于长江和太湖流域下游,水源地易受周围水体、船舶等移动源和上游突发污染事件的影响。据统计,2011-2015年本市黄浦江、长江取水口附近共发生25起移动源化学品和油类污染事件,严重威胁供水安全。项目研究对上海乃至长江中下游的供水安全和民生保障具有重要现实意义。     

水文水力学结合的秦淮河流域洪水模拟与实时校正

针对以栅格新安江模型为代表的分布式水文模型在秦淮河流域洪水模拟预报中下游感潮河段应用精度受限的问题,以前垾村(秦)站为节点,上游采用栅格新安江模型计算产流,下游采用水动力学模型对受闸泵调度影响的感潮河段水位进行模拟,并采用K最近邻(KNN)法和反馈法对模拟结果进行实时校正。结果表明,采用KNN法校正后确定性系数为0.718～0.975,达到了乙等预报精度要求,可用于秦淮河流域洪水模拟预报。