小浪底水库应急调度对下游水污染事件的调控

近年来黄河突发性水污染事件出现较为频繁,水库加大下泄流量对缓解突发性水污染能够发挥重要作用。建立黄河小浪底以下河段降雨径流、河网水动力学与污染物传输扩散相耦合的模型,基于非汛期黄河干流多事故地点排放情景模式,研究小浪底水库运行方式对污染事件的调控能力及实施效果。结果表明:针对发生在小浪底水库下游的突发性水污染事件,水库实施应急调度,能够在一定范围内起到降低污染物浓度、控制污染物传输的作用。事故地点若距离水库较近,应急调度能够发挥较大作用。下游河道接近环境流量,小浪底水库在150~1 500 m3/s等级范围改变下泄流量,对事故地点在高村以下河段的突发性水污染事件无控制作用。     

基于动态实时监测数据的水污染模拟分析系统研究

以水污染应急事件中的水污染模拟分析为研究对象,从数据的采集、传输、模拟分析、应用等多层次出发,采用WebGIS为核心技术,建立了二维网络地理环境下的水污染模拟仿真决策支持系统。该系统重点研究了互联网环境下的二维水污染扩散模型和水污染模拟计算结果的可视化表达和交互应用。通过长江干流某河段的应用,验证了该研究系统的有效性和科学性,结果表明系统能够有效、科学支撑突发性水污染事件的自动监测和应急决策处理。     

淮河干流突发性污染数值模拟的应用研究

以淮河干流突发性污染现象为研究对象,利用SMS软件建立颍河口至蚌埠闸段的二维水质模型,研究中采用氨氮浓度为污染物指标,通过数值模拟得出突发性污染物的一般迁移规律,进一步模拟得出在不同来水量比和污染物浓度比情况下,颍河支流对淮河干流造成的污染程度,提出预防淮河干流突发性污染的科学措施。     

黄浦江突发水污染事件应急措施数值计算分析

以2003年发生在黄浦江下游吴泾码头处的一次重大燃油泄漏事故为例,建立了黄浦江二维水污染模型。综合考虑事故发生后人工清污、调水稀释以及潮汐对黄浦江中污染物扩散的影响,模拟分析实际和3种典型调水应急措施的效果。模拟结果表明:对于发生在水源地下游的突发性污染事件,增大上游太浦闸泄流量能够有效地对污染物进行稀释;同时,上游泄流量的增大能够提高上游水位,有效压制随潮水上涨而向上游流动的污染物。由此可得出结论:污染发生后,加大上游泄流量是确保上游敏感水域免受下游污染影响的有效措施之一。     

颍上闸汛前泄流量对淮河干流水质影响

针对淮河流域沙颍河因污染水体集中下泄导致淮河干流多次出现突发性的水污染事件,基于在沙颍河开展的实验工作,借助SMS软件中的RAM2和RAM4模块,对沙颍河下游的颍上闸到淮河干流鲁台子间的河段进行数值模拟,研究颍上闸下泄流量对淮河干流水质的影响。结果表明,根据颍上闸的水质合理地调整闸的下泄流量,能有效减少汛前颍上闸下泄水量而造成淮河干流突发性水污染事件的发生概率,从而为淮河流域开展闸坝防污调度提供技术支持。     

突发水污染事件对长江澄通段水源地影响——以2012年苯酚泄漏为例

针对突发水污染事件所带来的潜在风险,基于Delft3D软件建立了长江澄通河段的二维水动力-水质模型,研究了苯酚泄漏事件对澄通河段狼山和长青沙2个主要水源地的影响。在模型率定和验证的基础上,设计了4种不同径潮组合下苯酚泄漏事件的计算工况。结果表明:上游径流的增强将有助于污染物更快流往下游,扩大了污染扩散范围使下游受影响范围也相应加大;潮流的往复运动能增强污染团稀释效果,但也会增加水质超标影响时间。对比研究发现,枯季大潮期间发生的突发性水污染事件对澄通河段2个主要水源地影响最大。     

黄河下游突发性污染事件数值模拟

建立黄河下游一维非恒定流水动力学数学模型,并在此基础上建立一维水质模型,采用有限体积法(TVD格式)离散基本方程,通过时间二阶之预测-校正二步格式对离散方程进行求解。该求解方法具有守恒性好、算法简单、通用性强,在预测一般洪水及溃坝洪水波演进方面有较好的实用性,并能对黄河下游突发性污染事件进行初步模拟。     

一维水质模型对河流污染物扩散的简单模拟

利用一维水质数学模型模拟污染物扩散情况,以此进行水质预报和预警预测,制订污染物排放标准和水质规划,有效地防治水污染。文中一维水质模型用LW-Lim进行离散,然后借助二维水质模拟软件,考虑一维扩散条件下进行数值计算,揭示污染物扩散趋势和影响范围。     

城市供水河道抵御突发性水污染事故水利调控措施

城市建设的过程中,要加强供水河道抵御突发性污染事故的能力。以南渡江下游的海口市供水河道为例,建立突发性水污染事故的水动力水质模型,分析污染物到达龙塘取水口的时间及影响历时。提出在龙塘取水口上游建立节制闸和应急渠道,将上游突发水污染事故产生的污染物云团引排到应急渠道中的措施。水动力水质模拟结果表明,该措施可以有效减少南渡江河流中的污染物总量,使突发性水污染事故不会对供水河道的供水产生影响。     

不同径流条件下钱塘江突发性水污染事故影响的预测模拟

采用二维潮流水质模型对钱塘江河口突发性水污染事故对水质的影响进行了模拟预测。分析结果表明:随着上游径流流量加大,污水团输移的速度明显加快,最大浓度也有所降低。同时随着污染物在输移过程中稀释扩散,超标总历时沿程逐渐增大,污染物最大浓度沿程逐渐降低。模拟及计算结果显示:突发污染事故后,加大上游的下泄流量,对加快污染团下移、稀释污染团从而降低污染物浓度的作用非常明显,模拟结果可为处理突发性水污染事故提供提供重要的理论依据。     

黄河潼关—小浪底河段污染现状及治理对策

介绍了黄河干流潼关—小浪底河段 1999年 1月中旬以来的严重污染状况 ,指出其主要污染因子为CODCr,污染物主要来自渭河、汾河、涑水河等支流及入黄排污口。造成这次污染的主要原因除黄河流量小等自然因素外 ,还有流域省 (区 )水污染治理不力、污染治理严重滞后等人为因素。针对目前黄河流域水污染状况及水资源保护与管理工作中存在的问题 ,提出建立一个符合“可持续发展战略”的黄河水资源保护与管理体制 ,对水资源的开发利用和水环境质量实施保护性管理 ,使水资源的开发利用走上“可持续发展”的良性轨道。     

黄河上游河道一维河道水温模型和经验公式法对比

为对比不同方法在黄河上游水温模拟中的适用性,分别用一维河道水温模型和经验公式法(四次多项式、三次多项式和幂函数)对兰州以上的黄河上游干支流共8个主要水文站日平均水温和月平均水温进行模拟,并采用平均绝对误差、均方根误差和纳什系数对模拟的精度进行检验。结果表明:四次多项式在黄河干流(除黄河沿站)日平均水温模拟中精度最高,幂函数在支流湟水的日平均水温模拟中精度最高;四次多项式适合黄河干流水文站的月平均水温模拟,幂函数更适合于支流湟水的月平均水温模拟;经验公式法在黄河干流日平均水温模拟中精度高于一维河道水温模型,更适合黄河上游干流段的日平均水温模拟。     

水闸防污调度对减轻淮河水污染的影响分析

2005年7月淮河干支流再次发生较大洪水,为减轻沙颍河、涡河污染水体随洪水集中下泄对淮河干流的污染威胁,水利部淮河水利委员会和流域各级水利部门按照污染联防预案,在保证防汛安全和工程供水的前提下,科学调度水闸,发挥出水闸等水利工程的调蓄和控制作用,有效减轻了水污染影响,避免了淮河中下游重大水污染事故的发生.提前应对,在保证防汛安全的前提下科学调度水闸,通过延长污染水体下泄时间,减缓对淮河干流的污染冲击,对减轻污染危害,防止淮河水污染事故的发生起到了一定的作用.但根本的措施仍然是加强污染源治理,减少污染负荷,控制排污总量.     

松花江干流水质模型在流域水资源保护管理中的应用

在讨论松花江流域水资源保护管理工作的基础上,运用降雨径流模型、水动力学模型、污染物传输扩散模型耦合的松花江干流水质模型,并以2005年水污染事件数据进行验证。结果表明:模型能够准确地模拟流域水量、水质变化,模拟值准确率较高。随后进行了水功能区管理、入河排污口监督管理、日常水质模拟等水资源保护管理中的应用研究。计算结果表明:分别实施污染物排放量削减10%的方案及大中城市污水处理率不低于70%的方案后,全年河流水质污染物平均值较之前将分别下降0.16和1.53mg/L,下降比例分别为2.8%和27.3%。如距雅鲁河河口45.4km处需建入河排污口,则其排放应达到国家综合排放二级标准;库容6.08亿m3的哈达山水利枢纽建成后,在流量减少66m3/s的情况下,对第二松花江丰满坝下至库末段、库区下游河道水质进行模拟预测,结果满足水质目标要求。     

黄河流域污染源调查分析

为全面了解黄河流域污染源状况,结合全国水资源综合规划,对黄河流域点污染源和面污染源进行了调查.结果表明:流域污染以点源为主,点源中以工业污染为主,流域工业废水达标率及生活污水处理率较低;流域污染物主要来源于沿河重点城市,主要汇入湟水、渭河、汾河等重点支流和黄河干流兰州、宁蒙等重点河段.     

松花江流域水污染特征及其调控对策

针对松花江流域日益突出的水问题,研究总结了流域水污染的五大特征,即:入河污水量大,点面源并重;有机污染严重,有机毒物突出;大城市排放集中;水污染趋势加重、冰封期问题突出;污染事故风险高。在此基础上,结合当前流域水环境管理的现状,识别了松花江流域水污染调控的主要问题,即缺乏系统协调性。提出松花江流域构建基于"自然-人工"二元水循环过程的水质水量联合调控体系的思路,在自然水循环和社会水循环两大层面七个方面基础上建立完整的水量控制及水质保障系统,并提出进行综合管理的体制和机制保障措施以及注重水污染的风险管理与应急机制建设的对策建议。     

基于MIKE21的河道饮用水源地突发污染事故模拟——以赣江南昌段为例

为及时处理赣江南昌段突发性水污染事故,采用MIKE21二维水质模型建立了赣江南昌段水动力模型,通过耦合污染物传输模型研究了该河段上游物质释放和运移扩散过程。模拟过程中,利用2013年赣江水文数据对模型进行率定和验证,在模拟精度符合要求的基础上模拟了2013年赣江南昌段分别在丰、平、枯3种典型水文情势下的突发水污染事故中污染物运移扩散过程。模拟结果表明:在丰、平水文情势下,污染团流过饮用水取水口速度较快,历经2～4 h;枯水水文情势下污染团流过取水口较慢,历时会超过10 h;突发水污染事故对饮用水取水口影响程度受赣江水文情势的影响显著。     

海河干流汛期动态水环境容量计算研究

海河干流是一个典型的平原缓滞流型河道,水体自净能力低,且汛期大量污染物随降雨径流汇入,水污染问题严重。水环境容量的计算是实施污染控制的基础,对水环境质量管理方案的制订具有重要意义。在汛期,海河干流受降雨径流和闸门控制等因素的多重影响,其水位、流量、水质等要素随时间变化十分复杂。为此,提出基于水动力水质模型的河流动态水环境容量计算方法,计算了海河干流4个控制单元汛期COD、TN、TP的水环境容量。结果表明:海河干流水体污染严重,各控制单元现状条件下TN及TP几乎没有可利用的水环境容量。在此基础上,对天津市中心城区及环城四区选取透水铺装、下凹绿地、绿色屋顶和生物滞留设施等4种措施进行低影响开发改造,并在SWMM模型中模拟改造效果。改造后,研究区域内COD、TN、TP入河量的削减率分别达到39.5%,35.7%,35.9%,且各个控制单元汛期水环境容量均有明显提高。研究结果可为海河干流水环境质量管理提供依据,为缓解降雨径流污染、改善水环境质量提供技术支撑。     

黄河泥沙特性及对水环境的影响

泥沙是黄河来源面最广的非点源污染物，对排入黄河的污染物具有显著的吸附效应，成为污染物的载体，对黄河水环境产生了很大的影响、文中研究了黄河泥沙的颗粒级配、矿物组成、化学组成、有机质含量、pH值、界面效应和电化学性质等特性，分析了黄河泥沙对水环境影响的双重性，阐述了黄河泥沙对水环境监测、水环境质量评价以及水污染预测与控制的影响。