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。     

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。     

地下水内排对南水北调中线干渠水质的影响

基于MIKE 11模型的水动力模块、对流扩散模块建立南水北调中线输水干渠水质模型,充分考虑了干渠两侧地下水内排段的影响,以京石段为干渠水质模拟示范段,针对内排段水质对干渠水质的风险特征,选取氨氮作为典型污染组分,结合实际工程设计,计算在最不利工况下的内排量,并依此设定情景模拟内排段水质对干渠水质的影响。模拟结果表明,在假定的内排段污染风险达到极大的情况下(水质处于劣Ⅴ类),排入干渠的地下水对干渠水质基本不构成影响。     

西江中游红水河段突发水质污染物输移传播特性初探

采用西江中游河网及梯级水库水动力模型及污染物输移扩散数学模型,初步探讨了2014年枯季水文条件下,西江中游主干河道红水河某位置发生突发性水质污染后的污水团输移扩散特性。结果显示,污水团在向下游输移扩散的过程中,其影响范围变化分为2个阶段:第一阶段为随流剪切扩散阶段,影响范围逐步增大;第二阶段为当污染物稀释扩散到一定程度后,内部浓度分布较为均匀,此时由于进一步稀释作用导致其影响范围逐渐减小直至最后消失阶段。通过对红水河大化电站至百龙滩电站之间的某断面发生突发性水质污染事故后的模拟计算显示,最大影响范围出现在11 d后的大湟江站的上下游河段,最大影响距离为52 km,污水团最终在大湟江口至长洲枢纽间的浔江河段逐渐稀释至设定影响浓度值以下。枯季由于流量小、流速慢,若不采取对应措施,污水团输移稀释速度相当缓慢,将对取水和水生态环境造成严重影响。     

河道溢油污染事故二维数值模型研究

为了研究内河船舶事故溢油的运动规律,在二维水动力、风场模型基础上,分别采用油粒子模型理论,建立了适合内陆狭长型河道溢油事故模拟的二维数值模型。在假定工况条件下,将模型应用于长江、汉江武汉段典型溢油事故的模拟研究。模拟结果表明模型较好地反映了风场、流场、复杂地形条件等对河道溢油扩展和漂移运动的影响规律,模拟结果可为河道突发性溢油污染事故预报和应急处理提供技术支持。     

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。     

汉江中下游突发性水污染事故预测模型研究

基于MIKE11模型的水动力模块、对流扩散模块,建立了汉江中下游一维水动力水质预警预报模型,对模型进行了率定和验证,计算值与实测值吻合较好。应用该模型模拟了汉江典型断面襄阳和仙桃在枯水期发生突发水污染事故,污染物高锰酸盐指数到达下游不同断面的时间和浓度值,结果表明,该模型能够较准确地模拟和预测突发水污染事故条件下污染物的影响程度和迁移过程,可为汉江中下游突发水污染事故应急方案制定提供科学依据。     

北疆供水工程主干渠突发水污染事故污染物运移扩散研究

为制定北疆供水工程主干渠科学、可行的突发水污染事故应急预案,保障供水水质安全,基于ＭＩＫＥ１１的水动力模块（ＨＤ）和对流扩散模块（ＡＤ）构建了北疆供水工程主干渠００＋０００—５７＋３００段的水质模拟模型,通过对模型参数的率定和验证,表明该模型具有较理想的模拟效果。研究结果表明:突发水污染事故发生后的一个小时是应急处置的关键时刻;当大量污染物进入渠道时,渠道沿程断面出现污染物浓度峰值持续现象;污染物扩散距离与污染事故发生位置无关;污染物影响范围与流量有关;人工渠道自我净化能力较弱。     

基于元胞自动机的水体污染带扩散漂移仿真

本文以栅格数据结构为基础,采用二维元胞自动机模型模拟水体中污染带的扩散漂移。通过确定元胞空间和元胞状态,在进一步考虑流场和风场因素对水体里污染带扩散漂移影响的基础上,建立了污染带扩散漂移规则,并根据该规则以8邻域方式进行元胞状态的更新,从而建立了基于元胞自动机原理的污染带扩散和漂移的时空模型。最后采用该模型对突发性水污染事故进行了动态模拟。预报了污染物质的漂移轨迹和时空动态变化。     

水库突发性污染事故水质影响过程分析

为了有效地控制突发性水污染事故带来的危害,以东北某大型水库为典型研究案例,综合考虑水库水文、气象条件和污染物迁移特征,拟定典型工况,基于已建立的三维水动力和水质耦合模型,模拟分析突发性污染事故发生后库区污染物三维空间分布及随时间变化的特征。结果表明受入库流量和全年主导风向东北风的影响,总体上污染物随着水流沿西南岸线向坝址方向扩散,且污染物的超标面积逐渐增大;但随着流程的增加,污染物的浓度逐渐减小。通过对水库水质的数值模拟,定量掌握了水库水质实时状态以及污染物空间分布,可以为有关部门制定与实施应急预案提供相关的技术依据。     

大型渠道现浇混凝土衬砌中的质量控制

主要介绍大型渠道现浇混凝土衬砌的工序，工艺参数及质量控制要点。     

南水北调中线工程受水区调蓄水库运行方式研究

南水北调中线工程建成后,在中线北调水和受水区水资源联合调度运用中,为进一步发挥受水区调蓄水库的作用,合理调度水资源,针对调蓄水库的运行方式设计两套调度方案,在不同运行方案条件下借助中线水资源调度模拟模型进行受水区供用水模拟计算,并比较分析模拟结果。     

南水北调中线京石段S8标渠道施工管理的实践与探索

分析了南水北调京石段S8标渠道施工建设管理的特点；对渠道施工实践作了介绍；并对南水北调渠道施工提出探索性建议。     

南水北调工程受水城市生态效益发挥的方式探讨

南水北调东中线一期工程自通水以来,在城市生态补水、地下水压采、水环境改善等方面发挥了巨大生态效益。本文立足于南水北调工程面临的新形势新要求,针对目前南水北调生态效益实际发挥情况,分析了受水城市在发挥生态效益方面存在的问题和不足,并探索了生态效益发挥的方式。     

Assessing emergency regulation technology in the Middle Route of the South-to-North Water Diversion Project,China

Abstract

The Middle Route of the South-to-North Water Diversion Project is important for China. Any sudden water pollution accident along the route would threaten normal water supply. We studied four technologies (hydrodynamic and water quality simulation, source identification, emergency regulation, and evaluation of emergency measures) and developed and implemented a decision support system that provides technical support in managing pollution accidents. The achievements, which include four technologies and a system, have practical significance for emergency management in the Middle Route as they can help deal with accidents and policy formulation, and can be applied to other water transfer projects.     

落地矩形渡槽水化热温度分析

通过对南水北调中线京石段应急供水工程漕河渡槽段落地矩形渡槽温度测试结果的分析，阐述了薄壁混凝土早期水化热温度发展的特点，提出了影响落地矩形渡槽水化热温度的主要因素与控制措施。     

Study on water resources dispatching and allocation in Jiangsu Section of Eastern Route Project of South-to-North Water Diversion ProjectEI北大核心CSCD

针对南水北调东线工程江苏段受水区的水资源调度与配置问题,以受水区总缺水量最小和泵站总能耗最小为目标,建立南水北调东线工程江苏段水资源优化调度模型。将南水北调工程调水与本地水资源进行联合配置,并以经济效益、社会效益、环境效益最大为目标,构建南水北调东线工程江苏段水资源配置模型。采用基本方案和节水方案进行了模型模拟,结果表明,在降水保证率分别为50%、75%和95% 3种情况下,受水区节水方案缺水率比基本方案分别下降了2.91%、3.61%和3.83%;受水区节水方案下各工程基本完成了受水区的供水任务,且优先利用了泵站单位能耗较小的运西线进行调水,说明优化调度配置方式在保障受水区用水的基础上,能够以更为经济节能的方式运行。     

南水北调中线北京段应急工程的输水水质预测及保护对策

南水北调中线北京段应急工程拟缓解中线全线通水前北京市的用水问题。该段工程为管涵输水渠道,全长80.3km。全封闭式管涵输水可以确保水质不受外部环境的污染,但封闭管涵造成的厌氧状态也可能导致一些水质问题。本文类比调查管涵长75km的北京市密云水库至第九水厂的输水管涵水体,对北京段应急工程的管涵输水水质进行了预测研究,并对其它相关的一些水质影响问题进行了分析,在此基础上提出了应急工程输水水质的保护对策及建议。     

南水北调中线京石段应急供水水库入流预报研究

岗南、黄壁庄、王快和西大洋水库是南水北调中线工程规划向北京应急供水的4座水库,对水库来水进行快速准确的预报对应急供水调度有着十分重要的意义.针对水库控制流域的水循环特性,选用了双层水箱模型进行水库入流预报.对上下游串联的岗南和黄壁庄水库进行耦合水库调度模型的联合模拟预报,对于相邻的王快和西大洋水库进行了对比流域的试验研究,探索了水箱模型参数移植在缺资料地区水文预报中的应用.率定期的参数自动优选和预报期的验证结果表明:各水库模拟效果较好,各项指标均在合格范围内.     

南水北调中线工程典型渠段一维水动力水质模拟与预测

为了研究南水北调中线工程复杂水工建筑物影响下的水流特性以及对污染物在渠道内输移、衰减过程的影响,保证输水过程中的水质安全,分析了突发性污染事故潜在污染源特征,构建了南水北调中线工程典型输水渠段的一维水动力水质模型,模拟倒虹吸、节制闸、涵洞、隧洞、渡槽、公路桥 6 种水工建筑物影响下输水渠道内的水流特性,采用七里庄断面实测水位、流量、水质( 总磷、氨 氮) 数据对模型进行了校核与证; 并运用该模型预测店北公路桥突发水污染事故时,3 种输水流量、 3 种负荷、3 种污染物泄露至渠道后污染物沿程分布规律。结果表明: 该模型能有效模拟复杂水工建筑物下的水动力和污染物输移特性,下车亭分水口处污染物浓度超标与否受输水流量和污染负荷共同影响。针对分水口处水质指标浓度变化,提出合理、有效分水和退水方式,为保障南水北调中线工程输水水质安全提供参考。