干旱地区城市景观水体优化调度研究

为满足城市景观水体水量水质的要求,实现合理经济高效的景观水体运行维护,建立了城市景观水体水量-水质耦合的优化调度模型,并应用该模型对新疆某景观水域进行了研究。研究表明:在合理确定运行参数如补水方式、补水周期、循环周期等的基础上,通过优化调度,可最大限度地降低景观水体的日均运行维护费用。研究成果可为城市景观水体治理方案优化决策、水质管理和运行维护提供科学依据。     

基于缓蓄快放系统的西安市护城河水质改善方法研究

研究缓蓄快放系统,探索水资源短缺地区的河流水动力提升方法及其对水质影响规律。以西安市护城河南西线为研究区,根据护城河现状水质与水动力数据,利用MIKE21构建了西安市护城河水动力-水质耦合模型。依护城河现有坝体设计蓄水闸门,模拟河道上游快速泄水对下游河道的冲淤能力,探究不同蓄水高度和不同水质条件快速泄水对护城河水动力和水质的影响规律。基于MIKE21的数值模拟结果表明,不同蓄水高度对水体的水动力特性影响显著,蓄水水质对污染物浓度具有显著影响。基于MIKE21的西安市护城河水动力-水质耦合模型模拟结果表明采用1 m蓄水高度与Ⅲ类水补给相结合的工况可以最大程度实现护城河水体的水质、水动力改善。西安市护城河采用符合地表水Ⅲ类的补水水源,通过提升护城河水动力的方式可以有效改善西安市护城河水质状态。     

基于EFDC模型的感潮河网地区闸门调度研究

水动力调控是治理黑臭水体、建立良好水环境和水生态的重要措施。对于感潮河网地区,做好闸门泵站调控的水动力调控达到活水循环是水环境问题治理的关键。研究了福州感潮河网地区水系水质维持的水动力调度模拟。基于EFDC构建福州复杂河网水系水动力水质模型,模拟研究区内不同水质目标及引水条件下的闸泵调度对河道水质变化影响。根据模型模拟结果得出结论：采用潮差引水可以降低运维成本,但是无法使水质恢复维持在优秀水平;采用泵站引水可以快速恢复河道水质,使用不同位置泵站对河道内水质产生影响不同,应根据实际的运维目标进行调整;同时开启水系南侧闸门及泵站易导致河网中心区域水体流向反复,引发水体震荡,不利于河道水质恢复维系,在运维调度中应避免同时开启。研究结论可以为感潮河网地区水质维系和水动力调控实施提供方法借鉴。关键字:     

基于湿地水质净化功能的海鸥岛水系连通模式构建

广州市海鸥岛总体规划以生态修复和新经济发展为愿景,通过规划湿地、水系的布置及连通方案,使外江水体进入岛内水系之前先经湿地水质净化,然后在岛内水系中实现预定流动,满足水生态、水景观需求,最后排入外江;该文根据水动力水质数学模型,对水系连通模式在水体净化、水体流动性的有效性进行检验,结果表明水系连通方案可以满足提高水质和增强水体流动性的预期目标。     

基于数值模拟的南湖流场优化与水质改善研究

针对城市景观水体流动性差,往往处于封闭或半封闭状态,容易造成富营养化的问题,以典型城市景观水体山东郓城南湖为研究对象,基于MIKE21软件构建了湖区水动力-水质耦合模型,对湖区流场与水质情况进行了模拟计算。为改善湖区流场和水质状况,提出增设水源热泵回水口的优化方案,并根据模型模拟结果,对不同方案流场改善效果进行了分析比较。结果表明:增设水源热泵回水口能有效改善南湖流场分布与湖区水质;以氨氮为评价指标,沿湖岸设置4个回水口的方案与原方案相比较,观测点的氨氮质量浓度平均降低了59.7%,对水质的改善效果最好。     

南淝河生态补水水质改善效应试验研究

为改善南淝河水体水质,利用南淝河流域水污染治理和水生态修复成果,通过南淝河生态补水试验率定和验证 MIKE11 水动力水质模型合理性,分析南淝河在不同生态补水量下水质变化。MIKE11 水动力水质模型能够较好地模拟南淝河在生态补水条件下水动力和水环境质量改善的情况。通过条件优化和试算得出,与入河污染物总量相比,生态补水后河道自净能力的贡献占比约 14.6%～19.0%,其中河道自净能力增量占比约 6.2%～9.4%。研究结果表明,生态补水对南淝河水体水质情况有所改善,但仍以稀释作用为主,河道自净能力发挥的作用有限。     

基于MIKE11的辽河流域一维水质模型

根据辽河流域的特点,将基于水动力和水质模型原理的MIKE11软件应用于辽河上游水域排放限值制定的整体技术路线中,模拟污染物在水体中迁移扩散和衰减的过程。通过对辽河上游福德店到通江口段河流的模拟,验证了用MIKE11软件建立辽河流域水动力模型的可行性,进而在水动力模型的基础上建立河流一维水质模型。结果表明：MIKE11软件用于模拟污染物在水体中迁移扩散和衰减的过程是可行的,有节约人力物力、计算准确、便于操作和结果可视化等优点。     

平原地区人工景观湖水动力模型试验与研究

近年来很多城市为美化环境兴建了人工景观湖,特别是在水资源比较丰富的平原地区尤为普遍。但是由于平原地区地势较为平坦,整个景观湖区的水力坡降较小,很容易出现景观湖区水动力不足、水质发生恶化等问题,因此对平原地区人工景观湖水动力的研究很有必要。研究以上海嘉定新城中心区的"海"字型人工景观湖远香湖为例,从物理模型试验入手,对景观湖的水体水动力进行了试验研究,提出科学、合理的、符合水流动力要求的进水水源和最佳进出口设计方案,辅以其它措施以保证"远香湖"水体流动及水体清洁。物理模型试验对自流工况、自流改进工况、辅流工况、辅流改进工况4个大工况(共计15个分工况)的湖区流场分别进行了对比研究,从而得出远香景观湖的最佳工况及其流场分布情况。物理模型试验研究模式和研究结果具有较强的应用价值,不仅适用于远香湖,对同类型的其它工程也有重要的借鉴价值和良好的推广应用前景。     

广州金融城起步区水系及景观水质保持设计

介绍广州国际金融城起步区水系调整以及景观水质保持设计,通过构建新的防洪体系、区外水体隔离、区内小型水生态系统,实现区内水质水生态良性循环,保障景观水质,营造生态化、人性化的滨水景观。     

大伙房水库夏季坝前水质垂向分布数值模拟研究

大伙房水库是辽宁省的重要水源地水库,其水质预测研究对保证大伙房输水工程的水质安全具有重要意义。文章基于MIKE-ECOlab构建了水库坝前区域的三维水动力-水质模型,模型的模拟结果与实测结果之间具有较好的拟合度,可以用于大伙房水库的水质分布模拟研究。利用构建的模型对坝前水体主要水质参数的垂向分布特征进行模拟分析,结果对大伙房水库水质分布和变化规律研究具有重要的参考价值。     

北方平原区城市水动力与水环境综合调控研究

针对北方平原区城市由于地势平坦、水源不足造成的水生态环境问题,提出以提升河流水动力条件和入河污染负荷削减为基础的水环境治理思路,实现水系水质的整体提升。以滨州市滨城区为例,在水系连通的基础上,通过合理设置泵站加强河道水体流动,提升水系水动力条件,以MIKE11水动力水质模型为技术支撑,模拟不同情景下水系的水动力水质条件,从水动力、水质和经济可行性3方面对模拟结果进行评价,得到最优水动力情景,并据此情景的水质模拟结果倒推水质全面达标的污染负荷削减方案。结果表明:水位7.0 m、流速0.10 m/s为最优水动力情景,在该情景下,将污水处理厂出水标准全部提升至Ⅴ类水时,河道水质能全面达到Ⅳ类水标准。     

常州高铁站北侧公园景观湖水质维护工程

介绍了常州高铁站北侧公园景观湖水质维护工程的设计特点。该景观湖面积9万m2,为封闭的人工水体,采用水质净化、水体循环及补水等工程措施,并使各处理系统有机结合,使湖体水质得到有效维护,并保持良好的水体环境。     

潜水曝气装置用于城市景观水体修复中的复氧功效研究

城市景观水体的修复和保持是水资源保护和可持续利用研究中的热点之一。以重庆市双龙湖为例,研究了潜水曝气装置用于城市景观水体修复中的复氧功效,及其对修复水体、保持水质的重要作用。试验研究结果表明:潜水曝气复氧设备能提高水体中溶解氧水平,抑制水体"水华",可有效修复受污染水体,其高效复氧半径为30m,充氧动力效率1.97kgO_2/(kW·h)。     

平原河网地区水环境模拟及污染负荷计算

根据台州市河网地区水体的水动力、水质特性及污染负荷,利用MIKE-11软件,建立了河网一维水动力和水质耦合模型。利用实测水位、NH3-N、COD质量浓度进行了参数的率定和验证。在水动力水质模型的计算结果的基础上,计算水环境容量及其现状入河污染物负荷,构建了台州市区河道污染物负荷历时曲线,计算出COD和NH3-N在各个流量历时区域内的削减量和削减率,旨在为平原河网地区水环境保护和水资源管理提供依据。     

城市大型缓流景观水体水环境容量总量动态控制研究

针对缺水城市大型缓流景观水体水环境容量小、水质易恶化问题,提出了利用水环境容量总量动态控制模型进行水质管理的方法。以天津渤龙湖景观水体为研究对象进行实例研究。水环境容量计算结果表明：渤龙湖自然水环境容量无法容纳污染物输入总量的要求,而水体循环净化系统按照设计负荷运行时,会产生较大的剩余水环境容量。利用模型对渤龙湖水环境容量总量动态控制结果表明,在水体达到IV类水质标准的同时,优化后水体循环净化设施水量负荷可降低46.1%,且水环境容量得以充分利用。     

基于闸泵联控的感潮河网区水动力水质调控

通过Mike11建立基于闸泵联控的水动力水质调控模型,设定水动力水质调控多目标函数并选取灰色多目标优选算法进行效果评选。以珠江三角洲中顺大围为例,用调控模型分析其在现状调度情况下的水动力水质特征,发现研究区的水动力及水质与相邻外江的水动力呈正相关,与相邻外江的距离呈负相关,河网水动力及水质整体较差。鉴于此,结合调度原则制定的5个闸泵联控方案均能较好地改善研究区的水动力水质条件,经过灰色多目标优选算法筛选出最优方案。提出基于闸泵联控的感潮河网区水动力水质调控模型能较好地展示不同闸泵联控方案下水动力水质改善的综合效果,可供类似感潮河网区水动力水质调控借鉴。     

水环境生态模型国内外研究进展

阐述了国内外有关生物生长和河流、湖泊、海洋等不同类别水体的生态模型研究进展，指出了国内今后水环境生态模型应该着重研究的方向：模型的全局灵敏度分析，生物生长模型和水质、水动力模型的动态耦合，模型与GIS等现代科学技术结合。      

景观水体补充水源除磷研究

景观水体补充水源中磷的处理,与污水磷的处理在原水水质和处理目标上均有较大差异。关于污水除磷和景观水体除磷的研究较多,而有关景观水体补充水源除磷的研究却鲜见报道。对景观水体补充水源中磷处理方法的选择、处理原理、药剂、加药量的确定、降低投药量的辅助措施等方面进行了研究,并对实际工程中出现的两类水质差别较大的水源分别进行研究,确定采用25mg/L和60mg/L的硫酸铝进行混凝,对于水质较差的河网水,通过加硫酸调pH、加次氯酸钠预氧化和加聚丙烯酰胺以及过滤的方法可有效促进磷的去除,降低投药量。最后对工程实际运行中磷超标的情况,提出了相应可采取的措施。     

水库垂向二维水质分布研究

在水库大水体研究中引入Ｋ－ε模式，将水动力方程与水温水质方程耦合建模，合理考虑了水流运动与水温水质分布的相互影响。水质模型中描述了污染物运动变化的分子扩散、湍流扩散及弥散、模型解法上采用具有自动迎风效应的混合有限分析五点格式。在红枫湖垂直剖面二维ＣＯＤ分布研究中取得良好效果。     

对《水景喷泉工程技术规程》中有关水质规定的解读

介绍了在编制《水景喷泉工程技术规程》(CECS 218:2007)中有关景观水体水质的若干问题,提出了水源种类及选用原则,对采用的景观水体水质标准作了说明,并总结了景观水体富营养化的原因及保障景观水体水质的措施和可采用的景观水体水质处理方法等。