串联型水体生态需水补水方案研究

在水资源长期短缺的北方地区,拦河蓄水形成的串联型河流坝式景观水体几乎在每个城市都可以看到。为计算维持这种以水景观为主的人工河流生态系统基本健康的最小需水量,以滹沱河水环境修复段为例,构造描述"串联型坝式景观水体"水质、水量变化的综合数学模型,提出了水质、水量相结合的河流坝式景观水体生态需水补水方案。结果显示:75%频率降水情况下,滹沱河水环境修复段现状水平年最小需水量为3 450万m3,并给出了明确的补水时机和补水量,为北方串联型河流坝式景观水体的生态保护提供了支撑。     

再生水回用于水体的富营养化及其景观修复措施

随着北京、天津等中国大城市淡水资源的紧缺加剧,再生水已成为城市景观用水的重要的水源之一。以再生水为补水水源的城市水体比天然河流、湖泊更容易发生富营养化问题。因此,保障水体水质达到相应的功能要求,研究水质净化与维持的方法和技术具有十分重要的现实意义。采用景观修复手段防治水体富营养化具有生态可持续性的优点,而且维护成本较低,并能创造充满野趣的生态景观,越来越得到人们的重视。本文探讨了人工湿地技术、水体系统优化设计、水生生物调控技术等景观修复措施的应用,从源头补水处理,景观水体系统合理设计,景观水质、效果控制和维护三个方面入手,改善再生水回用的富营养化状况,重塑自然生态的水体环境。     

浐灞河库坝联合调度系统论证分析和应用

为了构建浐灞河流域库坝群联合调度模型,采用协同粒子群算法求解水景观运行方案,在对比分析不同情景组合情况下提出水景观运行的下泄和补水方式;建立降雨产汇流河系连续演算模型并进行率定验证,利用遍历算法、自下到上反推控制坝调度方式;采用水动力模型模拟流动、水质模型模拟污染物的迁移扩散推算水质净化情况;建立泥沙运移、推移质和悬移质沉降等模型,推算泥沙沉降情况。接入水文、气象、雨量、水质、库坝、监控、视频等数据,搭建水情系统、水质预警系统、洪水预报、景观坝过流、联合调度等模型,形成联合调度平台。结果表明：多年来平台运行稳定,实现了预报、报警、预演、预案即“四预”功能的智慧水利体系,达到了水质水量的精准调度。     

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。     

再生水景观功能保障系统的试验研究

以北京北小河污水处理厂二级出水作为观赏性景观水体补水水源,研究了过滤系统在改善再生水景观功能中的作用,同时得出以再生水作为补水水源的景观水体爆发水华时的水质特征和优势藻种。通过试验研究得出相关的工艺参数。研究表明,采用过滤系统作为再生水景观功能的水质保障系统具有处理效果好、运行经济的特点。     

深圳某大型公共建筑高效雨水利用设计案例分析

以深圳某大型公共建筑为例,介绍了绿色建筑中雨水高效利用方案。该设计方案充分利用雨水作为景观水体补水;考虑景观水体预留调蓄空间来收集雨水,处理后应用于建筑区域内绿化浇洒、道路冲洗、空调补水与公共卫生间冲厕等用水。充分考虑雨水水质维护措施,提出合理的景观水体处理工艺与雨水深度处理工艺,经济分析得出雨水回收利用可大大降低用水成本。     

城市近郊蓄滞洪区非洪水期调度运行管理研究--以治理深圳河第四期工程为例

针对城市近郊蓄滞洪区的功能和运行管理特点,以治理深圳河第四期滞洪区工程为例,从滞洪区地形和区域布置合理性着手,分析滞洪区与上下游河道水力高程特点,开展了非洪水期蓄水、泄水过程模型试验研究。建立了基于理想理论的湿地水体环境水体更换周期预测模型,研究多因素条件下的滞洪区湿地水体置换周期。为保障非汛期滞洪区生态湿地景观水位和良好水质状态,根据上游河道来水条件,制定了滞洪区进水闸、泄水闸调度备用运行方案。     

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。     

基于分布式水文模型GBHM的河流闸坝调控研究

以秦岭北麓半干旱区城市河流为例,构建分布式水文模型与河段水量平衡模型,分析区域气候变化、河流上游水利工程蓄水运行及下游城市段橡胶坝蓄水调度对河流水量水质的影响,并依据不同水平年的水文模拟计算结果,制定变化环境下河流下游闸坝水量水质调控方案。研究结果表明:通过构建分布式水文模型,研究流域水文与气象要素、水库建设运行与灌溉取水等人类活动对河流水文过程的综合影响,是降低河流水资源管理风险及不确定性的有效途径之一;以下游河段水量、水质监测等数据为基础,开展变化环境下橡胶坝水量水质随机模拟与调控,制定的水量水质优化调控方案可以有效缓解河流水污染状况。     

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。     

平原地区城市河网水环境改善的补水调度策略研究——以天津市中心城区河网为例

针对平原地区城市河网中存在的补水效果差、水质不达标等水环境问题,采取问题解析-方法优化的思路开展河网水环境改善的补水调度策略研究,提出了融合现状模拟和成因分析、补水调度策略验证、补水调度实施方案的研究思路。以天津市中心城区环城河网进行实例应用,基于现状问题解析揭示了河网水质不达标原因,按照保持现有工程措施及增设工程措施的顺序提出了适用的推荐补水调度策略,并基于推荐补水调度策略提出了年度整体实施方案及实际实施方案,其中年度整体实施方案对应的年度补水调度总需水量为3.19亿m3。研究表明本文提出的补水调度策略研究方法可利用有限的补水资源有效地改善水环境,可在其他平原地区城市河网中进行推广。     

基于不同供水方式的西丽水库污染物浓度扩散规律研究

城区型水库是城市重要的供水水源，保障其水质安全极为重要，合理的水量调度方法能够有效改善水库水质状况。研究以深圳市西丽水库为例，分析了其在深圳市供水网络当中的重要性，并基于MIKE21软件构建了西丽水库二维水动力水质模型，在可用水量固定的前提下，提出了多种入库水量方案；再以总磷和总氮为例，对水库内水动力和水质消散过程进行了模拟，分析得到了一种适合日常调度使用、可有效加快水体净化的最优入库流量方案，为西丽水库发生水质污染时的应急水量调度提供了科学依据。     

住宅小区景观湖水质控制方案

以某住宅小区景观湖水质控制方案为例,介绍人工景观湖补水水量计算,补水人工湿地处理方案,人工景观湖生态工程措施以及人工景观湖运行管理,为今后同类型的工程项目提供借鉴和参考。     

景观水体水质模拟应用研究

针对景观水体的特点,以北京大兴滨河森林公园景观湖为研究对象,通过耦合EFDC水动力模型和WASP水质模型,建立适用于模拟景观水体富营养化的二维水动力—水质模型,并进行了模型的参数率定及适用性研究。研究结果可为景观水体的水质维护管理提供技术支持。     

大型垃圾回填坑地基处理技术在园博园湿地建设的应用

根据永定河生态修复过程中对河道补水水质、水量的要求,结合永定河丰台段的地质条件,建设人工湿地对永定河园博湖水体进行循环净化。通过大型垃圾回填坑地基处理技术的应用,使得园博园湿地的建设成为可能;并通过运行管理,提出了在后期维护管理过程中运行及监测重点,对人工湿地工程在严重缺水城市建设时的选址提供了新的思路。     

城市原水系统水质水量控制耦合模型研究

针对如何从水质水量两方面提高我国大中型城市原水系统供水安全保障的问题,从原水系统水质水量联合调度出发,采用大系统分散控制形式,在传统水质水量耦合模型研究基础上,增加了以3条信息传递通道(信息输入通道、信息反馈通道、控制信息输出通道)和1个策略分析器(水库的水质调控策略分析器)为主要元素的水质-水量反馈机制,构建了集水量优化调度、水质仿真模拟和水质调控策略分析于一体的城市原水系统水质水量控制耦合模型。模型采用闭环模式的反馈迭代计算,以利于充分发挥水质模拟结果对水量调度决策的指导作用,并提出了基于有向图广度优先和深度优先混合遍历技术的网络迭代求解方法。实例应用表明:通过定性控制系统的自动调控,利用水库群对污染物的稀释、净化能力可以快速改善受污染水库的水质,验证了本文模型的可行性和有效性。     

台州市核心区生态补水最佳流量研究

为改善台州城区水生态环境,确定对台州城区生态补水的规模,应用MIKE 11水环境模型软件建立河网水量水质耦合模型,研究河网水动力变化对水质改善的影响,对模型进行率定、验证,并预测8种不同工况条件引水后的水质状况,以水环境质量改善后降低的污水处理费用作为经济效益指标,以泵站运行费用作为成本指标,计算引水流量与工程净效益之间的定量关系,最后分析得到最佳引水流量,旨在为确定、优化台州市区生态补水流量、治理城市水污染问题提供决策依据。     

城市原水系统水质水量控制耦合模型研究

针对如何从水质水量两方面提高我国大中型城市原水系统供水安全保障的问题，从原水系统水质水量联合调度出发，采用大系统分散控制形式，在传统水质水量耦合模型研究基础上，增加了以三条信息传递通道（信息输入通道、信息反馈通道、控制信息输出通道）和一个策略分析器（水库的水质调控策略分析器）为主要元素的水质-水量反馈机制，构建了集水量优化调度、水质仿真模拟和水质调控策略分析于一体的城市原水系统水质水量控制耦合模型，采用闭环模式的反馈迭代计算，以利于充分发挥水质模拟结果对水量调度决策的指导作用，并提出了基于有向图广度优先和深度优先混合遍历技术的网络迭代求解方法。在深圳市原水调度系统中应用表明：通过定性控制系统的自动调控，利用水库群对污染物的稀释、净化能力可以快速改善受污染水库的水质，验证了本文模型的可行性和有效性，为提高原水水质安全保障水平提供了新方法。     

生态补水对城南河水质水量改善效果研究

为改善城市河道枯水期流量小、水位低、水动力不足、水质污染严重等情况,以南京市城南河为例,进行枯水期生态补水方案效果研究。通过综合考虑枯水期上下游及干支流水质状况,同时结合补水水量及补水方式(包括间断补水和持续补水)的差异性设置补水方案。论文建立了研究区域MIKE11水量水质耦合模型,模拟分析不同补水方案下污染物COD、NH3-N、TP削减率及流速分布变化,进而得出不同生态补水方案效果。结果表明:随着补水水量的增长,污染物浓度削减率的增幅先快后慢;间断补水方案优于持续补水方案;生态补水对污染物浓度的削减效果显著,对于水质较好和曲折连绵的河段的改善不明显;生态补水对流速分布的改善效果明显,但受到河道内建筑物的影响,需要综合考虑确定补水点。     

荆门市竹皮河的生态补水方案研究

荆门市竹皮河水体污染严重,影响市区环境的同时,也影响了汉江的水质。对从漳河水库调水改善竹皮河水环境的作用进行了研究。采用了单因子水质参数标准指数法确定水体的主要污染物后,选取一维河道稳态水质模型及均匀混合水质模型研究了不同流量的生态补水对竹皮河水质的影响,从而确定最佳的生态补水量,并得到此补水量下河流的纳污能力。