基于水量水质耦合模型的南明河水环境治理方案研究

为改善贵阳市南明河枯水期流量小、水质污染严重的问题,利用MIKE11软件对南明河研究河段构建水质水量耦合模型,结合实测水文、水质数据对模型进行了参数率定与验证,所得模拟值与实测值吻合良好。应用所建立的模型预测不同花溪河水库调水量下河道主要水质指标的变化,分析生态补水与污水厂提标联合治理方案对枯水期关键断面水质的改善效果。结果表明：NH₃-N浓度净化稀释所需调水量是造成水质达标所需调水量大的主要因素。提高污水厂NH₃-N排放标准,从根源削减NH₃-N排放,提高以清释污效率,是改善南明河水环境污染的关键。     

考虑初期雨水污染的平原河网地区活水效果分析

以盐城市核心区为例,构建水量水质数学模型,在常态补水方案的基础上,充分考虑随初期雨水径流进入河道的污染物,分析初期雨水污染对活水效果的影响。结果表明,活水方案的水质改善效果与引水水质和污染物浓度分布有关;活水目标相同时,考虑初期雨水污染的活水时间较未考虑初期雨水污染的长;由于汇流时间不同,考虑初期雨水污染时,上游断面的污染物浓度峰值时刻和达标时间较下游断面有所推迟。     

基于水动力水质模拟的感潮河网生态补水研究

为探究改善粤港澳大湾区河口城市水系水动力不足、水质较差的情况,以东莞市滨海湾新区为例,进行以潮汐为水源的生态补水效果研究,考虑引潮河涌宽度、河涌连通的差异性拟定补水方案,建立研究范围内的水动力水质耦合模型,结合实测的同步水文水质数据对模型进行率定,模拟不同方案下引潮量、水位、流速、污染物特征值的变化趋势。结果表明:引潮河涌宽度增加,引潮量增大,但对河涌水位、流速等基本无影响,对水质提升效果影响也较小;河涌全部连通,有助于降低污染物特征值;断头涌内水流往复流动,污染物浓度较高;单纯通过引潮难以将NH_3-N浓度降低至Ⅴ类水标准限值以下,需辅以其他污染物削减措施。     

太湖流域平原水网城市生态补水措施研究

太湖流域独特的平原河网特性决定了其水环境治理和水生态保护的复杂性,为探究生态补水对平原水网中心城区河道流速和水质改善效果,以苏州市古城区为例,基于MIKE模型构建生态补水模型,并模拟3种不同生态补水方案对研究片区水动力和水质的改善程度。结果表明：通过新增补水水源、提升补水水量、增设生态堰坝等生态措施,可优化中心城区多源补水格局,完善补水体系,提升活水保证率,古城区重点河道断面水质均得到有效改善,且大部分提升至Ⅲ类及以上水平,可为改善平原水网中心城区河道水动力创造有利条件。     

再生水补给条件下河流水质及河岸渗滤水质演变试验

由于人类活动影响加剧,永定河呈现水量锐减以及水环境持续恶化的趋势,生态环境遭到严重破坏。在此背景下,永定河生态重建工程亟待开展,生态补水方式急需确定。为探究多水源生态补水方式对河流水质及河岸渗滤水质演变的影响,开展模拟试验,探究流速、温度和土壤渗滤对再生水补水水质的影响。研究结果表明:流速增加有利于污染物降解;与高温相比,低温条件下的污染物降解能力明显优于高温,表明低温在一定程度上有利于再生水补水水质的改善;河岸渗滤水某些水质指标有一定程度的好转,但由于河底沉积物的聚集吸附作用使得通过土壤的水体轻微富营养化。最终结果表明,流速对于再生水补水水质指标影响最大。     

试论凤凰江综合整治补水的必要性与补水量分析

针对凤凰江综合整治目标,通过对河道现状水质和水量状况、工程所采用的整治措施及预期效果等方面对补水的必要性进行分析,并对枯水期补水量进行初步分析与计算.     

深圳河湾水系生态需水的污水资源化

以深圳河湾水系为例,探讨以污水资源化再生水满足城市水系生态需水的方法。该方法统一考虑河流的水量水质需求,计算不同截污率和补水水质条件下河流的生态需水量;根据生态用水的供需平衡情况,确定污水资源化规模与水质要求。在此基础上,设计污水资源化的处理工艺以及再生水厂等的分布;并通过数学模型预测补水方案对水环境改善的效果。本研究为面向城市水系生态补水的污水资源化工程规划提供了科学的方法。     

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。     

城市高度建成区河道生态补水治理方案研究

为探究城市高度建成区河道水质改善方法,以深圳市宝安区铁排河为研究对象,基于各河段的特征差异,计算不同河段的生态环境需水量、水库最小下泄生态流量及再生水和雨水的潜力资源,在保障水量及水质的前提下,提出相应的生态补水措施。研究表明:在以铁岗水库最小下泄水量为基础的前提下,铁排河各河段的降雨不能满足生态环境需水量,只能作为间歇补水,固戍污水处理厂的再生水可作为常态性水源;城市高度建成区的河段雨水补水宜采用人工调蓄及物化处理,在可利用空间较大的河段可采用生态调蓄净化雨水,以此削减入河污染浓度。生态砾石床、生态浮岛及水下森林的构建均能改善水环境生态系统,保障生态功能的稳定。     

台州主城区河道生态需水计算与水量调度

为保障台州市主城区河道的生态服务功能,在分析该地区河道特点的基础上,构建了一种适用于该地区的生态需水计算方法,该方法综合考虑了流速、水位和水质3个方面的要求,并利用MIKE11水动力水质模型,定量确定了能够达到生态流速、生态水位和水质目标的河道水量调度方法。计算结果表明,主城区河网的生态流速为0.1 m/s,生态水位阈值范围为1.8~2.24 m,在充分发挥再生水清洁水源的基础上辅以河道补水,台州主城区河网在丰水年、平水年、枯水年均能够同时满足水位、流速及水质的目标要求,可为城市河网合理调配水资源维持河湖生态健康提供决策依据。     

高度城镇化地区河网水系生态调控方案

为探究长三角高度城镇化地区河网水系生态调控方案,以秦淮河流域下游地区水系为例,采用生态功能设定法,计算了各河段生态水位和生态流量.通过构建一维水量水质模型,在枯水年非汛期水量调控及截污措施协同驱动下,对水位、流量及污染物浓度的时空分布特征进行多情景数值模拟,并对生态水量保障率及水质改善效果进行评估.结果表明,水位调控措...     

基于生态补水的水环境改善效果评价体系

在分析生态补水对水环境影响的基础上,从水文、水力、水质角度提出改善效果评价体系,具体的评价指标包括生态补水量系数、重要节点补水效率、换水周期变化率、区域水质改善度;以常熟市生态补水试验为例,分析评估了生态补水对水环境的改善效果。结果表明,该指标体系能够为优化生态补水方案提供定量化基础,同时指导不同连通调水模拟方案间的优选分析。     

南通市高水系引江调水水质改善分析与方案优化

为了改善南通市高水系区域河道的水环境质量,有关部门制定并实施了引江调水方案,即利用南通市西南沿江的涵闸引长江水,并通过东北沿海的涵闸排水。在引江调水前后,有关部门依据监测资料分析了区域内骨干河道和二、三级河道的水质改善效果。分析结果表明：引江调水对改善南通平原河网的水质总体上效果明显,但对局部河段及区域,特别是水系河道末端,由于水流流速降低及污染物逐渐集中,水环境改善效果不佳。针对目前引江调水调度方案存在的问题,提出优化完善高水系区域引江调水方案初步思路。     

三峡水库枯水期不同运行方式对洞庭湖生态补水效果研究

洞庭湖枯水期面临的持续低水位对湖区生态环境带来严重影响,三峡水库枯水期增加下泄流量为洞庭湖生态补水提供了有利条件。为定量描述三峡水库枯水期不同运行方式对洞庭湖生态补水效果的空间差异,拟定3种水库典型消落方案,即提前消落、均匀消落、高水位消落;依托构建的江湖一体化耦合水动力模型分析不同消落方式对洞庭湖补水效果的空间分布格局,并评估不同方案对发电量的影响。结果表明:提前消落和高水位消落方式对洞庭湖水位的影响具有明显的空间异质性,对东洞庭湖北部影响较为明显,而对于东洞庭湖南部、南洞庭湖和西洞庭湖影响较小;提前消落较均匀消落方式城陵矶水位平均提高0.12m,对应的三峡发电量减小0.30%,而高水位消落方式城陵矶水位平均降低0.09m,发电量增加0.28%。研究成果可为兼顾洞庭湖生态补水的三峡水库消落方案的制定提供参考。     

夏季引流条件下苏州古城区河网水质变化研究

为探寻城市河网水动力提升对水环境改善的影响,评估引水调流效益,以苏州古城区河网为例,在夏季丰水期条件下通过对不同流量引水条件下数条河流水动力及水质的监测和分析,探讨水动力作用对河网水体的水质改善效果。结果表明,在汛期允许最佳引流条件下,苏州齐门河、平门河及学士河的污染物通量分别下降了15.2%,16.5%和13.2%,其中古城区北部河网水环境改善情况明显高于南部河网。引水调流方案能够有效增强古城河网流动性,而河网水体中COD和溶解氧含量在不同水动力条件下的变化较为敏感,可以作为古城区河网典型水质指标参数,反映水动力调控的影响效果。     

东南沿海平原河网区域水质水量模型研究

为探究东南沿海平原河网区域水质改善的可行方案,针对温岭市金清水系污染来源复杂的问题,开展水质水量模型研究。采取"流域分区-用户定位-排污计算"的污染负荷计算思路,建立水质水量耦合模型,以河网主要污染物氨氮为评价指标,提出重点断面的水质改善目标以及对应的污染控制方案与引水方案。结果表明:实施削减氨氮污染物入河量至1 023 t的污染控制方案与向南官河引水10 m3/s的引水方案组合可使各重点断面平均水质达到V类水标准;实施削减氨氮污染物入河量至728 t的污染控制方案与向南官河引水20 m~3/s的引水方案组合可使各重点断面平均水质达到Ⅳ类水标准。研究成果为温岭市金清水系面向众多污染源的精细化、精准化污染治理提供参考,为类似区域的水质改善提供借鉴。     

常州市运北主城区畅流活水方案设计与现场验证

为改善常州市运北主城区水环境,采用数学模型计算和现场试验验证相结合的方法,开展畅流活水水环境提升方案研究。依据常州市区域地形和水系情况,确定主城区引水水源、引排格局和引水水量,结合现状工程条件,提出“利用长江优质水源、打造两条清水通道、新建四座活动溢流堰、形成三级水位差”的畅流活水方案。基于Infoworks ICM构建常州市主城区水动力数学模型,模拟澡港河入口水位3.80~4.00 m多种方案下,运北主城区内部河道流量分配情况,确定最佳入城水位,并结合现场试验验证了活水效果。结果表明,常州市运北主城区畅流活水方案实施后大部分河道流量显著增加,流速达7 cm/s以上,多项水质指标达到Ⅲ类及以上水平。研究成果可为其他平原河网地区水环境提升提供借鉴。     

基于水文学方法的大洋河河道生态需水量计算研究

河道生态需水量的确定对于河流生态系统健康至关重要,为计算大洋河河道内生态需水量,基于大洋河岫岩和沙里寨两个水文站1970-2012年流量资料,分别运用最小生态径流法以及本文提出的保证率为90%(枯水期)、75%(平水期)、60%(丰水期)的适宜生态径流法计算了大洋河河道内生态需水量,并运用Tennant法对计算结果进行评价分析并结合实测流量资料对大洋河生态径流满足度进行了分析,研究结果表明:适宜生态径流量可以使得大洋河河道内的生态环境状况在丰水期和枯水期达到极好的状态,而最小生态径流量也能使大洋河生态环境状况得到改善和稳定,大洋河在丰水期生态径流破坏程度要高于枯水期,本文的研究成果对于大洋河河道生态保护和治理可提供参考价值。