三峡库区水环境模型系统构建

流域水环境受地形、气象、水文和社会经济等诸多方面的因素影响,其模拟分析是当前的研究热点也是一大难点。基于流域水循环机理,通过识别污染物主要来源和迁移途径,对流域及其内部发生的复杂污染过程定量化描述,构建了包含陆地模型、三维水动力模型和水质水生态模型的空-地-水一体化水环境模型体系,实现了大流域尺度水环境系统的高效模拟。通过模型条件节点和应用节点的协调运作,提升了水环境自动监控能力,实现了对全流域水环境状况实时模拟预测的业务化运行和突发事故的快速预警。将系统应用于三峡库区,验证了模型的有效性。研究成果可以为三峡库区的水环境管理提供可靠的技术支撑,对保障三峡库区水环境安全具有十分重要的现实意义。     

基于改进BP神经网络模型的苏帕河流域梯级电站水质综合评价

引入人工神经网络（ANN）理论，提出了水环境质量综合评价的改进BP神经网络模型，并编制了相应的程序。将模型运用于苏帕河流域梯级电站水质综合评价中，结果表明改进的BP神经网络模型通过变步长法和加入动量项的方法不仅可以减少训练的次数，避免网络训练陷入平坦区，还可以提高网络的精度，减小全局误差。与传统评价方法相比，本模型全面考虑多种因素，评价结果更为客观、合理；相应所开发的评价系统适应性强，通用性好，简单易用，具有优越性。     

重要水源地小流域水环境动态模拟及调控研究

本研究选取北京密云水库上游曹家路小流域为对象,通过野外监测和模型计算的方法对小流域水环境进行动态模拟及调控研究。综合运用水文学、水环境学、数理统计和地理信息系统等方法,并结合野外监测、实验室分析和计算机模拟等手段,建立了小流域半分布式水文模型和一维河道水质模型。运用该模型对曹家路小流域的水质状况进行了模拟计算,得到了流域出口断面NH3-N、Os、BOD、COD和TN等水质因子的总体特征和全年全时段变化过程。根据1956~2000年的水文数据,分析了流域特征水文年水环境的动态变化,提出了相应的水质保护和水环境容量利用综合调控方案,并依据区域的经济发展进行了水环境动态规划。     

基于二元水循环的流域分布式水质模型构建与应用

流域分布式水质模型是描述污染物的时空迁移转化过程的数学工具，是预测未来水质状况、研究污染物总量控制方案的技术手段。本文针对流域分布式水质模型WEQ开展研究，结合二元水循环理论，着眼于加强污染物产生、入河过程的机理，考虑水库库容变化对污染物时空变化的影响，进一步增强模型的物理机制。改进后的WEQ使农田面源由陆域产生至入河过程更具有物理机制；借助水土流失方程计算水土流失量，增强了土壤侵蚀面源污染来源的可信度；通过水质过程与二元水循环过程的耦合，实现了污染物入河过程的动态计算；将水库蓄变量作为模型变量，描述水库调蓄对污染物的影响。本文以嫩江流域为例，模拟COD、氨氮的空间分布规律及河道断面负荷变化特征。模拟结果显示，率定期:MSEQ=1.81,Re=62.3%,Pearson=0.374;验证期: MSEQ=1.45, Re=50%,Pearson= 0.692，通过产生量核算、水质模拟过程与监测数据对比以及水库调度合理性分析，确保改进的WEQ模拟误差在合理范围之内，能够反映强人类活动干扰下的水质过程，对水环境管理需求具有实际意义。     

浐灞河下游河段水质模拟研究

根据浐灞河下游河段水质系统的状况,从管理角度和水质模型的空间维数来考虑,选取河流一维稳态水质模型,依据大量的实测数据率定降解系数,设定现状调查排放源、许可固定排放源与规划排放源3种工况,模拟浐灞河下游河段沿程各断面水质影响变化。通过对比3种工况对水质影响关系,得出在现状调查排放源和许可固定排放源条件下,水质受到污染;在规划排放源条件下,呈现出较好的水质状况。研究结果为河道的水环境管理提供了依据。     

QUAL2Kw-GWLF模型联用在新安江干流黄山段的应用研究

在新安江干流黄山段进行通用流域污染负荷模型(GWLF)与一维河道水质模型(QUAL2Kw)模型联用研究,以实现水质模型在面源污染为主导的河段开展应用。将GWLF模型的面源负荷结果作为QUAL2Kw模型的面源输入,结合点源排放数据,进行水质模拟。结果表明:通过与GWLF模型联用,QUAL2Kw模型能够较好地模拟出河道水质状况。干流面源污染对街口断面活性CBOD、总氮、氨氮、硝态氮的占有比例最为显著,分别占到全部负荷的31.78%、45.85%、23.11%、70.86%。上述各污染源对街口断面污染物的占有比例有利于相关水质管理部门开展有针对性的污染减排措施,实现对流域水环境的有效保护。     

三峡水库香溪河库湾水环境容量研究

三峡水库蓄水后,水库回水区的水文情势发生了显著变化,香溪河库湾受回水顶托,营养物质大量富集,致使该库湾的许多污染指标超标,直接威胁流域生态、经济的可持续发展.欲有效地改善香溪河库湾水环境质量,必须研究库湾的水环境容量,并以此作为污染防治的依据,对主要污染物实行总量控制.通过对香溪河库湾水质野外监测和数据分析,表明主要污染物为PO4、NH4.应用WASP水质模型,对三峡水库香溪河库湾进行水质模拟.根据水质模拟结果,采用解析法、功能区段首控制法定量计算出了香溪河库湾各功能控制区段的水环境容量,各控制区污染物应削减量或可新增加量,并初步地提出了一些相应的污染治理措施.     

浑太河流域分期水环境容量计算

在现状调查的基础上,针对设计水文条件,通过设计参数和模型概化,以COD和氨氮作为控制指标,对浑太河流域内河流采用一维水质模型、湖库采用均匀混合模型进行水环境容量计算。在确定流域典型污染物分期、分区参数的基础上,结合水环境容量包线特点,动态确定计算单元水环境容量。     

苏帕河流域梯级电站可视化动态管理

适应当前科技兴国大战略形式,紧密结合地方实际工程建设,介绍了苏帕河流域梯级电站可视化动态管理理论和方法。文章首先介绍了网络环境下苏帕河流域梯级电站综合信息的高效管理和应用,随后阐述了苏帕河流域梯级电站施工的可视化动态管理与控制,包括基于可视化仿真的各个工程进度、投资的可视化管理与控制,最后,讲述了苏帕河流域梯级电站联合优化调度的思路和方法。提高了苏帕河梯级水电站工程施工及运行管理决策科技含量,大大提高了管理效率。     

四川省涪江支流安昌河水环境容量计算模型的建立及测算

建立涪江支流安昌河的一维水环境容量计算模型,利用绵阳市环境监测站2005年的实测数据,对安昌河的水环境容量进行测算和分析。结果表明:安昌河水质良好,达到水质保护目标Ⅲ类标准,水环境容量还未饱和。本项目的研究为实施污染物总量控制提供基础资料,为安昌河流域水污染控制的管理和决策提供了科学依据。     

基于SWAT的沁河流域水资源生态足迹计算及承载程度分析

水资源生态足迹能够反映人类发展对自然界水资源的压力,明确流域水资源承载状况可为生态环境保护、经济社会发展和水资源科学管理提供决策依据,对推动流域生态文明建设和高质量发展具有重要意义。以沁河流域为例,借助水资源生态足迹模型,利用SWAT模型输出结果计算各子流域水资源生态足迹,并评估沁河流域水资源承载状况。结果表明：2010—2016年沁河流域水资源量多年平均值为6.17×10⁸ m³,主要受到降水量影响;各子流域水资源生态压力指数均大于1,说明沁河流域水资源处于不可承载状态,供需矛盾突出;2010—2016年水资源承载状况虽有所改善,但仍处于不可持续利用状态。研究结果可为沁河流域水资源科学管理提供参考依据,同时为其他流域尺度上的水资源生态足迹计算提供新思路。     

太子河流域水环境容量研究

为了明确太子河流域水环境容量,改善水质不断恶化的状况,促进区域经济与水环境容量的协调发展,在一维稳态水质模型的基础上,推导出该河段的水环境容量计算公式。在全面了解了太子河流域的水文资料、污染源排放、污染物的特征以及河段的功能区划分,选取污染物中所占比例最大的化学需氧量(COD)、氨氮(NH3-N)作为该河段的主要污染物控制因子,并对不同频率年(75%、50%、25%)情况下的水环境容量进行计算,得出COD在75%、50%、25%频率年的水环境容量为105382 t/a、144470 t/a、192196 t/a;NH3-N在75%、50%、25%频率年的水环境容量为6849 t/a、8602 t/a、11705 t/a,结合太子河流域的现状排污量,得出太子河流域污染严重,应有针对性的采取一些措施。     

1997-2017年泰国蒙河流域水环境时空变化分析

蒙河(Mun River)流域是泰国东北部重要农业区,也是湄公河主要支流。随着流域经济社会发展,流域水环境难以避免受到扰动,研究其时空变化特征对于该区域及湄公河中下游的水生态环境保护具有重要意义。基于泰国污染管制署1997-2017年水质监测数据,应用季节性Kendall检验法分析代表性水质指标含量的变化趋势,并采用水质指数(water quality index)法分析流域整体水环境的时空分异特征。结果表明:尽管蒙河流域水环境总体质量尚好,近20年来水质总体上无趋势性变化,但存在明显的年内季节性变化以及空间差异。各监测站点非汛期水质状况一般好于汛期,而流域下游水质往往好于上游。推测土壤侵蚀、养分淋溶和城镇化进程是影响流域水环境的重要因素。     

关于石羊河流域水权制度改革的调查研究

水权制度改革是保证流域生态治理取得成功的关键措施,公众参与与公众反响是保证和衡量流域水权制度改革成效的重要因素。在统计分析283份问卷调研数据的基础上,从石羊河流域水权改革宣传与政策落实、分配水权和现行水价、水权改革成效满意度以及水权交易与水市场建设等方面分析了公众反响结果,总结指出了石羊河流域水权制度改革存在的问题并提出建议,以期为石羊河流域后期重点治理提供有益的参考借鉴,从而对石羊河流域生态环境改善和经济社会持续发展起到积极的促进作用。     

云南东河流域水功能区环境容量分析及污染控制

为实行最严格的水资源管理制度和为保护保山市东河水环境打下基础,采用流域内北庙和柯街水文站的水文水质监测资料,运用水质分析模型分析了东河目前的水环境容量与水污染现状,并与区内水功能区的水质目标进行了比较。分析结果表明,东河目前水质未达到水功能区的水质控制目标,主要污染物是氨氮和总磷。根据分析结果,提出了保山市东河的水污染控制措施,以期对保山市水污染控制提供支持。      

和田河流域水环境污染及其防治

和田河流域属典型的大陆性干旱气候,作为干旱地区内陆河塔里木河的第三大支流,在新疆实行最严格的水资源管理制度的刚性约束条件下,保护水资源,解决流域水污染防治问题尤为至关重要。本文以和田河流域2007—2010年各时期水质监测数据为主要依据,对和田河流域水环境质量现状和未来进行了系统调查分析与预测评价,通过河流水体纳污能力的对比分析,表明尚可满足和田河水环境容量的纳污要求,不会对和田河水生态环境造成大的影响。最后提出了防治对策。     

黄河流域水环境现状与水资源可持续利用

以水资源的可持续利用支持经济社会的可持续发展，是当今的治水思路。水资源短缺、水污染严重是黄河水资源管理中面临的主要问题。针对黄河流域水环境状况，根据可持续发展的内涵、基本点以及原则，从保护黄河水资源的角度提出了保证水资源可持续利用的具体措施：①完善黄河水资源管理法规体系；②进行流域水资源统一管理；③加强水量水质统一监测；④建立水量水质联防队伍；⑤实行水资源总量控制；⑥开展洪水资源化研究；⑦开展污染物在汇流面上的运行规律研究；⑧加强清洁生产和节水减污工作；⑨发挥水资源的经济杠杆作用；⑩加强珍惜水资源的宣传工作。