余姚市河网平枯水期水质模拟研究

MIKE11是一款功能强大的水流水质的计算软件，利用该软件对余姚市河网的平枯水期水质进行了模拟。对余姚市的河网概况、河网水动力基本方程和水质方程、河网水动力水质模型的建模、模型率定及验证作了介绍。验证结果表明，计算值和实测值吻合良好，相关指标的验证精度较高。     

沿海河网地区水流水质模拟分析

沿海河网地区水系复杂,水体存在水深较浅、流速缓慢、顺逆不定、水体自净能力不强等问题。本文以沿海平原河网地区的如皋市水环境为例,根据其水系特点和实际需要建立一维河网水量水质耦合模型,并利用2009年6月的水文、水质监测资料对模型计算结果进行验证。验证结果表明水质模拟结果较理想,模型能较为准确地反应河网水流、水质变化趋势,可用于该地区的河网水质改善研究。     

尾闾段河网一维水流数学模型应用研究

尾闾段河网常常是连接上下游的水上通航要道,且上游洪水需要通过尾闾段河网下泄,这就使得尾闾段河网水流运动的研究成为非常重要和十分必要的课题之一.在对尾闾段河网水流的运动特点及一维河网计算的研究现状评述的基础上,选用自编程序“河网水动力模型”和商用软件HEC-RAS分别建立一维河网水流模型,应用于赣江尾闾段,针对洪水流量、中水流量和枯水流量分别计算沿程水位.在洪水流量下,根据计算所得的水面线,找出各主要站点的水位作为警戒水位,当该站点水位有接近警戒水位的趋势时,提请有关部门应做好防洪工作.在中水期,主要考虑造床流量的影响.在枯水期,根据计算得出的水位,得到各主要站点的最低通航水位,为枯水期能否顺利通航提供依据.     

连云港市区水环境调度模型研究

根据连云港市区水环境现状，利用电厂闸从水质较好的蔷披河引水冲洗市区河网水系。建立了逆风隐式差分格式的水质模型，与河网水量模型相耦合，形成水量水质量调度模型，对连云港市区河网水环境改善以及河系中各闸门开启调度做了分析研究。     

入太湖河道水质达标研究——以无锡新区伯渎港为例

利用河网区非稳态水量、水质数学模型及水文、水质、污染源同步观测资料,推求了河道糙率及水质降解系数。通过建立的河网模型计算了不同水质、水量及污染源条件下伯渎港河COD、氨氮水质浓度,对伯渎港河的水质达标性进行了研究,提出了使水质达标的工程措施。研究表明,边界水质条件对伯渎港水质达标影响很大,要根治水环境,必须从源头抓起,进行截污。     

杭嘉湖一维河网水量水质联合数学模型及应用

建立了能模拟杭嘉湖地区的一维河网水量水质联合数学模型，模型共选用了30个外部边界、100余个内部边界和2个全局边界，以此来控制和体现杭嘉湖地区河网的水体流动及水质变化情况。模型计算分为验证计算和方案计算2种情况，由于计算目的不同，在计算边界的选择上也有所区别。从选择的2005年长兴(二)等11个水位站点、杨家埠等5个流量站点和杭长桥等9个水质站点的实测值和模型计算值的比较情况来看，所建立的杭嘉湖一维河网水环境数学模型较好地反映了杭嘉湖地区的水流运动状况和水质变化情况，表明本模型所选择的参数基本合理，模型系统可以用于对工程方案实施后河网水质变化的预测分析。     

湖泊-河网耦合水动力水质模型研究

根据太湖地区水系复杂、湖泊众多、河道水流方向复杂多变且受到人为干扰的特征,基于一维河网水质模型,二维湖泊水质模型,采用有限控制体积法获得离散的水动力学和水质模型控制方程,通过河网与湖泊连接断面上河流的流量、水位、水质与湖泊的流速、水位和水质耦合求解,解决了河网湖泊水质模型的耦合,并将闸站控制对河流湖泊水动力水质影响过程进行了时间空间的线性化处理,以边界条件方式将闸站控制带入模型代数方程中进行统一求解,建立了适合于太湖流域的湖泊河网耦合水动力水质模型.采用太湖典型流域河网区2007年实测水文水质资料对耦合模型进行率定和验证.结果表明,模型计算值与实测资料吻合较好.该模型适用于复杂湖泊-河网区的水动力和水质变化的模拟和研究.     

南通市引江调水对河网水环境改善效果的模拟

为客观评估南通市引江调水对河网水环境的改善效果,针对该地区进行了河网概化,建立了河网水量水质模型。利用该模型进行了各分区的调水水量分配计算,分析了不同轮次调水对河网COD、NH3-N浓度的改善效果。计算结果表明：通州分区和如皋分区在第2轮引水后水质得到明显改善,如东和海安分区在第4轮引水后水质得到明显改善。研究证实引江调水是一种改善水环境的行之有效方法,为南通市调水方案实施提供了科决策依据。     

WASP5水质模型在平原河网区的应用

以平原河网区水环境为研究对象,选择了WASP5系统作为平原河网水质模拟的基本工具,针对WASP5系统自带的DYNHYD5水动力模型功能的局限性,以及平原河网水力调控系统复杂的特征,选择了具有产汇流模拟、闸坝控制模拟及河网水流模拟等功能的三级联解平原河网水动力模型。通过利用C++语言编程,实现了三级联解平原河网水动力模型与WASP5水质模型的耦合,使之可以应用于平原河网水环境的模拟。并把研究成果运用到实际引调水工程中去,模拟引调水工程中不同实施方案下的环境效益,为引调水工程实施方案的确定提供了理论依据。     

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。     

太子河流域汛期水资源利用研究

汛期洪水是太子河流域水资源的主要组成部分。充分利用汛期水资源已经成为太子河流域水资源可持续利用的重要问题。本文分析了太子河流域汛期水资源的特性。对汛期水资源的利用进行了总结，并分析了存在的主要问题。     

河网地区水质改善及防洪智能控制研究

针对河网地区水质改善及防洪控制中水闸、泵站综合调度效率不高的问题，提出采用水力水质数学模型，辅以人工智能神经网络的方法，对河网地区水闸、泵站的运行进行优化调度，以期达到水质改善和防洪控制相结合，提高河道水利工程利用效率的目的。     

漓江补水工程对桂林市区河段水质的影响分析

通过定量比较枯水期漓江桂林市区段在3种不同条件下，其主要污染物高锰酸盐指数、氨氮的浓度变化情况，来评价各主要断面的水质类别。分析并预测了待建的斧子口、川江、小溶江3个漓江防洪和补水工程枢纽建成后，与已实施补水的青狮潭水库枢纽联合调度运行时，可使枯水期漓江桂林市区段的水质全段达标，并使主要超标污染物达到零削减。对桂林市区的供、取水水源地水质的改善将起到有利的促进作用。     

水系连通机理及其影响因素

为了摸清水系连通性衰退的成因,本文通过引入水系连通性指标和推求河道水力几何关系,深入分析了水系连通性的连通机理和影响因素。结果表明河道纵向连通性取决于河道来水来沙条件与边界形态,侧向连通性取决于河道分汇流比及分汇流区的水流流态和冲淤形态,河道横向连通包括河道滩槽并存、洪水期滩槽水沙交换以及水生植物的传播,主要是通过洪水周期性的涨落来实现的;流域降水变化、河道整治与堤岸工程、水库枢纽建设和引水分流工程等因素是河道连通性的主要影响因素。总之,河道来水来沙条件、分(汇)流状况与河道边界形态等之间的协调是水系连通性的内在机制和控制关系。     

基于DELFT3D HM模型的苍海湿地公园洪水淹没模拟研究

洪水淹没情景受区域洪水流量、河床地形变化、河道工程运行调度等多因素影响,对于洪灾情景的确定,是开展河道与滩区治理研究以及进行防洪设计和滩区功能定位的前提条件。为此,以苍海湿地公园区域为例,利用Delft3D HM模型建立起二维洪水演进模型,进而模拟洪水淹没过程。模型采用P=20 a一遇洪水历史资料进行验证,结果合理;采用P=50 a一遇洪水对苍海湿地公园流域内洪水淹没过程进行了模拟,得到了实时淹没范围、最大淹没区域、水位变化过程等洪涝区内的特征水力要素信息。成果为该区域内的防洪规划和实时洪水预报提供理论参考,同样为后期洪涝区内水质提升工程提供可靠参数。     

Impact of short‐term regulation on hyporheic water quality in a boreal river

Water regulation may alter hydraulic head gradients with consequences for the exchange of water between the river and the hyporheic zone. The objective of this study was to investigate the effect of discharge on hyporheic water quality in a regulated Swedish boreal river during a 10‐day experimental period with a sequence of alternating high‐ and low‐flow episodes. A 250 m reach was instrumented with 28 piezometers placed at 150 and 300 mm below the river bed or below the mean groundwater level in the floodplain, and these piezometers were used to measure temperature, oxygen, electric conductivity and pH. High daily variation in air temperature during the first 3 days was transmitted vertically through the stream water into the hyporheic zone within hours. An oxygen saturation of 100% in the river water corresponded to 60–70% saturation at 150 mm depth and 30% at 300 mm depth. The hyporheic oxygen concentration at 150 mm depth decreased during the experimental period, falling into a range that is potentially harmful to incubating salmonid eggs. This was interpreted as a long‐term response to the overall regulation regime, rather than a response to short‐term water regulation during the experiment. Even though the effect of short‐term regulation on the quality of hyporheic water in the river bed was limited, there was a more pronounced effect on the quality of floodplain hyporheic water. Most of the driving forces for temporal variation of water quality in the river bed came vertically from the river water, rather than from the lateral exchange. Copyright © 2008 John Wiley & Sons, Ltd.     

城镇化背景下平原河网区暴雨洪水重现期变化分析——以太湖流域武澄锡虞区为例

以太湖流域武澄锡虞区典型雨量水文站为例,基于长时间序列逐日降雨与水位数据,采用累积距平法、皮尔逊频率曲线和克里金插值等方法对水位进行还现分析以及对暴雨洪水重现期进行分析,探讨了城镇化背景下典型平原河网区暴雨洪水重现期变化规律及成因。结果表明:(1)武澄锡虞区不同量级降雨重现期均有提前,极端降雨频率增大;武澄锡虞区小量级洪水事件(T=5, 10, 20 a)发生频率有所增加,而量级较大(T=50 a)的洪峰水位重现期在城区与郊区则差异显著。受圩垸影响的常州站1960年50年一遇洪峰水位在2010年增至68年一遇,洪峰水位整体降低,而郊区白芍山站1960年50年一遇洪峰水位在2010年则提前至32年,洪峰水位整体有所增加。(2)小量级洪水事件发生频率增加主要是由降雨增加、城镇扩张以及河网水系衰减所致,同等量级的暴雨导致洪峰水位不断增长;而闸泵和圩垸等水利工程建设加强了对较高量级洪水的调节作用,使高量级洪峰水位有所降低,减小了城区圩垸内洪水风险。对于不同量级的洪峰水位,下垫面特征变化和水利工程建设对其影响的程度则有所不同。分析结果可为研究该地区防洪安全提供技术支持。     

Excel的迭代计算在河道水面曲线计算中的应用

在天然河道治理、防洪规划和水利工程建设中,需要确定河道水面曲线。天然河道的水流一般是非恒定非均匀流,然而由于河道中各种水力要素随时间的变化非常缓慢,可以认为天然河道在一定时间内是恒定非均匀流。在河道水面曲线计算中,常用的方法有试算法和图解法。本文根据天然河道恒定非均匀流水面曲线的公式,采用Excel软件的迭代计算功能,以贵州省清水河格里桥水电站为实例进行河道水面曲线计算,有效地提高了工作效率。     

淮河中游汛期——非汛期洪污调度数学模型

针对淮河中游防洪及防污调度的实际需求,在流域现有水文信息平台和水文预报系统的基础上,以一维模拟为主线,通过对水工建筑物、行蓄洪区等河网要素的概化处理,构建了淮河中游汛期-非汛期全过程防洪防污一体化数学模型。模型主要由水文预报模拟、河道水动力模拟、闸坝泵调度模拟、行蓄洪区蓄行功能模拟及河道水质模拟等功能模块组成,并采用水文-水动力-水质相耦合的集成措施,实现淮河中游多闸坝,多行蓄洪区水量水质的联合计算。模型复演了淮河近年来发生的典型洪水事件和水污染物事件,并和实测值进行了比较。结果表明,所建模型能够准确客观地描述研究区的洪水演进规律和污染物输移扩散规律,根据调度准则,汛期可给出任意断面水位、流量要素及行蓄洪区进出洪量等信息,非汛期可以获取污染团下泄的详细过程,为全年淮河中游闸坝群的洪污调度提供模型支撑。     

辽河干流灌溉期水质变化规律

在2004年灌溉期辽河水平衡测试工作的基础上,通过对水质综合变化情况的分析与水质模拟,得出灌溉期水质变化的规律,并对其成因进行了分析。结果表明:灌溉期水库供水时,河流水质有其特殊的变化规律:供水初期水质恶化,然后水质逐渐好转并趋于稳定。对以后农业灌溉期水库供水安全保障措施实施以及“先冲污后供水”的水库供水运行调度方案制订,具有重要的指导意义。