大通湖区水系连通工程改善水环境的效果评估

大通湖是洞庭湖区的重要组成部分,近年其水质状况呈现恶化态势,正通过实施水系连通工程,以期改善其水环境。基于MIKE21构建大通湖区水系连通工程的二维水动力-水质数学模型,选取总氮和总磷作为水质指标,模拟不同连通调度方案下大通湖的氮磷浓度变化,采用滞水区面积比例、浓度变化指数、换水率和水质浓度改善率,评估6个连通方案下大通湖水环境的改善效果。结果表明:通过实施引水调度方案能够有效改善大通湖水环境,当引水前期流量取30 m~3/s,出口水位控制在25.48 m时和引水后期流量保持为30 m~3/s不变,出口水位调整至25.88 m时,大通湖水环境改善效果最佳。本研究可为实施水系连通工程,改善类似湖泊水环境和提高引水调度效率提供参考。     

广州市海珠区河涌水系连通初探

广州市海珠区位于珠江三角洲弱潮河口,针对其河网地区水流双向流容易造成回流,产生淤积现象,致使水流不畅,水质污染严重等问题,提出了水系连通方案:对断头河涌进行疏浚并相互打通,恢复其原有的引、排水功能,实现单向流动;恢复或新开挖河涌2处,连通河涌10处,总长8 210 m。河涌水系连通实施后,区内水环境得到了较大改善。     

珠江三角洲典型复杂河网区水系连通及调度研究

【目的】河流水系是城市重要的资源和环境载体,水系连通是保证河流系统健康完整和功能正常发挥的重要条件,而活水调度是提高水体流动性和改善水生态环境的重要手段。水系连通指标是分析和评价连通性的关键,【方法】针对珠江三角洲地区的复杂河网,首次提出将往复流河段和断头涌河段长度占比纳入水系连通评价指标体系,分析研究典型区域水系现存问题,提出水系连通与调度方案,采用数学模型评估方案效果,研究珠江三角洲复杂河网水系连通与活水调度工程问题。【结果】结果显示：现状良安水系水动力条件较差,存在往复流和水体交换周期长等问题,水质污染严重,通过清淤疏浚、水系连通和引水工程调度活水,使往复流变为单向流,将现状15.3 d的河道平均换水周期最小缩短至7.3 d,河道现状流速0.021 m/s最大增加至0.124 m/s,区域的水动力条件和区域水质得到明显改善。【结论】结果表明：珠江三角洲城市化程度较高地区的河涌常存在有复流河段和断头涌河段影响河道的水质,有针对性地提出水系连通评价指标体系,并采取合适的清疏引水工程调度等措施,加强水系内部循环,可以改善水系的水质,提升水系综合治理的效果。研究结果可为珠江三角洲复杂河网...     

芜湖市湾沚区水系连通综合治理实践

水系连通及农村水系综合治理是为广大农村提供良好的水环境,助力乡村振兴的创新举措。芜湖市湾沚区坚持以水为脉、以水为魂、以水为媒,运用生态、文化、旅游、水利等元素,提升了水环境、打造了水景观、做足了水文章,成功探索了一条可复制、可推广的水美乡村建设新路子。     

高淳区农村水系连通方案研究

农村水系是农村水环境的重要载体,而水系的连通是保持农村生态环境的稳定、维持生态系统可持续发展的重要保障。江苏省高淳区河道大部分为圩区内部河道,现状区域水系大部分已能保障连通性,但仍存在部分河道之间的连通节点未打通或无控制、现状引排水设施规模不足等问题。高淳区水系连通及农村水系综合整治试点工程中,对农村水系连通关键节点提出了符合实际并切实有效的总体设计方案,可为类似水系连通工程提供技术参考。     

感潮河湖水系连通水环境改善效果评价

河湖水系连通作为解决水环境问题的一个重要措施,其实施对于改善感潮河网地区水环境具有重要作用。为评价感潮河湖水系连通工程实施后水环境的改善效果,提出了一套评价指标体系及评价方法,包括结构性评价指标体系、水动力评价指标体系、水质评价指标体系等3个方面,分别定量评价河湖水系连通对于河网水系结构、河网水动力和水质的改善效果,以及河网水环境的综合改善效果。通过实地调查与测验资料,利用所建立的指标体系对广州市海珠区感潮河网水系连通工程实施后的水环境改善情况进行了评价,验证了该方法的可行性和实用性。     

淮河流域水系连通状况评估

以淮河流域为研究对象,结合GIS数据绘制出全流域廊道-节点示意图;结合景观生态学理论方法 ,提出宏观尺度下水系连通性评价方法和评价标准,进而评价了全流域13个水资源三级区的水系连通状况,并分析了影响水系连通的主要因素,其研究结果对当地水环境保护工作的开展具有一定的指导意义。     

多目标协同下水系连通调度模拟

随着经济社会的高速发展,我国许多城市的废污水排放量持续增大,引起江河湖泊污染物超标、水生态环境 日益恶化等问题,严重制约着经济社会发展。以中顺大围示范点为研究对象,从中顺大围河湖水系连通对围内防洪 调蓄、农业供水和水环境改善多个目标的影响出发,深入探索了开展中顺大围河网区水系连通的基础理论与规划关 键技术。结果表明:①当中顺大围以防洪调蓄为主要目标时,最优方案为方案 1,其平均涌容较现状少10⁵ m³;②当中 顺大围以农业供水为主要目标时,最优方案为方案 3,其引水量较现状提升约3.81倍;③当中顺大围以水质改善为主 要目标时,最优方案为方案2和方案3,其河网整体90％换水周期较现状缩短了约58.17％;④结合当前中顺大围面 临的防洪排涝水安全、城镇化发展带来的水环境、水利工程缺乏统一调度管理等典型问题,提出相应的改进措施与建 议。研究结果可为中顺大围河涌综合整治及修复、水生态保护等工程提供重要理论依据和技术支撑。     

余姚平原河网水系规划研究

在分析平原河网水系特点及人类活动对河网水系的影响等基础上,论述了平原河网水系规划的设计理念,并以余姚市水系为实例规划出了余姚平原河网地区最适合的骨干水系布局.     

调水引流改善平原河网水环境质量模拟

为科学定量地评估引调水工程对平原河网地区城市内河水质的改善效果,以张家港市中部水系为例,运用MIKE11构建了河网水动力水质耦合模型,模拟了沿江水利枢纽和内河节制闸不同的调度方式对城市内河水质的影响,利用水质浓度改善率探究了水利调度改善城市内河水质的程度。结果表明:增加沿江水利枢纽引水天数对改善城市内河水质有显著作用,但随着引水天数的增加,NH_3-N浓度改善率日均提升幅度逐渐降低;内河节制闸调度工况对改善城市内河水质起到一定的促进作用,实际调水引流工作中可作为一种辅助措施。     

面向水环境改善的城市河网动态水环境容量

为掌握城市河网动态水环境容量变化规律,构建了基于“空-地-水”一体化模型体系的城市河网动态水环境容量计算模型,以粤港澳大湾区惠州市金山湖流域为研究区域,定量核算了2017年金山湖流域COD和TP动态水环境容量。结果表明,模型模拟的流量、COD和TP浓度率定、验证的相对误差均在14.04%以内;2017年,金山湖流域COD和TP水环境容量整体呈先增大后减小的趋势,受降雨影响显著,逐日容量变化范围分别为238.55~3 027.49 kg/d和3.73~58.02 kg/d;枯水期水环境容量较小且与降水量负相关;丰水期的大雨或暴雨时期水环境容量明显提升,中小雨时期COD容量与降水量负相关,TP反之;保障生态基流能明显改善容量不足的问题,全年动态生态流量保障对金山湖流域水质达标率提升效果明显。     

基于神经网络参数优化的岩体边坡稳定性评价

高陡岩体边坡的稳定性是一个内部存在多种相互联系、相互影响因素的复杂系统,而BP人工神经网络属于非线性动态系统,较适合用于评价高陡岩体边坡稳定性。分析了BP网络模型参数对高陡岩体边坡稳定性评价精度的影响,并提出了对模型参数进行优化,以提高预测精度的若干办法。用一工程实例对参数优化后的BP神经网络在高陡岩体边坡稳定性评价中的应用效果进行了检验。研究表明,用经参数优化的BP人工神经网络模型预测高陡岩体边坡稳定性是可行的,预测结果虽然与实际状态存在一定的误差,但仍可以相对准确地反映边坡稳定状况。     

浙江省平原河道水环境整治的对策探讨

改善河道水环境是河道整治的重要内容。利用洪水、潮汐等水动力进行水体置换,截污、河道拓浚、引水冲污以及采用生态修复技术等综合措施是改善浙江平原河道水环境行之有效和现实的对策措施。     

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。     

平原河网区活水畅流对水动力和水质的改善效果

青浦区青松片为典型感潮平原河网区,水动力弱、水流往复。采用数值模拟和现场试验相结合的方法,诊断了现状"西引东排、南引北排"活水方案存在的问题,西引东排流量仅10～20 m~3/s,北排依靠泵排,对河网水动力提升影响范围有限,多数河段为滞留水体。基于吴淞江水位高、拦路港—黄浦江潮差大等水动力特点,提出"北引东排、西南自然引排"活水畅流优化方案。结果表明,优化方案水动力显著提升,主干和中小河道流速分别提升27.5%和18.5%;优化方案引排流量显著提升,西大盈港、东大盈港、油墩港、新通波塘北引吴淞江流量达40 m~3/s;水质显著提升,主干河道水质由Ⅴ至劣Ⅴ类提升至Ⅳ类。     

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。     

平原河网地区水利工程水生态环境效应评估指标构建

以太湖流域平原河网地区为例,从河流开发与保护的流域水生态安全概念出发,基于平原河网地区水系的水文水动力、水生态环境特征,根据水利工程的开发建设及运行状况,及其对水生态环境产生的不同影响,对水利工程进行分类,分别辨析不同水利工程对水文水动力、水环境质量、水生生物、底栖生物的影响,提出水利工程水生态环境影响评价的主要评价指...