饮用水处理中超滤与砂滤技术特性的比较试验

对超滤工艺的运行特性及其对浊度、COD_Mn、UV₂₅₄等水质指标的去除效果进行了试验。结果表明:超滤对浊度的去除率可达97%～99%,对COD_Mn的平均去除率约为10.36%,对UV₂₅₄的平均去除率约为9.06%。与砂滤工艺的运行数据相比,超滤工艺对污染指标的去除率更高,且通量、跨膜压差等技术性能较好,出水水质更加稳定、安全。     

新疆和田地区地下水“三氮”污染特征及健康风险评价

为探明新疆和田地区地下水“三氮”污染的现状及其对当地居民健康的影响,对采集的76组地下水水样中的NH₄⁺—N、NO₂^-—N和NO₃^-—N的浓度进行检测,通过统计分析地下水“三氮”的污染特征,采用健康风险评价模型在饮水暴露途径下,进行地下水“三氮”对不同人群的非致癌风险评估。研究结果表明：和田地区地下水中NO₃^-—N的污染程度最大,超标率为2.63%,对不同人群人体产生的非致癌风险指数范围为0~8.438×10^-1（成人）和0~2.360（儿童）;其次为NH₄⁺—N,超标率为1.32%,对人体产生的非致癌风险指数范围为0~3.689×10^-2（成人）和0~1.032×10^-1（儿童）;NO₂^-—N无超标点,非致癌风险指数范围为0~8.573×10^-3（成人）和0~2.398×10^-2（儿童）。研究区地下水中NH₄⁺—N和NO₂^-—N对人体产生的非致癌风险均在可接受范围内,NO₃^-—N对人体产生的非致癌风险应引起重视,且对儿童的影响大于成人。本次研究可为当地地下水污染风险防控提供理论依据。     

武汉东湖水生植物重金属分布现状研究

在武汉东湖采集9种水生植物及其对应水样、根区沉积物样,采用微波消解—ICP-MS(Inductively coupled plasma mass spectrometry,电感耦合等离子体质谱)测定其重金属(Cd ,Zn, As,Cu ,Co ,Pb, Mn, Cr, Ni)的含量,分析了9种重金属在植物体内的分布现状及各部位对重金属的富集能力。结果表明水生植物对各种重金属的吸收状况呈Mn>Zn>Pb>Cu>Ni>Cr>As>Co>Cd的一致性,不同植物各部位对重金属的富集能力表现为根>茎>叶。水生植物对重金属的富集能力表现为沉水植物>浮水植物>挺水植物。金鱼藻、青萍和水葫芦对重金属富集系数较大,可作为水体修复植物,净化被重金属Mn,Zn,Cd复合污染的水体。     

淤地坝对流域水沙影响模拟研究

使用SWAT模型,结合淤地坝特点对模型自带的水库模型进行修正来设置淤地坝模块,研究淤地坝对流域径流和输沙的影响,并在内蒙古十大孔兑之一的西柳沟流域进行模拟和验证。以1980-1990年为率定期、2006-2015年为验证期,龙头拐水文站模拟径流量和输沙量与实测值拟合较好,线性拟合系数R²和纳什效率系数E_NS均超过0.6,说明SWAT模型中的水库模型可用于淤地坝模拟。结果表明：其他参数不变的情况下,淤地坝对流域的径流量有一定影响,能够拦截一部分径流量,对流域输沙量的影响巨大,减沙效果明显;淤地坝在一定程度上能影响流域的汇流过程,使得汛期后的月份中出现模拟径流量大于实测径流量的现象;相较于经验公式法,SWAT模型能够提高淤地坝对流域水沙影响的模拟精度;为更好地利用SWAT模型模拟淤地坝对流域径流和输沙的影响,淤地坝模块仍有待改进。     

汉江流域植被变化及其对多时间尺度气象干旱的响应

干旱是影响植被生长的重要因素之一,因此研究植被对不同时间尺度干旱的响应具有重要意义。利用1982—2019年汉江流域逐月降水和归一化植被指数（NDVI）数据,计算得到不同时间尺度下的标准化降水指数（SPI）、植被状态指数（VCI）和植被覆盖度（FVC）,分析了植被时空变化及对多时间尺度气象干旱的响应特征。结果表明：汉江流域生长季NDVI在时间上呈现波动上升趋势,植被覆盖度在空间上表现为西高东低的分布特点;随着时间尺度的增加,干湿交替频率减小,表征干旱事件对降水的敏感性在降低;从干旱趋势来看,分别有37.62%和62.38%的地区呈现上升和下降趋势;从干旱频率来看,各季干旱高频事件集中在流域中部和东部;在年尺度下,NDVI与SPI-12在大部分地区呈负相关,有43.26%的地区表现为正相关,主要分布在流域中部和东南部;在季尺度下,春季NDVI对SPI-3的响应最明显,85.64%的地区表现为正相关;在月尺度下,汉江流域春季VCI受SPI-1和SPI-3的影响最为明显,而秋季VCI对SPI-12的响应更为显著;在不同土地利用类型中,草地和耕地与SPI的相关性较高,说明其对干旱的抵抗力较弱。     

羟基磷灰石同步去除地下水中氟、铁和锰性能

为解决含氟、铁和锰地下水对人类生活和身体健康带来的危害,采用溶胶凝胶法合成羟基磷灰石,运用单因素轮转法找到最佳吸附性能参数,建立等温吸附模型及吸附动力学方程,采用SEM、EDS、XRD和FTIR微观表征方法分析吸附机理,并对羟基磷灰石的再生循环性及实际应用性进行研究。结果表明：羟基磷灰石最佳吸附条件为投加量4 g/L、反应时间150 min、反应温度35 ℃,此时,对试验水样中F^-、Fe²⁺、Mn²⁺的去除率分别为84.6%、99.9%和99.8%,达到《生活饮用水卫生标准》（GB 5749—2006）要求。羟基磷灰石对氟、铁和锰的吸附均符合Langmuir等温吸附,且吸附是自发的吸热熵增过程,吸附过程符合准二级动力学方程。羟基磷灰石通过物理吸附、表面络合反应和离子交换作用可以实现对地下水中F^-、Fe²⁺以及Mn²⁺的同步吸附去除。     

水环境中莱茵衣藻对纳米氧化铜的吸附及离子溶出的影响

以莱茵衣藻为研究对象,采用批量试验研究了莱茵衣藻对纳米氧化铜的吸附过程及其对自由金属离子溶出的影响。试验结果表明,莱茵衣藻对纳米氧化铜具有较强的吸附能力,吸附遵循Langmuir和Freundlich等温线模型和准二次动力学模型,最大吸附量为128 μg/10⁶个藻细胞。莱茵衣藻的存在对自由金属离子溶出具有显著影响,低浓度的莱茵衣藻促进Cu²⁺溶出,高浓度的莱茵衣藻抑制Cu²⁺溶出。     

沈阳市苏家屯区水资源保护的思考与对策

沈阳市苏家屯区是缺水地区,但是水资源浪费现象比较严重,农业用水灌溉方式比较落后,地下水资源采补失调,农村生活用水存在一定的安全隐患。因此提出:提高对水资源现状的认识,增强全民保护水资源的自觉性;加强对工业企业的管理;加大对农业基础设施的投入;对超采地区严格控制地下水的开采;加强水环境综合整治等措施。     

沙颍河干流与地下水水量交换研究

以沙颍河干流界首至阜阳段为研究区,建立河流与地下水水量交换的数值模型,研究其主要河流与地下水之间的水量交换关系。在研究中发现：排泄河流是地下水的主要排泄方式之一,地下水与地表水的水量交换主要表现为地下水补给地表水。河流与地下水的交换水量与河流水力传导系数C直接相关,基本呈指数关系。当C值为100 m²/d,沙颍河干流高洪水位期间,河流对地下水的补给强度为4.77×10^-6m³/（s·km）,在距离河流小于1000 m范围内的潜水水位受补给影响明显;在枯水季节,地下水对河流平均补给强度为7.26×10^-3m³/（s·km）。枯水季节地下水对河流的补给强度较大,过度开采可能引起地下水对沙颍河的补给量减少,对枯水季节沙颍河河道流量产生重大负面影响。     

4%螺威粉剂(TDS)植物灭螺剂对环境生物安全性研究

 采用室内试验测试植物灭螺剂“螺威”对斑马鱼、日本鹌鹑和青虾的毒性,评价其对环境的影响。试验前按正式试验条件先预试,求出植物灭螺剂“螺威”对斑马鱼、日本鹌鹑和青虾的毒性影响范围。正式试验时在此范围内按一定的比例级差设置若干处理浓度,每个浓度设3个重复,并设一组空白对照。4% 螺威粉剂（TDS）植物灭螺剂使用浓度高于LC₅₀值,对鸟类和虾类为中毒,对鸟的实际危害影响不大,对鱼类风险较大。     

江湖关系变化条件下洞庭湖区撇洪工程对策研究

撇洪工程为洞庭湖区特别是四水尾闾地区重要的排涝设施之一。由于受江湖关系的变化和人类活动的影响,长江三口以及洞庭湖区泥沙淤积严重,导致洞庭湖区同流量下洪水位抬高、高洪水位持续时间延长;致使洞庭湖区撇洪工程自流外排机会减少、运行效率降低,撇洪河堤险情频繁出现,严重影响到了撇洪工程的运行安全。西洞庭湖区的常德市冲柳高水撇洪工程在洞庭湖区撇洪工程中具有一定的代表性,以该撇洪工程为实例,通过对比不同年代(20世纪70年代和21世纪初)的江湖关系变化条件下的撇洪工程运行效果,对其撇洪效果产生差异的原因进行了分析研究。根据分析结果,提出了适宜的应对措施及方案,即在撇洪工程出口处配套建设排涝泵站,同时,对该改造方案的排涝效果进行了论证和评估。研究成果可对类似地区排涝工程的规划设计提供借鉴和指导。     

扩大入江、入海泄量对洪泽湖及其上游淮干水位影响分析

为探究洪泽湖的出湖流量变化对洪泽湖的泄流能力以及淮河中下游水位的影响,建立淮河中下游一维、洪泽湖二维水动力数学模型,通过实测水文资料对模型进行率定及验证。基于数学模型,分析了扩大入江水道以及入海水道泄量对洪泽湖及淮河干流水位的影响。结果表明: 提高淮河入江水道泄流能力使其达到设计泄量,能使洪泽湖湖区内各个位置水位有所降低,其中蒋坝水位降幅最大,1991 年洪水时下降 0. 7 m,2003 年洪水时下降 0. 62 m,同时使淮河干流沿程水位均有不同程度的降低,从上游至下游沿程水位降幅呈逐渐增加的趋势。实施淮河入海水道工程对 1991 年型洪水洪泽湖湖区水位降低效果明显,其中蒋坝水位降幅最大,为 0. 06 m。淮河入海水道二期工程的启用能够使洪泽湖内水位有明显的降低,其中蒋坝水位降低幅度最大,1991 年洪水蒋坝水位降低 0. 3 m,溧河洼地区以及淮北淮南处降幅比蒋坝小,对淮干入湖河段水位的降幅相对比较小,到吴家渡水位降幅不明显。     

鄱阳湖水利枢纽工程关键技术研究

本文针对鄱阳湖水利枢纽工程修建后将发挥的作用和可能产生的影响,采用现场调研、实测资料分析和数学模型计算等研究手段,从鄱阳湖流域水资源演变趋势及开发利用状况,三峡水库运用对长江中下游河道冲淤变化及江湖关系的影响,枢纽工程对水资源、防洪、湖区水环境和鱼类的影响,枢纽工程合适的下闸蓄水时期和蓄水位,工程闸门型式及鱼道建设等方面进行了研究,试图为鄱阳湖水利枢纽工程项目立项和规划设计提供科技支撑。     

基于湖心水库的洞庭湖治理新理念

基于"湖心水库"的基本思想,提出"变湖为库、清污分流、蓄洪排污、流水不腐"的洞庭湖全新治湖理念。利用二维水动力模型,分析了西洞庭湖湖心水库建设对行洪、补水、水环境的影响,探讨其运用的可行性。结果表明:湖心水库的分洪蓄水能有效降低西洞庭湖内洪峰水位,缓解湖区的防洪压力;湖心水库的补水在枯水期能有效抬升开湖航道水位,改善通航条件;同时湖心水库的补水增大了开湖航道及湘江尾闾航道内水流流速,加速了水体交换,对洞庭湖水环境有利。     

太湖及太浦河两岸地区洪涝风险分析及对策探讨

由于特殊的自然地理条件,加之人类活动频繁,太湖及太浦河两岸地区的防洪、水资源和水环境等问题交织在一起,导致洪涝风险成因复杂,洪水风险长期存在。分析了该地区的洪涝风险特性,包括太湖水位易涨难消、太浦河两岸地区洪涝风险互相转化、上下游洪水风险转移,以及下垫面、引调水的变化而导致的洪水风险分布随之调整等;根据分析结果,对该地区的洪涝风险类型进行了识别。在此基础上,提出了科学精细调度水利工程、提升平原河网洪水风险分析技术、建立洪水风险实时分析系统以及探索"风险共担"的洪水管理模式等方面的建议。     

湘江下游水位变化趋势与河床演变关系研究

湘江为长江中游洞庭湖水系的主要支流,是湖南省最大的河流,认识湘江水位的变化规律和趋势可为湘江流域乃至洞庭湖水系的保护和管理提供依据。利用M-K检验法分析1990-2014年湘江下游水位变化规律,基于实测地形数据分析湘江下游河段河床演变,并探讨湘江下游水位变化与河床演变之间的关系。结果表明:1990-2014年湘江下游年均水位整体呈下降趋势,长沙站、湘阴站和营田站水位均于2011年下降到历史最低点,分别为26. 62、24. 69和24. 42m,枯水期水位下降尤为明显。1990-2014年汛期最高水位呈缓慢下降趋势,枯水期最低水位总体上呈下降趋势,同流量下汛期水位变化不明显,枯水期水位基本上呈降低趋势。1983-2015年典型纵横断面出现2种形式,分别为横向展宽和纵向大幅度刷深,湘江下游河床下切严重,其中铜关滩下切深度达15. 7 m。汛期水位的变化与来水来沙及河床演变有关,枯水期水位下降主要归因于河床下切。     

洞庭湖和鄱阳湖水量优化调控工程研究

随着三峡水库及上游干支流控制性水库的逐步投运,长江中下游防洪形势得到极大改善。同时,由于蓄水拦沙,“清水”下泄,江湖关系已经并将继续发生变化,导致两湖水文情势进一步变化,对两湖地区水资源综合利用和水生态环境保护产生深刻影响。分析了洞庭湖江湖关系变化趋势和鄱阳湖枯水变化情势及其影响,结合湖区经济社会发展和生态环境保护对水利的要求,研究了两湖水量优化调控总体思路,提出了优化调控两湖水量的工程措施,为两湖生态经济区和长江经济带建设提供支撑和保障。     

滞洪区调控对浦阳江宽胖型洪水过程水位的影响

为探讨高湖蓄滞洪区运行与浦阳江流域防洪的响应关系,通过建立二维水动力模型,分析了浦阳江宽胖型洪水过程中高湖滞洪闸不同泄洪总量和不同泄洪方式组合对浦阳江沿程洪水位的影响。研究结果表明:在不同泄洪总量工况时,上游进口-湄池河段各典型位置在"均匀变化"泄洪方式作用下的洪峰水位均最低,先增后减"和"逐渐减小"泄洪方式作用下的洪峰水位变化较小;随着泄洪总量的增大,"均匀变化"与这2种泄洪方式作用下洪峰水位差值则随着增大,其中,泄洪总量为1 500万m~3和2 500万m~3时,各典型位置的洪峰水位差值范围分别为0.03~0.07 m和0.05~0.11 m;"先增后减"泄洪方式能保证洪水第2 d具有较低的水位,而其他2种泄洪方式在洪水第2 d的水位变化过程则基本重合。研究结果可为浦阳江洪水调控提供借鉴。     

2017年汛期三峡水库城陵矶防洪补偿调度影响分析

2017年6月下旬至7月初,长江中下游连续发生两次强降雨过程,7月1日长江形成2017年第1号洪水,长江中下游干流莲花塘以下江段及洞庭湖、鄱阳湖水位全线超警,发生了中游型大洪水。为减轻长江中下游防洪压力,避免莲花塘站超保证水位,7月1～3日,对三峡水库进行了城陵矶防洪补偿调度,将出库流量由27 300 m3/s减至8 000 m3/s。对2017年汛期三峡水库对城陵矶进行防洪补偿调度后,水库泥沙淤积、荆江三口分流、坝下游河道冲淤与崩岸以及长江中下游洲滩淹没等影响进行了分析。结果表明,调度实施后,显著减轻了洞庭湖区及长江中下游干流的防洪压力,有力保障了长江中下游的防洪安全。研究成果可为三峡水库制定科学调度方案、进一步发挥三峡工程综合效益提供支撑。     

南京市“2016·7”特大暴雨水雨情分析

2016年7月,南京市因受本地降水及上游来水影响,水位出现快速上涨过程,长江、秦淮河、滁河、水阳江、固城湖、石臼湖等主要河湖控制站水位均出现了超警戒水位,其中秦淮河、石臼湖等河湖发生超历史水位。通过分析本次暴雨洪水特点,为今后应对类似大洪水工作提供借鉴。