湖库水体水质模型及软件研究应用现状

对国内外湖泊、水库水质数学模拟的研究现状进行概述,并对几种应用较广泛的水质模型软件在可模拟水质参数、所需数据、实际应用结果等方面进行详述.当前湖库水质监测数据、地质水文及周边环境资料的限制,我国湖库水质模型在参数选取优化、不确定性分析等方面存在不足,仍待研究改进.     

城市污水处理与受纳湖库水体富营养化成因分析

湖库水富营养化的原因在于水体中氮、磷超标．针对目前城市污水多采用二级处理，其排放的水质基本上达不到湖库水体防止富营养化的水质要求；另外，大多数污水处理厂采取的生物处理工艺，都未能保证微生物需要的BOD5：N：P比例为100：5：1，排放水中存在水质指标“单项过剩”，其“达标排放”水仍然是湖库富营养化的污染源．提出湖库区的城市污水处理应以水环境容量要求为处理标准；处理工艺中应全程控制水中的BOD5：N：P的比例和氮、磷去除率，从源头防止湖库水富营养化．     

星云湖流域土地利用变化与水质响应分析

为探究星云湖流域土地利用变化对湖泊水质的影响,对星云湖流域土地利用信息进行高分辨率遥感影像解译,获取研究区耕地、林地、草地、建设用地、交通运输用地、水体与裸地7种土地类型近30年间的土地利用状况信息,并与湖泊水质进行相关性分析。研究结果显示:1)星云湖流域在建设发展过程中各种土地类型均有明显变化,流域内主要土地利用类型是耕地、林地、草地、水体、建设用地5种。建设用地与交通运输用地面积增加显著,主要占用耕地与草地;草地与裸地面积在逐步减少,大量草地转化为耕地和建设用地;水体面积在小范围内波动,林地覆盖范围变得破碎化;耕地面积有所增加,主要流入来源是草地与林地,主要流向为建设用地与交通运输用地。2)星云湖在1995年前各项水体污染指标变化不明显,为Ⅲ类水质;2000年开始水体污染指标逐步增加,水质类别下降为Ⅳ类,2005年后水体污染指标增加明显,水体恶化显著,水质下降为Ⅴ类,处于中度-重度富营养状态。3)星云湖流域耕地、建设用地与交通运输用地与水体污染均有强烈的显著正相关性,表明星云湖的水质恶化可能是农业面源污染、生活污染源与工业污染源的共同作用结果;草地与裸地同水体污染有显著的负相关性,说明透水性下垫面对污染物具有明显截留、吸收作用。     

微核技术对野芷湖水质污染的监测

采用适于检测水质污染、空气污染和土壤污染的蚕豆微核检测技术,利用敏感的松滋青皮蚕豆的微核程度,对武汉市洪山区三环线北侧野芷湖水质进行遗传毒性评价,得出野芷湖周边不同区域水域的污染指数(PI),结果表明,野芷湖总体表现为轻度污染.分析其结果,对野芷湖的环保工作提供依据.     

湖库型饮用水水源地保护区划分技术研究

结合自然保护区划和水功能区划理论,综合考虑水源地水域种类、水文状况、水质现状、水域功能和水质目标等因素,提出了饮用水水源地保护区和准保护区二级划分体系,系统地界定了饮用水水源保护区的概念.针对我国湖库型水源地特点,提出了湖库型水源地保护区划分类型和划分方法.     

基于地表水与地下水耦合模型的溪泉湖湿地数值模拟的应用研究

通过建立溪泉湖水源地地表水与地下水联合运用的耦合模型,借助于QUAL2K软件计算地表河流控制断面的入水浓度.采用MT3D模型,基于Visual MODFLOW有限差技术,分析了沈阳市沈北新区溪泉湖湿地构建储备水源地10 a后地下水环境的动态变化.水位模拟结果显示:2020年构建储备水源地处形成漏斗,水源地构建后的地下水水位降落漏斗处地下水等水位线比构建前下降2.5 m,与2009年初始水位相比大幅度下降,既满足水源地供水效益,又解决了周边水库蓄水造成的浸没问题.水质模拟结果显示:周边水库地下水水质较好,没有对水源地水质造成影响,但辽河支流的水质不容乐观,对水源地水质造成严重威胁.因此,为保障水源地水质安全,对溪泉湖地表水体进行污染防治势在必行.     

高邮湖水环境质量评价与分析

生态环境与生产生活密切相关,事关人民安居和经济发展的大计。全面、精确地分析和评价水环境质量,可为区域水生态环境治理、保护及决策提供科学依据和理论基础。以高邮湖为例,基于系统聚类分析法筛选最优影响因子,并采用单因子评价和综合污染指数法对高邮湖水质状况进行综合评价与分析。结果表明:1)湖泊水体主要受重度的有机物和营养物质污染,湖体水质长期处于中度污染状态;2)总氮、总磷是高邮湖水体的污染控制因子,各月份总氮、总磷基本满足Ⅲ类水质要求;3)围网养殖、工农业废水及周边村落生活污水是其主要污染源。     

二维随机水质预测模型及其应用

在分析香溪河流域污染特点的基础上 ,建立了一个二维随机水质数学模型 ,该水质模型把一维水质随机降解模型和二维迁移扩散模型相结合 ,同时考虑了各水质参数K1,K2 ,K3 和河道横向扩散系数Dy 的随机性影响 ,该模型适用于较复杂水力条件和排污范围大的水体 ,对于平面二维的任一个计算点 ,它都能给出该点水质浓度随机变化的概率分布 ,用该模型对三峡建库后的香溪河库湾水质进行预测 ,其成果可为三峡库区水环境保护及规划治理提供设计数据     

土壤中无效磷的控制与湖库水质富营养化

探讨了降低土壤中无效磷的途径和减少土壤中的磷向水体的迁移量,以减缓湖库水质富营养化进程的方法。     

鄱阳湖水质状况及变化趋势分析

根据连续多年的水质监测资料,分析了鄱阳湖水系水质及湖体水质变化趋势.结果表明鄱阳湖水系水质及湖体水质均呈下降趋势,枯水期水质比丰水期更差;水系主要污染物为NH3-N、TN和TP,湖体主要污染物为TP和NH3-N;湖体富营养化程度均为中营养,有逐步向富营养化的趋势发展.     

华阳河湖群非汛期水位调控水质改善效应研究

华阳河湖群位于长江中下游左岸,由龙感湖、大官湖、黄湖、泊湖等湖泊组成,湖泊总面积约941 km~2,是长江中下游左岸面积最大的湖泊群之一,被世界自然基金会确认为长江中下游三处最重要的湿地区域之一,具有涵养水源、净化水质、调蓄洪水、调节气候和维护生物多样性等重要生态功能。但是,华阳河湖群水质存在不达标现象,为贯彻落实全省水污染防治暨水质自动监测站建设推进会精神,改善华阳河湖群水质,安庆市水利局和气象局、安庆水文水资源局共同研究制定了2018年华阳河湖群非汛期水位初步调控方案,并上报市政府。本文在此基础上构建华阳河湖群水质数学模型,模拟分析不同水位调控方案下河湖群水质改善情况,此分析结果可为华阳河湖群水质改善工作提供一定的技术支撑。     

中水水库对地下水环境的影响分析

地下水为支撑社会经济可持续发展的重要战略资源,中水水库对地下水环境的影响分析研究是保障地下水安全的重要手段和前提。文章以典型中水水库彩虹湖为例,分析其水库水源及水文地质条件,并对水库水质及周边地区地下水环境质量现状进行调查、取样与检测,研究其水质现状,进一步了解中水水库对周边地下水影响程度及范围。结果表明：除TN外,地下水中COD、TP、BOD及氨氮含量远低于中水水库中的含量,且各项指标在时间上和空间上变化不明显;通过对中水水库与地下水各指标含量的相关性分析显示,该中水水库对周边地下水影响较小。     

废弃煤矿对贵阳水源地的污染及治理措施

红枫湖、百花湖、阿哈水库作为贵阳市主要饮用水源地,其水质受到流域内废弃煤矿的污染.废弃煤矿污水,煤矸石的无序堆放对生态和饮用水安全造成了严重破坏.本文分析了贵阳水源地废弃煤矿的污染状况,为废弃煤矿的治理提出了可行性的方案,并讨论了废弃煤矿治理与效益的联系.     

西湖水质的数学模型研究

根据西湖水质污染问题日趋严重,尤其是富营养化问题。针对以湖体为研究对象的湖泊污染物总量控制问题进行了研究,建立了数学模型,给出了定量的分析方法。为湖水污染防治和湖流域水资源保护规划提供依据,也为其他湖泊的污染物总量控制研究提供了有价值的理论支持,达到可持续保护水环境资源的目的。     

基于水动力-水质模型的湖库纳污能力量化

"湖库纳污红线的核定"是我国最严格水资源管理制度中三大核心内容之一,也是保障城市供水安全、水资源可持续利用的关键问题之一。我国现行纳污能力的计算往往采用对稳态水质模型的解析求解,但无法获得不同来水、排污和内源污染等多种因素影响下水体纳污能力的时空动态变化。水动力-水质模型能够反映湖库水质和外部营养负荷之间的定量关系,可精细模拟水质指标在库区内的时空变化过程。基于EFDC模型,以深圳市重要饮用水源地——石岩水库为例,构建了水库三维水动力-水质模型,动态模拟了水位和水质的时空变化;并按照水功能区目标要求,探讨了该水库典型年的纳污能力的季节性变化。结果表明:EFDC模型能够准确模拟石岩水库水动力和水质要素的变化过程,水位、COD_(Mn)和NH_3-N模拟的相关系数达到了0.97、0.60和0.90;基于构建的三维水动力-水质模型,考虑到排放口位置和条件、水质的时空分布特点、底泥释放等实际因素,计算得到石岩水库2011年COD_(Mn)和NH_3-N纳污能力分别为2 158、511 t/a;纳污能力的季节性差异很明显,夏季和秋季较大,春季和冬季较小。研究成果可为我国饮用水源地水质管理和污染控制提供科学依据,也可为我国最严格水资源管理制度的实施提供一定的参考和借鉴。     

共产主义水库水源地污染源分析与保护措施

共产主义水库作为乐平市城镇集中供水水源地,开展各项治理工作以保护水质十分必要.通过对水源地周边污染源的实地调查和现状存在的问题入手,得出影响水源地水质的主要因素为面源污染,包括生活污水、生活垃圾、农药化肥以及养殖废水等污染源.基于污染源调查结果对水源地保护区的污染负荷进行预测,再结合水库现状水质的监测结果,选取合适的水环境容量计算模型及参数进行预测,通过对比分析污染负荷与水环境容量测算结果提出削减目标.依据实际情况及各项分析结论,提出系列保护措施与建议.     

广州两个景观内湖营养状况的变化趋势和分析

自2011年11月到2012年10月,对广州大学城内A湖和B湖两个中小型景观湖泊进行了水质和藻类数量监测.用评分法对A湖和B湖进行评价,结果均为富营养级别,在监测期间有水质持续恶化和营养本底呈逐渐积累趋势.湖体水质富营养化趋势和水质波动与湖体构型、岸线等生态学特征密切相关,A、B两湖的岸线发育系数为1.91和1.38,易营养富集.A、B两湖藻类数量基本稳定在10⁵数量级,变化规律相似,在3~7月藻增殖较快,7月到达年度峰值,主要受气候,湖泊功能规划和常量、微量营养物本底值及其比例的影响.     

东站引河水质富营养化状况的分析与评价

对东站引河水质的富营养化状况进行了调查、分析与评价,监测10项理化指标与生物指标,提出了利用湖(库)综合营养状态指数法对半封闭河流的营养状态进行评价,并分析原因,提出对策.结果表明,全年中各测点基本上都处于富营养状态,高峰期均出现在5,6月份,自上游向下游各测点富营养化程度总体呈上升趋势.     

基于主成分分析的清水河水质影响因子研究

以张家口市内景观河—清水河老鸦庄和北泵房监测断面2012-2015年水质监测资料为依据,选用SPSS统计分析软件,用主成分分析方法对PH值、溶解氧(DO)、高锰酸盐指数(CODMn)、生化需氧量(BOD)、氨氮(NH_3-N)、总磷(TP)、铅(Pb)和汞(Hg)等水质指标进行分析处理,识别主要污染因子,得出影响清水河流域水质污染的主要限制因子为PH、溶解氧、高锰酸盐指数、生化需氧量、氨氮,为清水河流域针对性水质预测、水质污染控制、水资源利用和清水河流域可持续发展提供依据.     

湖库塘开式水源热泵系统年能耗分析方法研究

提出一种简单可行的湖库塘开式水源热泵系统全年能耗分析方法,然后以小型办公建筑为实例,进行具体的全年能耗分析,最后与空气源热泵的能耗相对比。分析结果表明：湖库塘水源热泵系统的季节性能比均高于空气源热泵机组;室外循环水泵能耗对湖库塘开式水源热泵系统有较大的影响,应该在实际工程应用中采取措施降低循环水泵能耗。