运东大包围畅流活水方案研究

针对近年来城市化过程中太湖流域水体流动性差、水质恶化的问题,以无锡市运东大包围为研究区,基于研究区实测资料,选用MIKE11数学模型构建研究区河网水量水质耦合模型,以水利工程的优化调度为手段,拟定不同来水条件及引水规模下的活水方案,分析了不同方案对研究区水动力条件及水质的改善效果。结果表明,畅流活水方案可改善运东大包围内水动力条件和水质状况,改善效果与外部来水条件及引水规模有关;通过白屈港线路引长江水入运东大包围,并适当增大引水规模,可达到水动力和水质改善目标。     

MIKE11模型在泗洪县城城区河网引水冲污工程中的应用

为构建和谐的泗洪县城区河网水系生态系统,有必要研究改善水系水环境的可行性技术方案。以泗洪县城区水系为例,利用MIKE11模型中的HD和AD模块构建了一维水动力模型及水质模型,分析了各种引水冲污工程措施调控对水系水量水质的影响,并利用水动力学模块对泗洪水文站实测水位、水质资料进行了率定,结果表明计算值与实测值吻合较好。     

广州市芳村片感潮河网水体交换规律数值分析

为改善广州市芳村片河网水质质量并研究城市内河涌与外江之间的水体交换规律,基于Saint Venant方程组和对流扩散方程,建立了感潮河网一维水流水质数值模型,并对模型进行了率定。针对实测水质数据普遍较少的问题,引入了基于污染物相对浓度的水体交换指标,发展了一种简便有效的水环境调控评判方法,计算分析了河涌连通、水闸调度、水闸建设等措施对河网水体交换的影响,提出了芳村片引清调水的优化方案。模拟结果表明,该方法可用以制定、优化调水方案并为区域水系规划和建设提供依据。     

感潮河网区白云湖水系生态环境补水研究

感潮网河区水系交错、城市发达，高强度土地利用开发导致城市景观湖泊水环境污染严重，生态环境功能退化。以典型网河区城市景观湖体—广州市白云湖为例，构建二维水动力水质耦合模型，研究其生态环境需水及其补水方案。结果表明，基于MIKE21的二维网河区水动力水质耦合模型，能较好模拟城市景观湖泊水体水质输移规律，模拟值与实测值相对误差值均小于0.20,纳什效率系数均大于0.75;运用白云湖闸、泵水利工程联合调度补水，白云湖及其连通水系生态环境需水量保证率基本达到100%,TN及TP浓度均达到Ⅳ类水标准。研究成果可为感污河网区城市景观湖泊生态环境治理提供参考。     

不同降雨条件下内秦淮河引水方案优化

针对南京市内秦淮河水系水动力条件差、水体黑臭的现状,以及现有引清调水方案尚未考虑合流制溢流污水对内河水质冲击的不足,利用MIKE11软件的HD、AD、Ecolab模块构建内秦淮河水系水环境数学模型,以南京青奥会期间内秦淮河水系引清调水方案为例,模拟了引清调水期间溢流污水对水质的影响,并提出了小、中、大雨条件下的优化引水方案。 结果表明,提出的水环境数学模型有效可行,优化引水方案可保证内秦淮河水系水质整体达到Ⅳ类,但重污染区水质仍有待改善,需进一步采取建设溢流调蓄池、管网清淤等污染控制措施。     

复杂河网水利工程水量水质联合调度研究

以北村水系为例,采用平面二维有限元水动力模型 RMA2 和水质模型RMA4,模拟分析了潮位影响、引水工程及水库泄水单因素水利工程水资源调度条件下河网水量水质时空变化规律,提出了3种闸、站、库联合调度方案,建立了水量水质联合调度评价指标综合评价方案.结果表明,落潮时引潮排水相结合方案为北村水系水利工程联合运行最优方案.     

考虑水动力条件及水系连通的平原河网圩区畅流活水方案

针对平原河网地区水动力条件不足等问题,以嘉兴市新塍镇为例,探究不同畅流活水方案对河道水质的改善效果。构建MIKE11水动力学水质耦合模型,分析“引水/水系连通—水质”驱动响应规律,以NH₃-N浓度为主要指标,分析不同活水方案的水质改善效果,并提出优化调控方案。结果表明,集中引水对区域水质改善影响较小,分散设置多个引水点可明显提高水质;直接对水质较差河道进行补水,污染物消减率在8%～30%之间,水质改善效果较明显;合理的水系连通工程可进一步增加畅流活水方案水质改善效果。     

基于水量水质联合调控系统的宁波市三江平原河网引配水研究

引配水工程可显著提高平原河网水资源水环境的承载能力。针对宁波市区三江平原河网水系特点,以姚江干流为配水水源、以区域引排工程为手段,构建其水量水质联合调控模型系统,在计算引曹南线工程实施前后姚江干流向河网可配水水量的基础上,考虑河网的水动力及水环境改善效果,优化三江平原河网引配水格局,进而为宁波市区三江平原实施河网引水工程、优化配水调度提供技术支撑。     

基于MIKE21的城市河流水质改善与达标分析

为进一步改善北京市潮白河顺义段的水质并分析其目标可达性,基于MIKE21模型,以COD、TP、NH_3-N为特征性指标,在四种方案下分别对研究河段进行水动力与水质模拟。根据其模拟结果,定量分析四种方案,发现四种方案对潮白河的水质全面提升均有一定效果,方案2、3的出口断面水质可达到要求的Ⅳ类水标准。     

上海市青松水利片引清调水方案研究

为改善上海市青松水利控制片淀浦河以北地区河网水质,在分析现状引清调度的基础上构建了青松大控制片河网水动力水质模型,研究了水资源引清调度方案。模拟计算结果表明,设计方案对河网水质均有不同程度改善。在现状工况条件下提出了改善水质的最优方案。     

巢湖生态调水的水质约束条件

生态调水是巢湖水污染综合治理的一项重要措施,长江又是巢湖生态调水的水源区与排泄区,为确定长江和巢湖生态调水的水质重要约束条件,通过分析江(长江)湖(巢湖)水质数据、总结江湖水质变化规律和趋势、利用统计学中方差分析的方法,定量判断了各水域分月、分季水质差别。结果表明,长江水质总体较好,生态调水的水源不会对巢湖的水源地水质产生负面影响,但应考虑避免在冬季进行调水。     

基于水文过程的南京市城南河流域水生态系统修复方法

为积极响应国家生态文明建设及绿色发展战略要求,明确河湖生态保护与修复思路,以南京市城南河流域为例,针对滨江城市水生态系统现状,开展水生态系统修复方法研究。根据现状调查及水质采样分析结果,发现城南河流域水质污染严重、水体流通性差、生物多样性一般、水生态服务功能受限等问题,制定以控源截污、LID布设、水系连通等措施为主要组成的水质提升方案,因地制宜完善水生态修复方案。并构建MIKE11水量水质耦合模型,借助ECOLab模块模拟方案实施前后流域内各河道水质变化过程,预测评价城南河流域水生态修复效果。根据模拟结果,水生态修复方案的实施使流域水环境得到较大改善,对流域水生态修复效果总体良好。     

新江海河河网地区水量水质联合调度模拟及引水方案

为分析南通市通州区新江海河地区不同引水方案下的水质改善效果,采用一维圣维南方程组和对流扩散方程,以水量模型和水质模型间流量、水位资料的信息传输廊道为媒介,构建水量水质耦合模型,通过控制南通闸引水量,模拟分析了不同引水方案对新江海河各断面CODcr和氨氮浓度变化的影响。结果表明,由于新江海河水动力条件不足,污染物本底浓度较高,导致工程引水对其水质改善效果有限,针对其水质污染特点,提出了加强控制污染物入河量的建议,为当地水利工程调度工作和改善新江海河水体水质提供了依据。     

典型平原河网区突发性水污染预警

针对平原河网区突发性水污染事故的危害性,构建包含事故模拟模型和预警模型的突发性水污染快速预警体系。事故模拟模型由一维水动力水质模型和保守物质水质模型耦合而成,模拟污染物运移变化过程;事故预警模型基于模拟模型输出结果,综合四个预警指标量化污染事故产生的危害性影响。以宜兴河网为例,设置三种不同源强的情景方案,应用所建立的快速预警体系对各方案进行比较分析,结果表明,污染源排放强度与定量指标最大水质超标倍数正相关,与事故响应时间负相关;目标断面与事故源的距离和最大水质超标倍数负相关,与事故响应时间正相关;整体上源强越大或者目标断面距离事故源越近,预警级别越高。研究成果可为平原河网区水污染事故预警提供参考。     

基于水动力水质联合调控的温州市主城区平原河网引水规模研究

鉴于引调水工程可显著提高平原河网水资源水环境的承载能力,针对温州市主城区平原河网水系特点,以瓯江干流为调水水源、以区域引排工程为手段,构建其水动力水质联合调控模型,在分析引水水质及污染物入河量的基础上,同时考虑目标流速和目标水质两个因子,确定研究区所需引水规模为30m3/s,为研究区调水引流方案提供了支撑。     

闸坝调控对重污染河流水质水量的作用研究

以淮河流域沙颍河槐店闸的试验为基础,建立闸坝调控作用下的二维水动力污染物迁移模型,通过数值模拟研究闸坝调控对重污染河流水质水量的作用。结果表明,闸坝的存在对河流水环境系统具有一定的负面影响,但可通过合理的闸坝调控、闸前水位调整和控制闸坝下泄流量改变河流水体中污染物的时空分布,减少突发性水污染事故的发生,从而为淮河流域闸坝群水质水量联合调度、改善水生态环境的研究提供技术支持。     

突发性水污染事件模拟分析研究

针对流域突发性水污染事件现状及流域实际污染情况,构建了流域预测评价理论体系,应用确定性水质模型及面源污染负荷模型对点源及非点源污染进行风险和污染负荷计算,模拟预测了水污染事件的发生对研究河段水质的影响,分析了突发性水污染事件导致的危害性及其可控性,并给出了防范措施.     

面向智慧水务的城市河道水质实时监测系统

针对城市河道水质监测技术现状，建立了一种面向智慧水务的城市河道水质实时监测系统，以自主研发的SFM600WS浮标水质分析仪自动、连续、准确地监测所研究河道水体水质多参数，以专门的无线数据传输模块实现所采集数据的稳定、远程自动传输，在所建立的流式大数据平台上实现高效率的水质数据查询和特征提取。同时，构建了通用的水动力水质耦合模型接口，用来模拟所研究河道整体的污染物分布状况。实际应用结果表明，该系统可达到实时、全面监测整个河道水质的目的，实现了智慧水务中水务事件的智慧感知。     

常熟市南部河网原型调水试验与模拟分析

近年来,常熟市南部河网受工业化和人类活动的威胁,水体污染严重。为改善水环境质量,基于常熟市现有的河道输水能力及区域水环境状态,通过望虞河向长江引水,观测主要河道的分流情况。同时根据试验数据,建立符合常熟市南部河网地区的水量水质数学模型,分析不同引水方案对片区水环境的改善效果。结果表明,通过水系结构连通规则,滞水区有所减少,区域内流量分配得到优化,水体循环有所改善。