北运河综合信息管理系统的设计与开发探讨

北运河综合信息管理系统是一个面向北运河管理人员的囊括防汛、水资源水环境、河道、水政、涉河工程等业务在内的两级信息管理系统。现分析了系统用户及业务数据。系统基于普元EOS开发平台,采用模块化的开发方式,提高了系统的可扩充性和接口的灵活性。系统根据管理人员的业务分工进行功能定制,提高了系统的实用性和可操作性。在处理数据接口与应用接口上,系统严格遵循相关的接口规范,在满足系统业务要求的同时,为今后的系统扩充和完善提供了可参考的依据．     

北方典型城市地区水质评价及污染源分析

近年来伴随着城市化的快速发展,城市地区水质污染情况愈加严重。为有效诊断北方典型城市地区的水质问题并提出适用于北方城市地区的水质污染治理对策,采用单指标评价法、综合污染指数法及模糊数学法研究分析了北京市丰台区河流地表水及地下水水质类别、超标情况及空间分布特征,结果表明:整体地表水水质属于重度污染,主要污染河流集中在中东部已建区,水质类别均为劣V类,超标水质指标主要为NH3—N、COD、CODMn、BOD5及TP等有机污染因子;地下水超标水质指标主要有总硬度、细菌总数、硝酸盐氮、总大肠杆菌群、溶解性固体及硫酸盐,研究区东部建成区主要为总硬度、硝酸盐氮及溶解性总固体,西部山区和农村地区主要为细菌总数及总大肠杆菌群。由现状评价结果可得,地表水与地下水水质污染指标化学成分具有一定相关性,研究区污染源主要为工业、生活废水点源污染及降雨径流面源污染,对此提出了将海绵设施对污染物的削减、净化作用应用到地表水及地下水水质污染治理方面的新思路。     

北京城市副中心典型商务办公园区雨水径流特性研究

以北京园中园商务办公园区为研究区,通过布设监测采样装置,获取到6场降雨的雨量、流量和水质数据,采用综合污染指数法、相关性分析与M(V)曲线拟合等方法开展分析,结果表明：商务办公园区雨水中TN浓度超标最严重,SS和COD部分场次降雨浓度超标,而大部分降雨事件的TP和NH3-N浓度均能达标,雨水整体呈轻度污染状态;降雨总量大的场次降雨污染物相关性较好;各场次降雨初期效应不明显,初期效应均在中等以下,且多场降雨中仅有1～2项污染物表现出初期效应;雨强在一定程度上会影响水质浓度,但两者无明显相关性。研究了典型商务办公园区的雨水径流污染物特性,为指导商务办公区面源污染控制和进一步提升商务园区环境质量提供了基础。     

改进综合水质标识指数在北运河主河道水质评价中的应用

为查明北运河不同季节的水质特征,基于2021—2022年北运河主河道11个监测断面的水质监测数据,采用主成分分析法,对北运河主河道水质进行分析,选取COD、TP、NH₃-N等3个主要的污染指标。对选取的3个污染指标进行单因子水质标识指数计算,通过3种不同的赋权法对传统的综合水质标识指数法的权重进行修改,分季节对北运河主河道河段水质进行评价,进而查明北运河主河道各季节的污染情况。结果表明：春、夏季是北运河污染相对严重的季节,冬季是北运河污染相对较轻的季节;北运河主河道水体中TP、COD、NH₃-N是影响北运河主河道水质等级的主要污染因子;相较于2021年,2022年北运河主河道水质呈改善趋势;2021—2022年,各站点水质等级达到V类水等级的仅占总体的13.6%;2021年北运河主河道上游污染较严重,2022年下游污染较严重,本研究为北运河水环境治理提供科学依据。     

北京地区两种降雨预报产品精度对比分析

选取2020—2021年北京地区5次典型暴雨过程,利用快速更新无缝隙融合与集成预报系统RISE和第二代无缝隙智能网格分析预报系统iGrAPS2.0对不同降雨场次进行预报,通过统计分析TS评分、BS评分、MAE、BIAS等指标对比分析产品预报能力,总结了两者的预报特点与精度差异,结果表明：RISE在强降雨落区和大雨量级区间的预报精度均高于iGrAPS。RISE对最大降雨时段的预报落区精度较高但量级精度偏低,iGrAPS则在两方面的精度均不佳,两者对局地短时暴雨预报能力仍不足。研究成果可为北京地区预报产品的改进以及暴雨洪涝预报预警提供科学依据与数据支撑。     

密云水库走马庄隧洞加固方案施工导流方式分析

密云水库走马庄隧洞存在诸多安全隐患,需全面加固,而拆除重建隧洞进水塔面临着13 m深库水等不利的导流条件。在工程设计中,首先以比选围堰形式为基础,将拆除重建隧洞进水塔方案予以否定;随后,提出水下封堵止水方式,为避开深水围堰难题提供参考方案;最后,打破固有设计思路,在下游新建进水塔替代原进水塔,仅需利用原进水闸挡水进行施工。本设计方案在保证隧洞基本功能的基础上,保证相对合理的工程投资。     

基于高密度面波技术的水闸地基隐患检测研究

为了保证北关拦河闸的安全,采用高密度面波技术对水闸防渗墙进行检测,通过数值模拟完成检测范围内地质构造剪切波分布图及地基标贯值分布断面。防渗墙位处的剪切波速度分层表明水闸防渗墙基本完整;用范围内地质构造的剪切波速度换算其对应的标贯值,对比地质土层的初设资料,发现地层标贯值得到提高;本次检测未发生问题,建议进行水闸底板脱空检测,判断沉降原因。研究成果可为其他水闸或水工建筑物的检测提供理论和方法上的支持。     

河道绿化废弃物资源化利用研究

针对北京市河道日常管理中绿化废弃物资源化处置问题,选取北运河、镜河、通惠河、温榆河和运潮减河等5条河流绿化废弃物及底泥共30个样品,对比在1∶0.3、1∶0.5不同料土配比,设备12、24、48 h不同发酵时间条件下发酵产物的指标变化。结果表明,河道绿化废弃物资源化处理后,各项指标均符合GB 33891—2017《绿化用有机基质标准》,基本满足应用于封闭绿地的绿化种植有机基质,及喜碱性土壤的植物种植或者酸性土壤改良条件;整体河道上游及支流绿化废弃物发酵产物全氮和总养分（氮+磷+钾）指标略低于下游北运河,主要与河道排水水质、面源污染及城市化水平等因素相关;料土比和发酵时间作为单一变量对发酵产物的养分含量具有规律性变化,综合推荐1∶0.3的料土比和24 h发酵时间为资源化处理的最优技术方案。该研究可为河道管理部门绿化废弃物资源化提供参考依据。     

北运河河岸湿地土壤对磷的吸附解吸特性分析

采集了北运河河岸湿地的土壤,测试了土壤的基本理化特性,在实验室内开展了不同温度和p H值条件下磷的吸附解吸实验,分别采用吸附动力学3种经验方程和交叉型Langmuir吸附等温方程对实验数据进行拟合,研究结果表明:(1)土壤对磷的吸附在12 h内基本达到平衡,随着温度升高,土壤对磷的吸附量相应变小;(2)准二级吸附动力学方程能很好地反映北运河河岸土壤对磷的吸附行为;(3)随着p H值在6~9范围内的增大,动态平衡磷浓度(EPC0)基本呈现升高的趋势。