欧盟流域管理模式及其经验借鉴

欧洲流域管理模式注重依法管理、规划管理、综合管理、结果管理和时间管理、协调管理等,形成了完整的水法规框架体系、覆盖主要河流的流域规划体系、完整的水管理目标体系、可操作性强的约束监督机制,并明确了水环境各类目标完成的时限,调动了有关国家流域管理的积极性。结合我国流域管理的现状,借鉴欧盟流域管理模式的经验,我国应构建流域水管理法规体系、实行流域共同管理和流域水环境控制性指标管理,并应强化分级分区域约束机制建设,还应加快控制性工程建设,调整流域管理机构职责和工作方式,提升流域管理服务水平等。     

干旱对流域地表水体水质影响初探

干旱缺水导致的水环境污染问题主要表现为污染物浓度升高、水体富营养化加剧、河流水域纳污能力降低。通过识别干旱对流域水环境的影响机制,系统介绍了干旱发生时和干旱发生后产生降水对流域地表水体水质的影响,着重研究了旱涝交替阶段污染物产生、入河及在河道中的迁移转化规律。结果表明:干旱导致流域水体污染不断恶化,区域生态平衡受到严重影响;干旱导致可用水资源量减少、水质污染加剧、严重影响社会经济的发展和人类健康,其中水质恶化表现最为突出。     

特高拱坝施工期数字监控方法、系统与工程应用

依据混凝土坝数字监控的理论,从主要目的、基本内容和工作模式3个方面论述了特高拱坝施工期数字监控方法,介绍了特高拱坝施工期数字监控系统,提出了利用该系统开展特高拱坝施工期数字监控的工程应用模式.特高拱坝施工期数字监控系统的工程应用表明,运用该系统可以实时开展大坝工作性态评估,降低事故风险,同时可以为施工期动态设计提供决策支持.     

青海湖流域气候变化特点及水文生态响应

青海湖地处中国青藏高原东北偶,是全球气候变化的敏感区域。本文对该区域气候变化规律进行了分析,研究结果表明:青海湖区域近50年来气温以0.25～0.30℃/10a的幅度持续上升;降水呈增加趋势,且随海拔升高而增加,高海拔区降水增幅10mm/10a,低海拔区为3.5mm/10a,但在湖滨区因为湖泊的作用,降水增加幅度为10.6～14.4mm/10a;蒸发量的变化以20世纪90年代为界,之前潜在蒸发量呈减少趋势,陆面蒸发量基本不变,之后两类蒸发基本呈增加趋势,潜在蒸发量在低海拔区以17mm/10a的幅度升高,陆面蒸发量以13mm/10a的幅度升高。同时,在气候水文等要素的综合作用下,青海湖近一半入湖小河干涸,主要入湖大河总径流量略有减少,但其春季产卵期径流明显减少;湖泊水文收支情况的变化,使青海湖水位持续下降的演变规律更加复杂。     

基于可控蒸散发的狭义水资源配置

以流域"天然-人工"二元水循环模式和水资源优化配置模型为基础,构建针对区域目标蒸散发(ET)的狭义水资源评估模型。结合流域分区经济耗水和生态耗水计算方法,给出评估模型分析过程,提出基于可控ET的水资源可持续利用评价指标。以湟水干流为例,利用针对区域目标ET的狭义水资源评估模型,阐述当地近5 a水资源开发利用过程中存在的问题,为社会经济发展规划和水资源配置格局提供建议。实例应用表明,基于区域目标ET的狭义水资源评估模型,可为流域分区的水资源配置和管理提供依据。     

流域/区域水量水质联合配置研究Ⅱ：实例应用

为检验流域/区域水量水质联合配置理论方法的可行性,在湟水干流进行实例应用研究。进行了基准年的供需平衡、耗水平衡分析和水质模拟,对当地水质型缺水进行了识别。构建需水方案和工程方案集,以需水中方案和工程方案3为推荐方案。以改进的"三次平衡"思想为指导,模拟现有污染治理水平下,2030年水功能区纳污量;分析了耗水平衡和水功能区纳污能力的变化趋势,进行了污染物总量控制分配。结果表明,随着本研究方案的实施,各水资源分区生态用水比例均在60%以上;水质型缺水率仅为0.4%;2030年COD和氨氮纳污量分别为4 585.51 t和244.63 t,污染物总量得到控制;各水功能区水质均达标。证实流域/区域水量水质联合配置理论方法可行。     

基于有限元法的沥青混凝土心墙及坝基防渗墙应力分析

在沥青混凝土心墙堆石坝设计中,坝基防渗墙与沥青混凝土心墙的轴线重合,但因施工误差等原因,实际可能会出现坝基防渗墙与心墙轴线不完全重合的情况。基于有限元分析方法,研究坝基防渗墙相对于心墙轴线在不同偏移量情况下防渗墙的应力状态。结果表明,轴线重合时,坝基防渗墙在施工期和运行期局部拉应力处于没有或较小状态,对整体影响甚微;坝基防渗墙轴线向下游的偏移会对运行期防渗墙应力产生一定的不利影响,主要表现为坝基防渗墙下游面(非邻水面)局部拉应力增大,存在应力集中现象,局部拉应力较未发生偏移最大增长3.6倍;可将心墙的混凝土基座依据坝基防渗墙偏移情况向下游进行一定的扩展,能使运行期坝基防渗墙下游面的局部拉应力最高降低59.3%,减弱应力集中现象,从而改善坝基防渗墙的应力状态。有限元模拟结果可为坝基防渗墙偏心情况下的安全性评价和工程处理措施选择提供支持。     

天津市城市居民用水行为调查及影响因素识别

基于天津市中心城区108个典型生活小区的居民生活用水的截面调查数据,探讨了天津市城市居民生活用水现状,对影响居民生活用水的主要因素进行了识别,并计算了天津市居民生活的节水潜力。结果表明,天津市家庭人均日生活用水量约为80L/(人·d),这与天津市水资源公报公布结果相吻合;从用水习惯上来看,马桶是否节水、每周洗浴和拖地次数等都是影响家庭用水的主要因素,此外,家庭收入水平也会对家庭用水产生影响;现状年天津市居民生活用水节水潜力为13.13%。     

农业水资源效用评价Ⅱ：方法与应用

本文在农业水资源效用评价理论框架体系下,进一步完善了农业水资源效用综合评价方法体系：提出了评价模型,确定评价方法并构建了评价指标体系.应用提出的评价理论和方法体系,对华北平原井灌区的代表——北京大兴进行了案例研究.评价结果显示,大兴地区农业水资源利用效用综合得分均保持在良好状态区间,其最大的原因在于经济效益持续较好,贡献了总效应得分的50％以上,而环境效益则相对较差,除了有两年处于正常状态外,其余年份均处于警戒状态.评价结果表明大兴地区农业水资源利用存在着比较突出的环境问题,具体表现为水污染严重,水质较差,地下水超采严重.案例研究的结果与专家的研判大致相符证明了该方法体系的科学性和合理性,下一步的重点是如何从区域差异上解决方法的普适性问题.     

SWMM原理解析与应用展望

暴雨径流管理模型(SWMM)已成为目前在城市排水管网设计、城市雨洪模拟、城市水污染模拟及城市低影响开发(low impact development,LID)模拟等方面研究与应用中使用最为广泛的一款模型。剖析SWMM的基本原理,分析其研究现状,展望其发展前景,深入分析SWMM的产流、汇流、管网水动力学模拟、水质模拟等模型机理。基于文献调研和系统分析指出,SWMM的优点是具有较完备的管网水流、LID和水质模拟功能,软件界面友好易于操作,模型开源易于实现二次开发;缺点是未实现立体化水流模拟,未实现与GIS紧密耦合,地表产流模拟过于简化,无法模拟地表二维淹没和城市社会水循环;未来应针对其不足改进和完善相关模块,拓展其应用领域。研究成果有助于不同学科与行业的研究者更加全面地认识和理解SWMM,为SWMM的研究及在海绵城市建设中的运用提供了科学参考。