滨江游乐场人工湖水体富营养化整治措施研究

针对我国城市河流水体污染严重、富营养化频发等突出问题,以镇江市典型游乐场景观河流魔幻海洋世界为例,构建粒子追踪、水动力和水质及富营养化数值模型,模拟了无引水、泵引、自引对水动力、水质的改善情况,结果表明:粒子在3种风向下的停留时间为东风东南风南风,其中粒子在东风下最大停留时间为125 h,在东南风下最大停留时间为115 h,在南风下最大停留时间为95 h;无引水时,3个风向条件下中心景观湖区流速均较小,沿岸水深较浅处受风速影响较大,在不同风向下呈现出稍大流速;泵引时,连续泵引30 h的水质好于20 h;自引时,引江河道与人工湖水位差Δh越大,人工湖水质越好。     

Traceability and response method of sudden water pollution events in typical riverside areasEI北大核心CSCD

针对城市内河突发水污染事件频发引起水资源及经济的巨大损失,提出了Hartree闭环河湖水质预警法,通过事件发生、溯源追踪、预警排查、预测分析、应急处理及恢复原状的处置流程,采取监测预警、水质巡测、河长App、模型预测、紧急抢修及警报解除的措施,提出了基于水污染溯源的快速响应及事故处理方法。以南京金川河水系为例,研究了水污染突发事件后污染物的溯源、响应及事故处理的流程,基于耦合模型计算,通过有无Hartree闭环河湖水质预警法和不同调水量浓度场对比,得到调水量与水质超标时长的相关关系,从方法效用上提高了处理该类事件的效率。     

底洞沟流域污染溯源及水环境容量研究

为了使底洞沟入嘉陵江断面水质达标,通过现场勘查、资料收集和野外同步监测,构建一维非恒定流数学模型,耦合Thomas算法,对底洞沟的水环境现状进行研究。结果表明：构建的模型拟合精度高,计算结果可靠;底洞沟水体主要超标因子为氨氮和总磷,氨氮、总磷入河量分别为43.1、3.9 t/a;在污染源构成方面,城镇生活源对污染物入河量的贡献最大,达76.5%;在空间位置方面,上游的贡献最大,占比达92%;底洞沟的氨氮、总磷水环境容量分别为16.3、2.2 t/a。建议对流域内污水管网进行整治,提高污水接管率,减少污染负荷,使入嘉陵江断面水质稳定达标。     

泵站优化运行研究及展望

随着泵站工程的不断发展,其优化运行也逐渐进入深层次的研究。对单级泵站及梯级泵站优化运行研究,用动态规划法、大系统动态规划法及大系统分解协调技术建立模型,较为全面的约束条件使得数学模型更为严谨。     

含植物河道水流紊动特性研究

基于河流的修复、河道的管理及水资源可持续发展的理念,从对含植物水流的阻力特性、紊动 机理特性研究、水流涡量场及数值模拟研究四个方面开展含植物河道紊动特性的研究。研究结果表明: 在非淹没状态、淹没状态、淹没与非淹没状态共存三种情况下,植物增加了河道糙率,对泄洪不利;植物 在河道中顶部紊动强度和剪切力最大;含植物河道中水流能量耗散随着涡量值的增加而增加,拟熵也随 着涡量值增加而增加。以期为含植物水流的实验与模拟研究提供参考。     

秦淮河流域控源截污与生态补水联合效应研究

随着中国的城市化进程加快,大型城市的人口急剧增长,城市的废污水排放量也随之急速增长,导致地表水不达标。基于地表水水质达标的需求,在近期,通过直排污水小部分截污与生态补水联合措施,对地表水水质进行预测;在远期,通过直排污水大部分截污,对地表水水质进行预测。以秦淮河流域南京市为例,通过野外水文水质调查,提出多种方案,结合水环境数学模型进行计算,预测结果表明：在近期（2017—2020年）,通过排水达标区建设使得35%直排污水接入污水处理系统,并结合分汊河道秦淮新河调水30 m3/s使得地表水水质达标;在远期（2020—2025年）,通过深化排水达标区建设及污水处理厂的特别限值（Ⅳ类）排放使得80%直排污水接入污水处理系统,从而实现地表水水质达标。提出部分污水截污与生态补水联合措施适用于分汊河道的方法,补充了研究地表水水质提升方案的多样性,对大型城市所在流域水质达标起到指导作用。     

不同行政区入秦淮河污染物通量分担率研究

为研究秦淮河流域各行政区入秦淮河的污染物通量分担率,基于一维平原河网水环境数学模型,模拟了2016年受沿河支流及排污泵站影响的主要入河的污染物(NH3-N、TP)通量。结合实测和计算结果,量化分析了控制单元及全流域内各行政区对主要入河污染物通量的分担率。结果表明,秦淮河流域内各行政区对国考七桥瓮断面主要超标因子的分担率为:秦淮区的NH3-N平均分担率为12%、TP平均分担率为13%;雨花台区的NH3-N平均分担率为20%、TP平均分担率为15%;建邺区的NH3-N平均分担率为2%;江宁区的NH3-N平均分担率为55%、TP平均分担率为53%;溧水区的NH3-N平均分担率为1%、TP平均分担率为2%;句容市的NH3-N平均分担率为10%、TP平均分担率为17%。     

引调水改善玄武湖水质的水量优化方法

针对2012—2017年玄武湖增加生态补水量并不能让湖泊水质转好的问题,通过实测水量水质数据拟合、零维模型的推导和二维水环境数学模拟预测的方法研究玄武湖水质优化方法及应用。实测拟合发现湖区水质随着补水量的增加呈现先转好再变差的趋势。通过零维模型的公式推导及量化参数的方法,得出玄武湖污染物降解量与补水量呈负一次函数关系,玄武湖水质与补水量呈二次方关系,并得出丰水期优化补水量为20万t/d,枯水期优化补水量为15万t/d。运用水环境数学模型进行模拟预测,在枯水期近期削减现状入湖污水的40%水质最优时的补水量为12万t/d;在丰水期,近期削减现状入湖污水的40%时的水质最优补水量为18万t/d,远期削减现状入湖污水80%时的水质最优补水量为15万t/d。