深圳河湾水系生态需水的污水资源化

以深圳河湾水系为例,探讨以污水资源化再生水满足城市水系生态需水的方法。该方法统一考虑河流的水量水质需求,计算不同截污率和补水水质条件下河流的生态需水量;根据生态用水的供需平衡情况,确定污水资源化规模与水质要求。在此基础上,设计污水资源化的处理工艺以及再生水厂等的分布;并通过数学模型预测补水方案对水环境改善的效果。本研究为面向城市水系生态补水的污水资源化工程规划提供了科学的方法。     

深圳河湾水系水质改善引调水工程

深圳河湾污染现状是当城市污水处理率达到95%时,河道依然存在着黑臭现象。利用统计数据建立了3套动态数学模型,进行不同污水处理率下和不同引调水水源的环境需水量计算,确定了合理的污水处理率目标。对深圳河湾水系的珠江口引水和大鹏湾引水方案进行研究:从生态环境角度,首选方案是珠江口引海水加滨海水库水;从工程经济角度,首选方案是大鹏湾引水。     

低影响开发设施组合的水文模拟及不确定性分析

在海绵城市建设中,通过多种低影响开发(LID)设施的组合应用可实现对城市雨水径流的调控。针对LID设施组合的水文模拟存在高维参数估值不确定性分析的难题,以深圳环保产业园LID示范区为例,构建LID组合设施的暴雨洪水管理模型(SWMM),结合Morris筛选法与DREAM算法,对不同降雨条件下模型中不同设施、不同类型参数的灵敏度和不确定性进行分析。结果表明,位于下游的设施参数灵敏度普遍高于上游设施,排水及导水相关参数灵敏度相对较高;下游设施的排水参数后验分布峰值明显,参数不确定性小;中等强度降雨事件模拟结果的不确定性比高强度降雨事件要小。     

基于水动力学数学模型的海湾填海岸线选择

海湾填海岸线的选择往往因顾及围垦面积、防洪、港口与航道以及生态诸方面对水动力学条件的不同要求而变得非常复杂。本文利用水动力学数学模型，以深圳湾为例研究了五种填海方案下的纳潮量、流场、潮位等海湾水动力条件的变化，讨论了流速、潮位变化对防洪、港口航道和红树林自然保护区的影响。在此基础上比较了岸线方案， 指出了在考虑不同水评价指标时对应填海方案的优劣。分析表明，方案优劣次序因满足的对象不同而有所差异；为了最大程度地满足诸对象的要求，需要通过综合比较，给出能够协调多种目标要求的优化岸线。     

确定海湾填海优化岸线的综合方法

填海工程对区域生态环境有多方面的影响, 需要在新岸线确定时采用综合模型来全面评价各种影响并协调多个目标的需要. 本文以深圳湾为例, 提出 了一种确定海湾填海优化岸线的综合方法. 通过分析填海工程的主要影响及控制指标, 建立了它们之间的层次关系; 利用各种数学模型(如水动力学模型、泥沙模型和水质模型等）定量描述了各种填海岸线方案对应的海湾潮流运动、泥沙冲淤以及污染物迁移规律; 根据生态系统与潮流运动和泥沙冲淤的定性关系, 间接评价了填海对生态的影响. 在此基础上, 采用层次分析法确定了各种主要影响及控制指标的权重, 通过综合集成模型的预测结果评判了各种填海岸线的优劣, 最后对权重和模型计算误差的影响进行了敏感性分析. 这一方法便于考虑填海工程中多种因素的复杂影响.     

基于泥沙数学模型的海湾填海岸线选择

泥沙运动特征的变化及其对港口航道的影响是大型海岸工程实施时需要考虑的主要问题。由于海岸生态系统往往对泥沙冲淤的变化非常敏感 ,生态评估也逐渐成为工程规划及方案可行性论证研究的重要内容。本文利用泥沙数学模型 ,以深圳湾为例研究了五种填海方案造成的海湾来沙量、含沙量和泥沙冲淤分布的变化 ,讨论了泥沙淤积速率的变化对港口航道和红树林生态系统的影响 ,并通过岸线方案的对比指出了在分别考虑各种泥沙评价指标时对应的五种填海方案的优劣。定量分析表明 ,不同评价指标对应的方案优劣次序有所差异 ,协调多种指标要求的综合优化岸线可以通过比较各种方案后给出。