求解N—S方程的混合有限分析多重网格法

本文提出了一种求解Ｎ－Ｓ方程的混合有限分析多重网格法，对二维方腔流进行了详细的计算，发现多重网格法的收敛率受网格密度的影响很小，与用单层网格计算时的收敛过程相比，多重网格法有明显的优越性。     

鄱阳湖水龄时空特征和影响因素分析

换水能力是表征湖泊水动力和污染物输移扩散的关键指标,鄱阳湖水文情势波动显著,换水能力时空特征和影响因素复杂。本文选取水龄描述鄱阳湖换水能力,建立鄱阳湖水龄模型,研究了鄱阳湖水龄的时空特征和影响因素,分析了水龄对鄱阳湖江湖关系演变的响应规律。结果表明:(1)鄱阳湖水龄具有显著的时空异质性。夏季和秋季水龄明显大于冬季和春季,碟形湖和湖湾区域水龄明显大于主河道和滩地。(2)湖口水位和流域入流是影响鄱阳湖水龄的主要因素。湖口水位对鄱阳湖水龄的影响大于流域入流;湖口水位越高则鄱阳湖水龄越大,流域入流与之相反;鄱阳湖水龄年内显著波动的主要原因是湖口水位的年内显著变化。(3)2003年后,随着江湖关系的演变,鄱阳湖水龄有所减小,其中秋季减小最为明显。研究成果能为鄱阳湖水资源保护提供科学支撑,也可为其他大型湖泊换水能力研究提供参考。     

一种新型竹材生态护岸型式及其稳定性模拟分析

本文以济南创新谷小刘河山区河流段为研究区域,提出一种竹材式柔性锚固框架生态护岸结构,并对该结构进行稳定性模拟分析,旨在确定新型竹材生态护岸所能发挥最佳锚固作用的合适工况。研究通过ABAQUS有限元软件进行强度折减计算,将竹筋模拟为"锚固杆"的部件作用于边坡,模拟不同的坡角、土质类型对于边坡模型稳定性的影响。数值模拟计算结果表明:新型竹材护岸锚固框架结构可有效地对粉质黏土边坡和黄棕壤土边坡进行锚固。随着坡度的增加,竹筋深层锚固作用效果愈加明显,安全稳定性能得到了稳定的提升。其中60°边坡锚固后效果最佳,两种土质边坡的塑性应变与位移均减小近100%。     

复杂环境下人工生态水系工程体系设计研究

城市建设中,常常需要建设不同规模、类型的人工水系。在城市中建设人工水系需协同解决水循环、水质保障、水源与退水、水景观打造及极端情况应急预案等多方面问题。以北京未来科技城环形水系设计为例,采用传统水工设计技术与生态水工学、景观生态学相结合的方法,对环形水系的水循环体系、水质保障工程、水源与退水措施与水景观打造进行了综合设计研究,提出了概念性设计方案,解决了城市复杂约束条件下人工生态水系设计问题,为城市生态人工设计提供了借鉴。研究认为:城市复杂环境下人工生态水系设计需基于传统水工设计技术,有机融入生态水工学及景观生态学方法进行;水循环、水质、水源与退水、景观与生态成为城市人工水系设计的基本内容。     

国内外水库降等与报废管理现状与启示

近年来我国不断出现的溃坝决堤事件,使得人们对病险水利工程的降等、报废问题愈加重视.国外关于水库降等、报废管理相对成熟,开展了大量退役水库的降等、报废实践,制定了一系列可操作的指南和指导手册.我国相关的技术、标准及配套法规目前仍处于研究之中,水库降等、报废评估标准等核心技术亟待推出.在深入分析我国水库降等、报废管理工作进展缓慢原因的基础上,提出今后我国关于水库降等、报废管理建议.     

滇中引水工程对洱海水环境影响

根据滇中引水工程规划设计方案,在考虑规划水平年实施的水污染综合治理措施的基础上,采用洱海水环境数学模型,预测分析流域污染负荷削减情况下,滇中引水工程"利用洱海"与"不利用洱海"等不同方案对洱海水质的影响。分析后发现,"利用洱海"方案比"不利用洱海"方案TN、TP平均浓度有所提高,其中对TP浓度影响较大,TP浓度从Ⅱ类下降为Ⅲ类。考虑洱海水环境的保护,建议滇中引水工程采用"不利用洱海"方案。     

横流中单圆孔紊动射流计算与特性分析

给出了横流中单圆孔紊动射流的数学模型，采用k-ε紊流模式来封闭模型，运用壁函数处理近壁面的流动.对不同流速比的流动，结合混合有限分析法及交错网格进行了计算，其结果与试验资料吻合较好，进而给出了该类流动的特性，有趣地发现在这类流动中存在着分叉现象和马蹄涡结构     

铁碳微电解材料微污染水体净化试验研究

我国部分城市中小河湖由于流量小、补水少等原因，形成了微污染水体，此类水体自净能力弱，易发生富营养化和黑臭等现象，从而影响城市水体的水生态环境功能和景观使用功能。文中使用自制铁碳微电解材料开展微污染水体修复试验研究。首先通过小试试验筛选最佳工艺条件，即材料投加比为10∶100(材料体积∶水体积)、反应初始pH值为7.0和反应时间为8.0 h,此条件下NO^-₃-N、TN、TP及叶绿素a的去除率分别达到97.2%、86.3%、99.1%和68.8%。随后利用该微电解材料开展实际自然景观微污染水体原位修复试验，通过铁碳微电解材料的投加，水体中的氮、磷含量大幅度减少，并可原位持续修复70 d以上，水体中氨氮、TN和TP去除率分别达到94.9%、81.4%和高于91.0%。与此同时，微电解的电化学特性对藻类细胞表现出良好的抑制作用，叶绿素a质量浓度由初始的288.64μg/L降至59.60μg/L,去除率达到79.0%以上，并随着修复时间的延长含量持续降低。该研究扩大了铁碳微电解技术的应用范围，为微污染水体净化领域提供新的技术方法。     

水环境研究的回顾与展望

简要介绍水环境研究所组建近10年来取得的主要科研成果。其创新性研究工作主要体现在：（1）水环境监测与标准化体系建设。实现了从常规污染物监测到技术难度较大的痕量有毒有害污染物监测的转变,水质监测技术实现了标准化;（2）水环境保护与水污染控制。开展了水环境演化机理、水环境污染模拟及水污染修复等理论的研究与实践;（3）水利水电工程的生态环境影响研究。着重关注了重大水电工程因改变水文情势所引发的生态与环境问题,为我国重大水利工程的规划设计和运行管理提供了技术支持;（4）饮用水安全保障。研究了饮水安全保障技术及相关设备;（5）水环境综合管理。研究了基于3S技术的水环境信息管理技术,协助业务主管部门开展了大规模的水环境状况调查,取得了多项创新性成果。最后提出了水环境研究今后的展望。     

三门峡水库运行水位对湿地水文过程影响研究

通过对三门峡库区湿地生态系统的水文过程及主要影响因素的调查和分析,研究水库运行水位变化对湿地生态系统水文过程的影响及主要生态效应,为恢复和维持河流生态系统健康提供依据.研究发现,降低水库运行水位,库区湿地面积将大幅度减少,湿地生态需水供给受阻,湿地生境状况出现不利变化,部分湿地将丧失原有的生态功能;湿地生态系统的水文过程变化将导致湿地多样性和景观结构、格局发生明显变化,严重影响区域的景观格局和生态安全;水库运行水位降低,将使库区周边地下水位降低,使地下水的供需平衡更趋恶化.鉴于生态问题的复杂性,需要对运行水位的生态效应进行长期、全面研究,以便采取有效的控制措施和对策.