污染源位置对圆柱形水工建筑下游污染物浓度分布的影响

利用雷诺方程和RNG k-ε紊流模型,对排放源在圆柱形水工建筑上游和下游两种工况下的尾流浓度场进行数值模拟,从污染物时均浓度、浓度脉动强度和浓度半宽度3个方面比较了污染源位置对圆柱形水工建筑下游污染物浓度分布特性的影响。结果表明:随流程的增大,两种工况下污染物时均浓度横向断面分布先后经历双峰结构、过渡阶段和高斯分布3个阶段;排放源在上游时,浓度脉动强度先增大后减小;排放源在下游时,浓度脉动强度一直减小;两种工况的浓度半宽度变化规律一致,当1≤x/D15时浓度半宽度呈非线性增长,当15≤x/D≤30时呈线性增长。     

张家口冬奥会核心区非点源污染负荷估算

确定非点源污染负荷量对于张家口冬奥会核心区水环境安全具有重要意义。利用输出系数法,结合数字高程模型,根据2015年土地利用遥感数据及2007—2016年统计年鉴数据,计算了非点源污染输出负荷量和空间分布,分析了不同类型污染负荷的贡献。结果表明:(1)2007—2016年非土地利用因素污染源年输出的TN污染负荷量为1 154.25~17 540.39 kg;年输出COD污染负荷量为2 114.76~34 552.41 kg;年输出TP污染负荷量为51.29~842.54 kg;年输出NH₄+-N污染负荷量为34.40~514.88 kg。(2)土地不同利用类型输出的TN污染负荷量为33 372.94 kg;COD污染负荷量为21 453.45 kg;TP的污染负荷量为512.82 kg;NH₄+-N的污染负荷量为1 129.78 kg。(3)农业人口生活和耕地为输出非点源污染负荷量的主要污染源。(4)污染物输出负荷量的空间分布不均匀,东沟上游子流域和下游出口子流域的输出量比较高,太子城河中下游子流域输出负荷量相对较高。     

旱季深圳湾水污染输移扩散特性研究

深圳湾为深圳和香港两大都市生产生活污水的主要受纳水域,其环境污染问题引起人们的极大关注.前人对深圳湾内污染物的分布特征进行了大量研究,但对于湾内污染物长时期大范围的输移扩散规律的深入研究较少.本文基于EFDC模型建立了旱季深圳湾水动力学模型,从潮余流的角度深入分析了深圳湾的水动力特性及水体长期的输移规律.结果表明,根据深圳湾内物质的长期输运特性可以将其分为内湾、中湾和外湾三部分,内湾水体混合能力较强,中湾水体的净输移能力较弱,外湾和外海的水体交换强烈,有利于污染物输移出海湾.最后,利用拉格朗日粒子追踪技术分析了内湾不同位置污染物的输移路径,为水污染防治工作提供了科学依据.     

长江口南槽航道治理工程生态健康模糊评价

长江口南槽航道是长江口乃至整个长江流域发挥通航、生态作用的关键区域之一。为评估长江口南槽航道一期治理工程对邻近海域以及九段沙生态敏感区的影响,考虑航道的航运、生态、资源节约以及协调等因素,设置完整性及独立性较强的南槽航道治理工程评价指标体系。利用群决策层次分析法赋予权重,采用模糊综合评价法对航道健康水平进行评价,并对结果进行敏感度分析。结果表明：长江口南槽航道工程生态健康水平“优秀”隶属度最高,航道工程生态效果较好。总体上航道治理工程没有破坏航道及生态敏感区的各项功能,并且对于航道的通航功能有很大提高,但对于航道及九段沙湿地生物生境的改善作用较小。评价结果对准则权重的20%～90%幅度波动敏感性不高,具有较高的稳定性和可靠性。     

水库库首水温分层流物理模型试验分析

大型水库由于水温分层现象易对生态环境造成一系列不利影响,但由于水深较大现场测量困难,水温分层的实测资料极少,对其研究尚不够深入。通过物理模型试验模拟并测量了春末夏初水库库首水温分层的形成和演化过程,分析了流量和出水口位置对水温在垂向和水平分布的影响。结果表明:① 由于分层流流动的特点和水动力条件的差异,水温垂向结构在温度分层的演化过程中表现为多种形式。② 垂向温差取决于上下游位置、入库流量和水库出水口的高度。通常在垂直方向上,上游温差要比下游大。随着进水口流量的增加和出口位置高度的提高,垂向温差也随之加大。③ 水平方向上的水温分布与水深、进水口流量和出水口高度有着密切联系。在水库的表面和中部位置,上游水温要高于下游水温。然而在特定条件下,如进水口流量较大且出口位置在表面时,上游水温要低于下游水温。④ 水流的出口温度受进水口流量和出水口位置的影响。较低的出水口位置会导致出水温度较低,在初始时段尤为明显。     

深圳市地表水环境信息管理与事故应急决策系统

阐述了此系统的设计思路和组成部分,通过实测资料验证了系统分析结果的可靠性和准确性,并给出了该系统的应用示范,可为北京市水环境管理与事故应急处理提供借鉴.     

白石水库饮用水水源保护区划分合理性研究

饮用水水源地水环境安全事关人民生命健康，是生态环保工作的重中之重。饮用水水源地保护区划分以类比经验法为主，无法反映保护区内水质指标的时空分布及达标情况。利用EFDC建立白石水库垂向平均的二维模型，模拟其水动力和水环境变化过程，对水库水龄、污染物迁移衰减规律进行分析，评价类比经验法划定的饮用水水源保护区的合理性。通过验证水位库容曲线，丰、平、枯3种典型年水位对应曲线的相对均方根误差均小于0.1，纳什系数均大于0.85，水质模拟曲线模拟趋势与实测数据一致，模型可靠。研究发现，在丰、平、枯3种典型年条件下坝前平均水龄分别为304.4，656.4和673.2 d，水库水力交换周期长；在丰、平、枯3种水动力条件及设计污染物边界条件下模拟污染物衰减过程，结果表明除丰水年取水口处氨氮超标外，其余条件下取水口水质均可达标；以116 m水位（库首）对应高程线以下全部水域为一级保护区的划分范围可以满足取水口水质要求，验证了上述策略在保护区划分上的合理性。     

污染物对流-扩散逆过程源项反演的伴随方法

针对突发污染事故中确定污染源时反向时间积分求解对流-扩散方程易导致计算发散的问题,通过建立目标泛函,利用伴随方法同时求解伴随方程和原方程,逐次迭代得到目标泛函的极值,以实现污染源的反演。为验证该方法的有效性,分别利用污染物空间分布和时间序列对污染源进行反演,其中污染源包括单污染源和双污染源。结果显示,计算值与解析解之平均相对误差小于15%,满足工程应用的精度要求。     

气候变化下我国主要农作物需水变化

全球气候变化不可避免的会给农业用水带来影响。利用全国93个气象站1960-2009年的气候资料,分析全国近50年4种主要粮食作物(玉米、小麦、大豆、水稻)的蓝水蒸散量及年蓝水需水量的分布和变化。结果表明:1960-2009年间全国平均温度上升1.1℃,1980s以后气候变暖加剧,增幅北方大于南方。农作物蓝水蒸散量有不同程度下降;1990s前蓝水蒸散量主要影响因子为降雨量,1990 s后为温度。气候变化使得东北、内蒙古农作物种植面积增加,农作物蓝水需水量上升。从蓝水蒸散量出发,调整地区间农作物种植结构可以缓解因气候变化给北方地区带来的农业水资源压力。     

水库不同调度措施对突发污染带迁移的影响

基于EFDC模型建立了青铜峡水库的二维水质模型,以青铜峡大坝上游30 km断面发生突发污染物泄漏事故为例,模拟了事故发生96 h后3种代表性水库调度措施对污染物迁移的影响,结果表明:1关闭所有闸门条件下,河段内污染带峰值浓度逐渐下降并趋于稳定,丰水期污染带迁移距离为1 075 m,平水期污染带迁移距离仅为902 m,而且污染物纵向尺度随时间呈现不断减小趋势;2出水流量等于上游进水流量条件下,平水期污染带向前推进3 357 m,丰水期污染带向前推进10 534 m;3出水流量增加至上游进水流量2倍条件下,平水期污染带纵向尺度由2 825 m增加至7 744 m,丰水期污染带纵向尺度在第36 h增加至9 438 m。