基于水质水量耦合模型的宁波市主城区活水方案研究

针对城市化发展给平原河网地区带来的水动力不足与水质恶化问题,以宁波市主城区——海曙区为研究区,探究引清活水对河网水环境的改善效果.利用MIKE11构建一维水量水质耦合模型,模拟不同引水规模、引水口门布局及引水时段下流速变化及污染物NH3-N和COD的改善情况,分析不同方案的活水效果.结果表明,引清活水可改善河网水环境,...     

考虑水质及水动力条件的滨江圩区最优活水方案

为探究考虑水质及水动力条件的滨江圩区最优活水方案,以滨江圩区南京团结圩为例,利用MIKE构建一维河网水动力水质耦合模型,在合理确定水动力及水质改善目标的基础上,依据活水水源、活水水量、活水点、达标活水历时、活水调度方式的变化设计活水方案,分析各方案模拟结果比选最优活水方案.结果 表明,同时调引长江水和高旺河水的最优引水...     

考虑水动力条件及水系连通的平原河网圩区畅流活水方案

针对平原河网地区水动力条件不足等问题,以嘉兴市新塍镇为例,探究不同畅流活水方案对河道水质的改善效果。构建MIKE11水动力学水质耦合模型,分析“引水/水系连通—水质”驱动响应规律,以NH₃-N浓度为主要指标,分析不同活水方案的水质改善效果,并提出优化调控方案。结果表明,集中引水对区域水质改善影响较小,分散设置多个引水点可明显提高水质;直接对水质较差河道进行补水,污染物消减率在8%～30%之间,水质改善效果较明显;合理的水系连通工程可进一步增加畅流活水方案水质改善效果。     

运东大包围畅流活水方案研究

针对近年来城市化过程中太湖流域水体流动性差、水质恶化的问题,以无锡市运东大包围为研究区,基于研究区实测资料,选用MIKE11数学模型构建研究区河网水量水质耦合模型,以水利工程的优化调度为手段,拟定不同来水条件及引水规模下的活水方案,分析了不同方案对研究区水动力条件及水质的改善效果.结果表明,畅流活水方案可改善运东大包围...     

基于APH-EWM的宜兴城区水系连通方案定量评价

随着城市化进程加快,平原河网地区人水争地现象日益严重,水系格局与河网流态遭到破坏,城市地区洪涝灾害与水环境问题愈发突出。为定量分析水系连通效果,优化城市河网水系连通思路,以宜兴新城区为例,基于渐进优化思维设定4组方案;选用MIKE11构建区域水文水质模型,实现方案数值模拟;运用熵值法和层次分析法构建综合评价体系以定量分析方案效果,进而完善区域水系布局。结果表明,相较于现状水系,方案4对水系连通改善效果最佳,增幅9.31%;水系连通应秉持“占补平衡”理念,合理规划,拓宽或新开河道;审慎增设河道水工建筑物;构建水系环状结构。     

上海市青松水利片引清调水方案研究

为改善上海市青松水利控制片淀浦河以北地区河网水质,在分析现状引清调度的基础上构建了青松大控制片河网水动力水质模型,研究了水资源引清调度方案。模拟计算结果表明,设计方案对河网水质均有不同程度改善。在现状工况条件下提出了改善水质的最优方案。     

平原河网城市雨水系统排水能力及内涝风险评估浅析

以苏州市相城区某圩区为例,采用Mike系列模型建立排水防涝系统耦合模型,同时考虑平原河网地区城市排水防涝特征,将恒定均匀流推理公式法、水量平衡法等传统推理公式法与数学模型法相结合,评估多种情景下的雨水系统排水能力、内涝风险。结果表明,研究区域现阶段排水防涝系统主要问题在于管网排水能力不足导致涝水无法排入河道引起地面积水,排水防涝措施应首先提升管网排水能力,同时也要注意适当提升河网蓄泄能力,使市政排水和水利排涝标准相匹配,最大程度地发挥平原河网区二级排水系统的综合效益。     

平原河网圩区城市化对排涝的影响及排涝措施研究

越来越多的圩区正逐步踏入城市化进程,但由于圩区地势低洼、水面平缓、水动力条件较差等,在面对下垫面硬化等人类活动时排涝压力也越来越大。以张家港市福前晨东联圩为例,采用MIKE11模型模拟研究了城市化对圩区造成的排涝影响及相应排涝措施。结果表明,圩区城市化显著抬高了内河水位,会对周边排涝产生一定压力,加大了区域受灾可能;在城市化条件下,增加河道数量、提高水系连通性有助于改善河网的调蓄能力,可较好地缓解圩区城市化带来的河道水位抬升压力,在此基础上新增的闸泵工程发挥了更为积极的作用,可明显降低城区洪涝风险。     

渤海湾滨海平原河网地区降雨径流模拟

渤海湾滨海平原河网地区河道纵横交错,流态多样,降雨径流过程复杂。为准确模拟其降雨径流过程,在水文特征数据矢量化的基础上,将以二维非恒定浅水运动方程为控制方程的二维水动力模型与以河道汇流关系及水文方法为基础的一维河道拟序汇流模型相耦合,建立了适用于平原河网地区的降雨径流模型。经实测数据验证,模型可靠。研究表明,该模型可模拟计算渤海湾滨海平原2015年各时刻各处产流量、水位、流速及其变化过程;计算得出各河道的入水、出水水量及主要河流的入海水量,实现了对平原河网地区的降雨径流模拟。     

滨海平原区可能最大洪水计算研究

平原河网区受城市区域空间交错、河湖蓄滞洪区联通、水利工程密布等因素的影响,瞬时单位线、经验公式等传统方法推及可能最大洪水(PMF)存在很大的局限性。为弥补传统方法在平原河网地区的适用性问题,尝试使用水动力洪水演进模型法,并综合考虑水库溃坝、可能最大降雨(PMP)、海洋风暴潮等不同叠加因素的影响,选取典型区域(江苏省连云港市西陬山地区某厂址附近区域)研究多种组合条件下平原河网区域的洪水演进过程,及在特定区域内产生的可能最大洪水,以期为平原河网地区可能最大洪水位的推求及工程设计提供参考。     

南水北调中线工程水源区生态补偿优先系数研究

鉴于南水北调中线工程水源区生态补偿是协调水源区与受水区区域发展的重要机制,先依据中国大陆单位面积生态服务价值当量测算水源区生态服务价值量,再按照区域生态服务价值与GDP比值计算了水源区不同行政区域的生态补偿优先系数,最后按照水源区生态补偿优先级别划分方法将水源区生态补偿优先次序划分为四个级别。结果表明,中线水源区最高级别的补偿区域共有6个县,其中5个县隶属陕西省,1个县隶属湖北省;生态补偿级别较低的县(区)共有4个,主要包括汉台区、张湾区、茅箭区和神农架林区等。     

水系调度对锡山区水环境改善效果分析

针对锡山区城市河网流动性差、水环境污染日益严重的问题,基于实测资料,利用MIKE11构建水动力水质耦合数学模型,综合考虑研究区内多种水利工程联合调度,以NH3-N为污染因子,模拟多种水系调度方案,分析水系调度对研究区水体流动性和水质的改善效果.结果显示,水系调度可提高研究区河道的流动性,加快水体更换;科学合理的水系调度...     

浆水泉水库生态引水量计算

为保护浆水泉水库生态环境、合理调配水资源,在综合考虑入库水量、出库水量及库体内水质变化的基础上,建立了水量平衡方程和水质水量耦合模型,设定了三种不同情景,计算了浆水泉水库不同水文年不同水位等级所需生态引水量。结果表明,情景1中平水年最优水位、枯水年最优水位和适宜水位对应的生态引水量分别为164.88×104、178.20×104、148.72×104 m3;特枯年适宜水位和中等水位对应的生态引水量分别为157.20×104、140.22×104 m3;情景2中平水年最优水位、枯水年最优水位和适宜水位对应的生态引水量分别为269.47×104、291.80×104、211.83×104 m3;特枯年适宜水位和中等水位对应的生态引水量分别为225.85×104、181.36×104 m3;情景3中给出了各月引水中污染物BOD浓度的最大允许值。不同情景的计算结果系统反映了可能与需求、水质与水量的协调,对水库水量的科学配置和水生态保护具有重要的参考价值。     

基于外部性消除的行政区水权交易方案设计

开发并联合利用了水资源模型和水质模型来评估水权交易的外部性。外部性消除遵循了用最小的污染排放削减量来满足环境要求的原则,补偿则依据外部性的消除费用确定。对西北内陆黑河干流中游地区的实例研究结果显示,这种设计方案保证了受水权交易不利影响地区的水环境保护费用,在经济上可推动削减污染排放,但同时可能会使水权交易买方和受影响地区更愿意以补偿的方式来设计水权交易方案。     

基于生态价值的生态用水量分配方法研究

简要介绍了生态需水量的研究背景和相关概念,结合水生态系统的服务功能,确定了水生态系统价值的计算方法。在此基础上,提出了基于生态价值的生态用水分配优化数学模型,对生态用水分配方法进行了探讨。     

南水北调中线水源区生态补偿标准与资金分配方式

合理的生态补偿标准将有利于调动水源区生态建设与保护行为的积极性,保证南水北调中线工程的持续健康运行,分别利用生态系统服务价值法和生态保护总成本法,对南水北调中线工程水源区生态补偿标准的上限值和下限值进行了测算,并采用两者的中位数作为水源区生态补偿标准。实例应用结果表明,汉中市和十堰市的生态补偿标准值最大,分别为29.81×10~8、26.32×10~8元;神农架和达州市的生态补偿标准值最小,分别为1×10~8、2.14×10~8元;这为南水北调中线工程水源区与受水区生态环境保护和经济协调发展策略的制定提供理论参考。     

基于河流生态需水的水库生态调度模型及应用

针对传统水库调度仅考虑协调防洪和兴利的关系而忽视生态环境的问题,为减少水库对河流生态系统和自然水环境的影响,以黄南水库为例,初步建立了基于河道生态需水量的水库生态调度模型,采用分层序列法将多目标模型转化为单目标优化模型求解。结果表明,确定水库生态优化调度方案是维护或改善河流健康、协调各兴利因子的关键。     

引江济巢工程对改善巢湖水质的数值模拟分析

巢湖受周围城市工业化及农业生产迅速发展的影响,湖区及流域的生态环境发生了巨大变化,尤其是近几年巢湖水质达到重富营养化水平。引江济巢工程是改善巢湖水质的重要工程措施,采用EFDC生态动力学模型模拟了巢湖不同调水流量、调水线路、调水时间对水环境的影响。结果表明,引江济巢工程在一定程度、时间上使巢湖湖区水质发生一定程度的改善,但若入湖水质不达标,调水也增加了巢湖的富营养化风险。     

柴达木盆地植被生态需水研究

以柴达木盆地为例,基于盆地水资源及其开发利用、植被生态环境现状调研及植被与地下水埋深和含盐量响应关系的分析,估算了盆地植被生态需水量,并针对不同生态分区计算了水量平衡和生态需水,为流域水资源开发利用和生态环境保护提供了科学依据和理论参考.     

调水工程水源区与受水区利益演化博弈分析

水源区和受水区是调水工程水质保障与需求的两大利益主体,二者存在利益博弈关系。以水权为基础,在市场机制影响下,采用演化博弈方法,分析水源区和受水区两大利益主体的策略空间,建立大型调水工程水源区-受水区在市场机制作用下的演化博弈模型,确定利益主体在水源区环境保护中的行为决策关系,认为保障调水工程水源地水质的关键因素为水源区实施保护能否提高其综合社会经济效益,水源区要求的生态补偿形式和程度是否超过了受水区自身既得利益;根据演化博弈结果得出(保护,补偿)实现工程综合效益可持续的唯一决策方案,由此提出明确划分水权、加强生态补偿费用核算、加大生态补偿保障力度和补偿方式多元化等建议,以促进(保护,补偿)策略稳步实现。