浮游植物现存量表征指标间相关性研究Ⅱ:叶绿素a与藻密度

在前文研究叶绿素a与生物量基础上,本文收集国内、外有关资料,并结合潘家口水库现场围隔实验,主要从室内研究水体、野外围隔水体及天然水体三个方面,进一步探讨浮游植物叶绿素a含量与藻密度间的相关性。结果表明:实验室内藻类纯培养或共培养优势藻种稳定单一时,叶绿素a与藻密度呈显著正相关,优势藻发生变更时,二者可能相关或不相关;围隔实验水体及天然水体中优势藻种稳定单一时,叶绿素a与藻密度一般显著正相关,而藻种发生明显更替时,叶绿素a与藻密度可能相关或不相关。     

浮游植物现存量表征指标间相关性研究Ⅰ:叶绿素a与生物量

收集国内、外有关资料,并结合潘家口水库现场围隔实验,主要从实验室内研究水体、野外围隔水体及天然水体三个方面,对浮游植物叶绿素a含量与生物量间的相关性进行探讨。结果表明:在实验室条件下,叶绿素a与生物量一般呈显著正相关关系,但当优势藻种发生明显变更时,二者相关性不明显甚至不相关;现有资料显示,野外围隔实验水中,叶绿素a与生物量一般呈显著正相关。在天然水体中,叶绿素a与生物量可能相关或不相关。叶绿素a与藻密度的关系将在续文中予以讨论。     

原水藻与叶绿素a定量关系的研究

采用纯种藻和实际原水样品比较了紫外分光光度法和荧光分光光度法测定叶绿素的精密度和准确度,确定了藻密度与叶绿素a浓度的关系。试验结果显示,荧光分光光度法具有灵敏度高,检测下限低,重复性好等优点,原水藻密度和叶绿素a浓度呈良好的相关性,可以根据叶绿素a数据转换为藻密度,为给水厂工艺运行提供指导。     

遮光对潘家口水库藻类生长影响的围隔实验

藻类的生长与自身通过光照进行光合作用有着密不可分的关系.利用野外围隔实验,通过对叶绿素a含量、藻细胞密度、pH、DO、TN和TP浓度变化的分析,研究了不同的遮光方式对藻类生长的影响.实验结果表明:遮光对藻类生长有明显的抑制作用,遮光围隔内的叶绿素a含量、藻细胞密度、pH和DO含量较未遮光围隔明显偏低,TN 及TP浓度较未遮光围隔明显偏高;拆除遮光材料后,藻类能迅速恢复生长,叶绿素a含量、藻细胞密度、pH和DO含量迅速升高,TN及TP浓度迅速下降.     

再生水回用于景观水体磷营养盐对叶绿素a和藻密度的影响研究

以北京市某再生水厂出水为研究对象,人工配制各浓度梯度的营养盐,试验研究补给再生水后景观水体水质指标的变化,重点考察磷对叶绿素a和藻密度的影响情况.试验结果表明叶绿素a和藻密度主要受水体中氮磷比和磷酸盐浓度的影响.在磷酸盐保持在1 mg/L以下,氨氮在2 mg/L以下,硝酸盐氮在8 mg/L以下,将再生水一次性补给景观水体是完全可行的,不会产生藻类暴发;当磷酸盐浓度增加至1.5 mg/L,藻密度将显著增加.     

香溪河库湾春季影响叶绿素a的环境因子

2007年2月22日至5月29日,在三峡水库香溪河库湾内每天进行定点水质采样,监测叶绿素a浓度及相关因子随时问和水深的变化情况,对监测数据进行偏相关分析和多个相关样本检验,研究相关因子对叶绿素a浓度的影响情况.研究结果表明:在整个春季水华期间,水体中的优势藻种不断改变,叶绿素a浓度沿水深分布出现明显的分层现象,从表层至水底逐渐降低.水体中的浮游植物主要在表层至8 m水深之间活动,在1～3m水深之间密度达到最大.相关因子对表层叶绿素a浓度随时间变化的影响程度从大到小是:气温、水温、光照、湿度、透明度、浊度、降雨量;水体中相关因子对叶绿素a浓度沿水深分布的影响程度从大到小是:水下光强、水温、浊度.     

梯级水库输水线路伪鱼腥藻属时空分布特征及影响因子分析

根据中国南方某城市A、B、C 3座重要的地表供水和原水调蓄梯级水库输水线路上2013年5月—2014年6月水环境理化指标和伪鱼腥藻属监测数据,从生物和环境的角度来探究梯级水库输水线路伪鱼腥藻属时空分布特征,应用相关分析法对伪鱼腥藻属细胞密度与其环境影响因子进行相关性分析。结果表明:1伪鱼腥藻属细胞密度有明显的季节变化趋势,且季节性变化与水温显著相关(P0.05)。2伪鱼腥藻属细胞密度在垂直方向上分布出现3种类型:a层b层c层,b层a层c层,c层a层或b层。3伪鱼腥藻属细胞密度沿梯级水库输水线路直线增加。4伪鱼腥藻属细胞密度与水温和TP质量浓度呈显著正相关(P0.05),与TN和TP的浓度比呈显著负相关(P0.01)。     

汉江中下游干流水华关键环境因子识别及阈值分析

基于汉江中下游干流春季水华发生前后的水文、水质和水生态监测数据,采用Pearson相关性检验、分位数回归、随机森林模型方法,筛选出与藻密度相关性较大的重要环境因子,模拟预测了叶绿素a质量浓度,并分析了可调控的环境因子阈值。结果表明：叶绿素a质量浓度分别与气温、流量因子呈显著的正相关和负相关关系,藻类暴发与气温和流量因子为非线性响应关系;基于水华防控的水质因子阈值为叶绿素a质量浓度高于76.47μg/L,气温因子阈值为7 d滑动积温超过56.02℃,流量因子阈值为最小7 d平均流量低于780 m³/s。     

南水北调中线工程藻水分离技术研究

南水北调中线工程干渠藻类滋生,从干渠内拦截或者从边坡抽吸的藻水混合物数量很大,受场地制约和环保要求必须对藻水混合物进行藻水分离。利用振动筛的工作原理,由激振系统产生的激振力带动筛箱振动,通过高密度筛网实现藻水分离,分离后的水可直接流回干渠或灌溉干渠两侧绿化带,分离后的藻浆进行收集外运。针对藻类浓度的变化,可以改变藻水分离振动装置激振系统的频率和振幅,实现可调频、可调幅的振动分离功能。该装置可以与干渠节制闸自动化拦藻设备或渠道边坡除藻车配合使用,实现拦藻、除藻和藻水分离同步进行。试验结果表明,该装置性能稳定、运行安全可靠,藻水分离效果良好,机械自动化水平高,可以为南水北调中线工程环境维护节约大量人力、物力和财力。     

丙二酸对铜绿微囊藻的抑制效果

为研究丙二酸对铜绿微囊藻的抑制效果,测定了不同浓度和不同投加方式的丙二酸作用下铜绿微囊藻藻细胞密度和叶绿素a质量浓度的变化;在此基础上,通过丙二酸添加后藻细胞藻胆蛋白含量及超微结构的变化,分析了丙二酸的抑藻机理.结果表明:丙二酸对铜绿微囊藻有较强的抑制效果;当丙二酸质量浓度达到60mg/L时,在试验末期即第12天时对铜...     

双缆网式拦冰索布设间距研究

南水北调中线工程自丹江口水库向北京、天津方向输水,冬季南北冻融不同步将可能会导致严重冰情的出现。同时,南水北调中线工程由串联渠池组成,为降低下游渠池发生冰害的可能性,实现南水北调中线工程各渠池冰凌"自产自销",在物理模型试验的基础上,研发了双缆网式新型拦冰索。现重点在新型拦冰索拦冰效果研究的基础上,结合冰水力学相关理论,对新型拦冰索有效拦冰距离的计算方法进行探讨,并结合南水北调中线工程的特点,研究了新型拦冰索的布设间距。研究认为:拦冰索拦滞的加厚冰盖极限长度以及有效拦冰距离均随锚固位置与水面距离的增大而减小、随加厚冰盖糙率的增大而减小、随冰凌厚度的增加而减小;当冰凌厚度较大时,冰凌不再下潜,形成平铺冰盖,此时拦冰索拦滞的加厚冰盖极限长度与有效拦冰距离相等。对于南水北调中线工程总干渠典型渠段,在极端气候条件下,拦冰索的布设间距以4～6km为宜。     

弧形闸门过闸流量公式比较分析

根据南水北调中线工程总干渠对精确计算过闸流量的需要,对现行的几种计算过闸流量的公式针对南水北调中线工程总干渠渠道尺寸进行模拟比较,并分析了各个公式的来源、应用条件的差异.提出了在计算过闸流量时需要注意的问题,需要进一步研究的方向等.认为准确计量工程中的过闸流量需要根据实际工程的闸门大小,渠道类型,渠道是否与闸门等宽,过渡段形式,是否有底槛等方面对经验过闸流量公式进行校准.     

基于控制蓄量法的南水北调渠系运行方式研究

南水北调中线一期工程现运行采取以需定供的供水方式,此供水方式面临用水户临时分水变化的情况。为此,提出了一种基于控制蓄量法的渠系运行方式,该方式可以充分利用渠道自身体积调蓄能力,快速响应各种非计划的分水、退水流量变化,减少沿线需要参与调节的节制闸数量。该方法包括蓄泄运行周期判断、可调蓄体积分析和节制闸日过闸流量生成3个部分。以南水北调中线一期工程陶岔渠首—北拒马河节制闸的渠段为模拟对象进行了验证,结果表明:该运行方式可以满足中线总干渠安全运行和高效控制的要求,提高了总干渠控制系统的灵活性和稳定性,对于大型渠系的复杂分水条件有较好的适用性。     

南水北调中线沙河至黄河段沿线地下水位变化规律研究

地下水问题是南水北调中线工程建设遇到的三大关键技术难题之一,研究揭示沿线地下水动态变化规律对保证工程安全具有重要意义。2010年-2012连续3年在丰、枯水期,利用22眼监测井对中线沙河至黄河段沿线分别开展了地下水位监测,并收集整理了沿线40km范围内的11眼国家级地下水位长期监测资料。通过对这些监测数据分析,初步认为中线沙河至黄河段沿线地下水位变化趋势虽然总体上比较平稳,但由于沿线水文地质、工程地质条件复杂(膨胀土渠段、上层滞水分布广泛等),存在较多风险渠段,如遭遇强降雨等外界不利因素,地下水仍可能会对工程安全造成威胁。     

南水北调中线干渠冰期拦冰索水力控制条件研究

通过控制水力条件,使拦冰索能够有效拦截浮冰、使得浮冰能够在拦冰索前停滞堆积而形成冰盖,是保证南水北调中线工程冰盖下安全输水的关键。本文基于中线干渠冰期原型观测数据,分析了浮冰下潜的临界水力条件,表明传统的第二临界Fr(0.08~0.09)只适用于判别冰盖前缘的浮冰运动状态,对于判别拦冰索前浮冰运动状态、分析拦冰索的拦冰能力具有局限性,并论证了采用Ashton孔口排冰公式来判断拦冰索前的流冰运动状态的合理性。研究表明,同一水力条件下,拦冰索的水下淹没深度越大,其拦冰性能越好,拦冰索前冰凌下潜的临界Fr越大;并在此基础上确定了中线工程各渠池拦冰索的最小淹没深度。研究成果可为中线工程冰期输水方案制定和拦冰索技术改造提供依据。     

南水北调中线干渠植草护坡现状与思考

为深入了解南水北调中线工程渠坡植草防护状况,助力绿色南水北调工程建设,通过实地调研、走访座谈等方式,对中线工程河南段不同典型渠坡的植草生长情况及日常管理现状进行了调查。提出南水北调中线工程渠坡植草应突出自然景观属性和自然生态护坡理念,同时注重发挥杂草和苔藓的固土护坡作用,减少修剪,降低管护成本,让植被自然生长演替,以形成多样性的自然生态护坡景观,更有利于渠坡和水体生态安全。     

南水北调建设管理办公信息系统设计与实现

在简要介绍办公信息管理系统发展趋势以及南水北调中线干线工程概况的基础上,对南水北调中线干线工程建设管理局办公信息管理系统需求进行了详细分析,从支撑平台、系统集成、系统安全等方面进行了详细设计,并阐述了系统实现方案,最后对下一步工作进行了展望。     

南水北调中线工程核心水源区水安全模糊综合评价

南水北调中线核心水源区主要在湖北省十堰市境内,其水源区水质基本达到调水要求,但水土流失、水体污染、移民安置、贫困与落后等水安全问题直接关乎到调水的质量、水资源的配置及社会、经济和生态环境的可持续发展,因此,水源区的水安全评价已是当务之急。针对水安全内涵及其评价的复杂性和模糊性,在选取20个代表性指标及建立评价指标体系的基础上,采用多层次模糊综合评判的方法,对南水北调中线工程核心水源区的十堰市水安全进行了定量的评价。结果表明:自南水北调中线工程实施以来,水源区的水安全处在一个基本安全的临界等级状态,这一结论与主成分分析所得评价结果具有较好的一致性,经验证方法可行、结论可靠。     

南水北调中线沙河渡槽施工方案研究及优选

通过对3种典型的施工工法进行分析和论述,重点研究了30 m跨1 200 t重U形渡槽的造槽机和架槽机两种机械化施工方案,通过建立仿真模型计算各种工况下的受力情况,分析设备的安全、可靠性,提出设备的主要性能指标,通过对架槽机、造槽机、满堂脚手架3种方案技术先进性、安全、进度等各方面优缺点综合分析,优选出能保证工程质量和工期的架槽机施工方案。     

南水北调中线工程冰期输水特性研究

应用水力学、冰水力学和传热学等理论,通过建立渠道的气、水、冰的热传导方程,水温控制方程,水流运动、浮冰输移及冰盖发展方程,构建了南水北调中线干渠的一维冰期输水模型。该模型不仅考虑了渠道拦冰索对流冰的控制条件,以及穿黄隧洞等地下结构的地温影响,还通过加入闸门控制算法,模拟了渠道中闸门对水位和流量的调控作用,使得数值模拟结果更能符合工程的实际情况。利用此建立的模型,对该工程黄河以北干渠的冰期输水过程进行了模拟,分析了渠道的冰情特性,研究了冰期渠道的水力响应特性,并提出了渠道冰害防治和运行控制等方面的建议。