基于浙东引水的慈溪平原河网水质改善研究

慈溪市作为浙东引水工程引曹北线的末端受水区，生态引水量逐年提升，引配水效果显著，河网水质改善明显。在建立河网一维水动力和水质模型模拟预测的基础上，针对河网内部引水布水调度系统，推荐分阶段分时期优化调度方案，为后续优化慈溪平原河网相关工程调度、最大化发挥浙东引水的环境效益提供技术参考。     

扬州市中心城区河网闸泵联合调度优化研究与应用

建立扬州市中心城区河网水动力-水环境模型,模拟换水条件下河网水流运动,根据实测资料并结合模型演算,得出在生态流速控制阈值范围内的适宜年引水量阈值、逐月月引水流量阈值和区域水网的换水周期;针对水功能区水质改善和生态需水满足度提升,优化研究现有闸泵联合调度方式,提出闸泵运行精准调度方案和调控效益分析成果,为区域生态需水保障和水资源配置调度提供可靠的依据。     

闸泵系统联合调度的水动力学模型研究及应用

为了实现对河网地区闸泵系统的联合调度模拟,概化了平原河网,对河道中的闸泵根据水力特征进行了内边界处理,利用Saint-Venant方程组建立了平原河网水动力学模型。以连云港市临洪地区为例,根据边界来水情况,进行了平原河网地区涝水、洪水、潮水的闸泵联合调度模拟。     

浅析浙江省平原河网区水利工程水土保持监测技术——以浙东引水萧山枢纽工程为例

平原河网区水利工程主要指在平原河网区建设的河道工程、闸站工程、航道工程、引水工程等生产建设项目。以浙东引水萧山枢纽工程水土保持监测为例,对浙江省平原河网区水利工程类生产建设项目的水土保持监测范围、内容、方法等进行了探讨。     

闸泵堰联合调度下水质改善试验研究

为探索闸泵堰联合调度对平原河网地区水环境的改善作用,以常州市运北主城区为研究对象,开展闸泵堰联合调度下水质改善现场试验。试验后城区大部分河道流速达7cm/s以上,水质综合指标均达到IV类以上水平。试验结果表明,通过溢流堰和相关闸泵的联合调度,可以实现城区河道有序流动,合理分流,水质提升,研究成果可为其他平原河网地区水环境提升提供借鉴。     

嘉兴平原河网水质闸泵调控优化方案浅析

平原河网水环境污染是国内平原河网的共性问题。在平原河网地区采取闸泵调控手段来加速河水的流动,增加水的更新速率,从而使水质在短期内有所改善。然而,针对引水实施条件对受纳河道水体水质的影响尚缺乏全面的分析和研究。本文以嘉兴城区6km2示范区域内的河道底泥沉积物和河水为研究对象,在实验室中模拟示范区水环境,对比分析不同条件下对受纳河道水体水质的影响,为引水工程的方案设计与实践提供理论参考。     

七浦塘引水对阳澄湖河网水环境影响的模拟研究

为准确地衡量七浦塘引水工程的运行方式对阳澄湖及周边河网产生的影响,基于太湖水量水质模型设计了7种数值实验,从引水量和雨型两个角度对七浦塘引水对阳澄湖及周边河网造成的影响进行了评估,并定义了河网总体水质达标率作为评估标准。结果表明:七浦塘引水使得水量向阳澄湖北线和南线河道集中,在改善阳澄湖西湖水质的同时恶化了中东湖的水质;七浦闸引水量在20~40 m3/s之间时对提高河网水质总体达标率最为有利;引水对河网水质的影响具有显著的空间差异性;在不同雨情条件下,七浦塘引水调度均可在一定程度上改善河网和湖体的水质。     

平原河网地区引水环通模型研究

根据平原河网地区水动力条件差的特点,以MIKE11软件为建模平台,建立平原河网地区引水环通模型,模拟区域引水配水中河道流量、流速、水位变化过程,以确定更为合适的引水流量、引水方式及配水方式。慈溪市中心城区引水环通工程实例计算结果表明:在确定引水流量、河道水位控制、流速变化、环通时间、路径等方面,模型运行良好;在区域"封闭"状态下,MIKE11软件用于平原河网地区引水环通计算是可行的。     

基于汊点水位预测校正的闸控河网水动力模拟

为弥补汊点水位预测校正法在含闸(泵)河段水力要素模拟中的不足,针对平原河网常见的平底水闸,提出利用闸门水流连续条件,联立闸门过流方程与河道追赶方程以求解含闸河段各水力要素的计算方法,并具体给出堰流、孔流等不同流态的判别方式及其处理方法。通过将联立方程组转化为关于闸上下游水力要素的一元函数方程,推导得到适用牛顿迭代法的不同流态函数系数公式,相关方法可与汊点水位预测校正法求解耦合。经浙江省温黄平原河网实例验证,该方法对内河闸站、排海口门闸站等多类型、复杂调度闸站均可适用,计算水位过程与实测过程拟合良好,并显示具有较高的计算效率和稳定性,可为平原闸站规划、闸群联合优化调度等研究奠定基础。     

不同引配水模式对区域水质提升效果分析

台州南片温黄平原主要有永宁江水系和金清河网两大水系。近年来,经过一系列的水污染治理工程,温黄平原河网水质得到明显改善。但是由于河道配水不足,水体流动性差,水体自净能力非常有限。灵江建闸引水工程实施后,会为温黄平原河网提供环境配水。通过建立数学模型,分析不同的引配水模式对温黄平原河网水质提升效果,为环境配水模式提供新的思路,也为以后工程实践提供理论支撑。     

调水引流改善平原河网水环境质量模拟

为科学定量地评估引调水工程对平原河网地区城市内河水质的改善效果,以张家港市中部水系为例,运用MIKE11构建了河网水动力水质耦合模型,模拟了沿江水利枢纽和内河节制闸不同的调度方式对城市内河水质的影响,利用水质浓度改善率探究了水利调度改善城市内河水质的程度。结果表明:增加沿江水利枢纽引水天数对改善城市内河水质有显著作用,但随着引水天数的增加,NH_3-N浓度改善率日均提升幅度逐渐降低;内河节制闸调度工况对改善城市内河水质起到一定的促进作用,实际调水引流工作中可作为一种辅助措施。     

WASP5水质模型在平原河网区的应用

以平原河网区水环境为研究对象,选择了WASP5系统作为平原河网水质模拟的基本工具,针对WASP5系统自带的DYNHYD5水动力模型功能的局限性,以及平原河网水力调控系统复杂的特征,选择了具有产汇流模拟、闸坝控制模拟及河网水流模拟等功能的三级联解平原河网水动力模型。通过利用C++语言编程,实现了三级联解平原河网水动力模型与WASP5水质模型的耦合,使之可以应用于平原河网水环境的模拟。并把研究成果运用到实际引调水工程中去,模拟引调水工程中不同实施方案下的环境效益,为引调水工程实施方案的确定提供了理论依据。     

昆山主城及周边区域活水畅流改善水环境方案研究

以昆山主城及周边区域为研究对象,在合理确定水质改善目标的基础上,依托流域、区域水文水力资料,宏观确定引排格局、引水水源和水量,结合已有规划和现状工况设计活水畅流方案情景,并通过MIKE11水动力水质数学模型进行微观模拟验证和决策分析,提出活水畅流工程建设布局及调度方案,旨在对其他平原河网地区开展引调水改善城市水环境提供借鉴。     

上海市分片水资源调度方案优化

为提高水资源调度改善水质效果,利用黄浦江水系、崇明岛河网水量水质模型,在分析评估上海市水资源调度现状效果的基础上,从引排水口门配置、水闸开启方式、水位控制条件等方面考虑,研究分片水资源调度优化方案。通过引排水量大小、水质改善效果等多方案分析比较,提出了分片水资源调度优化方案。结果表明：分片COD平均浓度改善3.1%~16.9%;分片NH3-N平均浓度改善3.4%~28.1%。COD浓度为：劣Ⅴ类水的河网面积减少37.1%,Ⅲ类水的河网面积增加33.4%;NH3-N浓度为劣Ⅴ类水的河网面积减少9.4%,Ⅳ~Ⅲ类水的河网面积增加25.9%~31.0%。     

水量调度对平原河网能量影响分析

平原河网水动力条件相对较差,水质问题较为突出,为改善平原河网地区水环境状况,选取江苏省无锡市滨湖河网2018年洪季和枯季19个断面水文水质监测数据,基于MIKE21滨湖河网水动力-水质模型及Python能量计算模型,探究能量耗散规律以及能量、水质间的关系,并确定最佳调水流量区间。结果表明：滨湖河网水质浓度与河流能量显著负相关;一定调水流量的增加使得河流总能量随之上升,能量到达阈值后,随调水流量的上升,河流总能量呈降低趋势;在能量目标层面上优选引调水方案,能有效协调引调水过程中存在的异质性因素,确定逐日最佳调水流量区间及河网总能量最佳区间,提供流量优化调控方案,保障平原河网水动力与水环境条件。     

常州市运北主城区畅流活水方案设计与现场验证

为改善常州市运北主城区水环境,采用数学模型计算和现场试验验证相结合的方法,开展畅流活水水环境提升方案研究。依据常州市区域地形和水系情况,确定主城区引水水源、引排格局和引水水量,结合现状工程条件,提出“利用长江优质水源、打造两条清水通道、新建四座活动溢流堰、形成三级水位差”的畅流活水方案。基于Infoworks ICM构建常州市主城区水动力数学模型,模拟澡港河入口水位3.80~4.00 m多种方案下,运北主城区内部河道流量分配情况,确定最佳入城水位,并结合现场试验验证了活水效果。结果表明,常州市运北主城区畅流活水方案实施后大部分河道流量显著增加,流速达7 cm/s以上,多项水质指标达到Ⅲ类及以上水平。研究成果可为其他平原河网地区水环境提升提供借鉴。     

Assessment of impact of water diversion projects on ecological water uses in arid region

In arid regions, large-scale water diversion from rivers leads to significant changes in river flow regimes, which may have large impacts on ecological water uses of river-dependent ecosystems, such as river, lake, wetland, and riparian ecosystems. To assess the integrated impact of water diversion on ecological water uses, we proposed a hierarchy evaluation model composed of four layers representing the evaluation goal, sub-areas of the influenced region, evaluation criteria, and water diversion schemes, respectively. The evaluation criteria for different types of ecological water uses were proposed, and the analytical hierarchy process was used for the integrated assessment. For a river ecosystem, the percentage of mean annual flow was used to define the grade of environmental flow. For a lake ecosystem, water recharge to the lake to compensate the lake water losses was used to assess the ecological water use of a lake. The flooding level of the wetland and the groundwater level in the riparian plain were used to assess the wetland and riparian ecological water uses, respectively. The proposed model was applied to a basin in northern Xinjiang in northwest China, where both water diversion and inter-basin water transfer projects were planned to be carried out. Based on assessment results for the whole study area and two sub-areas, an appropriate scheme was recommended from four planning schemes. With the recommended scheme, ecological water uses of the influenced ecosystems can be maintained at an acceptable level. Meanwhile, economical water requirements can be met to a great extent.     

基于浙东引水的萧绍宁平原引配水研究

针对萧绍宁平原河网水源补给不足、水体流动性较差特点,以浙东引水工程和区域内引排工程为基础,拟定了萧绍宁平原引配水格局,分析了浙东引水工程改善萧绍宁平原河网水环境的效果,为萧绍宁平原实施"五水共治"之治污水提供了技术支撑。     

日光温室黄瓜滴灌灌溉制度试验研究

根据日光温室黄瓜不同生育期的需水特征,选择灌水量和灌水周期作为试验因素,开展日光温室黄瓜膜下滴灌灌溉制度试验研究。日光温室春茬黄瓜全生育期持续92 d,适宜的灌水次数为15～16次,平均灌水周期为5～6 d,次灌水量为267～271 m3/hm2,全生育期适宜的灌溉定额为4 065～4 275 m3/hm2,产量可达9.9万kg/hm2以上。