Research of Multi-point Input Response of Spatial Pollution of Rivers

输入响应模型是定量描述污染源与环境目标关系的有效工具.基于河流监测统计资料和多年水文数据,计算了第二松花江各断面化学需氧量输入单位污染源时对控制断面的影响系数;评价了各污染源对控制断面的贡献率,其中,饮马河输入对第二松花江出口断面的松林断面水质贡献率最大,为24.46％,镇江口、西大嘴子断面紧随其后,贡献率分别为15.29％和14.25％:可以确定河流城市段是水质改善优先控制区域.建立的输入响应模型可靠,可为制定流域水环境管理和污染防治规划提供科学依据.     

多点输入的河流空间污染响应研究

输入响应模型是定量描述污染源与环境目标关系的有效工具.基于河流监测统计资料和多年水文数据,计算了第二松花江各断面化学需氧量输入单位污染源时对控制断面的影响系数;评价了各污染源对控制断面的贡献率,其中,饮马河输入对第二松花江出口断面的松林断面水质贡献率最大,为24.46%,镇江口、西大嘴子断面紧随其后,贡献率分别为15.29%和14.25%;可以确定河流城市段是水质改善优先控制区域.建立的输入响应模型可靠,可为制定流域水环境管理和污染防治规划提供科学依据.     

成都市城区"三河"水环境容量分析

以流经成都市区主要河流：府河、南河以沙河为研究对象,通过对河流水质现状的分析,建立一维河流水质模型,对河流水环境容量进行分析。水环境容量分析及水质预测分析表明：当前“三河”水质情况不容乐观。针对分析结果对地区市政建设工作提出了参考建议,同时也为成都市区河流水质改善及水资源管理提供了依据。     

河流水质模糊风险评价模型研究

基于水环境系统的随机性、模糊性，以及数据信息的不足和不精确性，将河流水体支撑能力和污染负荷水平表示为三角模糊数，构建了度量河流水质风险的模糊评价模型。在定义三角模糊参数的基础上，通过将一维稳态水质模型参数模糊化，建立了模糊水质模拟模型。根据水质模拟结果，运用模糊风险评价模型对控制断面水质状况进行风险分析。实例研究表明，所建模型对于河流水质模拟与风险评价具有很好的适用性。     

基于水动力-水质模型的湖库纳污能力量化

"湖库纳污红线的核定"是我国最严格水资源管理制度中三大核心内容之一,也是保障城市供水安全、水资源可持续利用的关键问题之一。我国现行纳污能力的计算往往采用对稳态水质模型的解析求解,但无法获得不同来水、排污和内源污染等多种因素影响下水体纳污能力的时空动态变化。水动力-水质模型能够反映湖库水质和外部营养负荷之间的定量关系,可精细模拟水质指标在库区内的时空变化过程。基于EFDC模型,以深圳市重要饮用水源地——石岩水库为例,构建了水库三维水动力-水质模型,动态模拟了水位和水质的时空变化;并按照水功能区目标要求,探讨了该水库典型年的纳污能力的季节性变化。结果表明:EFDC模型能够准确模拟石岩水库水动力和水质要素的变化过程,水位、COD_(Mn)和NH_3-N模拟的相关系数达到了0.97、0.60和0.90;基于构建的三维水动力-水质模型,考虑到排放口位置和条件、水质的时空分布特点、底泥释放等实际因素,计算得到石岩水库2011年COD_(Mn)和NH_3-N纳污能力分别为2 158、511 t/a;纳污能力的季节性差异很明显,夏季和秋季较大,春季和冬季较小。研究成果可为我国饮用水源地水质管理和污染控制提供科学依据,也可为我国最严格水资源管理制度的实施提供一定的参考和借鉴。     

水文水质综合模型与城市小流域河流污染分析

针对城市小流域的特点,以西安市的皂河为例,考虑自然、水文特性以及人文社会各因素对流域产、汇流及河流水质的影响,构建了适合城市小流域的三层串联水箱模型、运动波模型以及一维河流水质模型相结合的一体化水文水质综合模型,模拟流域的径流过程及河流主要水质变化趋势.各项指标的模拟值与实测值趋势吻合较好,说明构建的综合模型可以较好地模拟城市小流域河流的水文水质变化趋势.借助模拟结果探明了皂河污染对渭河的影响,可为皂河最终排入渭河西安段的污染控制及管理提供依据.     

山东省河流环境容量及最大允许排污量研究

规范了水环境容量的定义和分类,建立了符合山东省水文、水资源特征和水环境状况的河流水环境容量模型,构建了适合北方地区的河流水环境容量计算程序和方法;摸清了水功能区-入河排污口-点源排放口的一一对应关系,提出了将水域环境容量转换为陆域点源最大允许排污量的估算方法.以山东省内239条河流547个水功能区为研究对象,计算了在满足水功能区划条件下的水环境容量及最大允许排污量,从而为全省制定水污染物容量总量控制方案提供了科学依据.     

闸控潮汐河网区水环境调度模型研究

针对闸控潮汐河网区的水系条件和水动力特征,立足于水网区水环境改善的需求,构建了闸控潮汐河网区水环境调度模型。该模型由河网区一维水动力模型、河网一维水质模型和水闸调控模拟模型3个模型构成,采用实测资料对模型进行了率定和验证。选择珠江三角洲"中珠联围"作为研究区开展实证研究,提出了联围整体调度与局部重点改善相结合的调度方法。结果表明,统筹考虑中山和珠海的调度需求,实施"中珠联围"统一调度,形成"西北进、东南出"的水流格局,可有效地加快联围内河涌的水体更新速度,降低污染物平均浓度,对于"中珠联围"水环境的改善及供水水质安全的保障具有重要意义。     

山东省河流环境容量及最大允许排污量研究

规范了水环境容量的定义和分类,建立了符合山东省水文、水资源特征和水环境状况的河流水环境容量模型,构建了适合北方地区的河流水环境容量计算程序和方法;摸清了水功能区-入河排污口-点源排放口的一一对应关系,提出了将水域环境容量转换为陆域点源最大允许排污量的估算方法．以山东省内239条河流547个水功能区为研究对象,计算了在满足水功能区划条件下的水环境容量及最大允许排污量,从而为全省制定水污染物容量总量控制方案提供了科学依据．     

水库降低水位运行对库区水质影响的预测研究

水库在很多情况下会降低水位运行,在大坝检修或治理时通常也会降低水位。为了定量研究水库降低水位运行期间库区水质的分布及变化规律,采用数值模拟的方法对某水库水质进行了预测。建立了大型水库平面2维非恒定流水动力模型和水质模型,采用该水库实测成果对模型进行了验证,并利用该模型对该大坝治理期间降低水位运行对库区水质的影响进行了预测。结果表明:随着水位降低,库区污染物浓度升高,水质变差;随着水位回升,污染物浓度降低,水质逐渐变好。水库降低水位运行将对水质造成不利影响,因此,在水库低水位运行期间,需严格控制库区污染源,同时加强水环境监督管理与监测。本文模拟结果对于开展水库降水位期间水环境影响的定量预测评价、保护库区水环境具有一定的理论意义和应用价值。     

山区多沙河流漂石河段洲滩发育特征试验研究

山区多沙河流漂石河段受水沙条件影响,洲滩发育丰富,改变了漂石河段的水沙运动规律及洲滩演变特征。基于野外调查与室内物理模型试验,探讨了漂石对多沙河段水动力特征及洲滩发育过程的影响。通过都江堰市岷江支流白沙河与龙溪河的野外调查,分析了典型漂石河段床沙组成及漂石河床形态特征。由于山区河流暴雨洪水及挟带的泥沙及河道地形多变等因素,大量上游来沙在漂石河段落淤,河床内洲滩的大量发育。通过系列室内物理模型试验,分析不同泥沙补给条件下漂石河床的洲滩形成过程及河床形态变化与水位响应过程。研究结果表明：暴雨山洪产生丰富的泥沙补给,导致白沙河与龙溪河的粗颗粒平均粒径粗大,存在大量漂石,形成漂石河段。漂石河段水力要素多变,河床形态剧烈调整。当上游泥沙补给时,受漂石周围水流变化影响,漂石河床局部以横向带状溯源淤积为主,下游段两侧淤积突出,极易形成漂石洲滩,从而增大局部河床比降,减缓河道下切。上游来沙不均匀过程显著改变了漂石河床局部水位及泥沙淤积规模。因此,通过野外调查与室内物理模型试验,揭示了水沙条件下的漂石河床形态变化特征,山区河流上游来沙与漂石共同影响洲滩发育过程,表明漂石对山区多沙河流的水沙运动产生突出影响。     

汉江中下游非点源磷负荷对水质的影响

非点源污染是河流水体富营养化的主要来源之一,也是当前流域水质管理的重要难题,然而目前关于非点源磷负荷对水质的影响研究尚少.选取汉江中下游流域作为研究区,基于Landsat TM影像、DEM、土壤、水文、气象等环境监测和社会经济统计数据,运用SCS模型和负荷输出经验方程,估算了研究区内非点源磷负荷,结合2007年点源排放的调查结果,在分析污染物迁移转化规律的基础上,建立了汉江中下游的一维水质模型,并利用2007年研究区内16个水质断面监测数据进行了验证.结果表明:2007年汉江中下游平均非点源磷负荷量达5 381.30t,迁移进入河道后对水质污染的贡献率在60%左右,其中农业非点源和城市非点源影响尤其突出,已成为汉江中下游最主要的污染类型.     

SWAT模型参数移植法缺资料地区非点源污染模拟研究

为了解决资料稀缺流域非点源污染研究中分布式物理模型无法直接应用的问题,基于SWAT（Soil and Water Assessment Tool）模型,采用参数移植法构建了无径流无泥沙资料的西充河流域（西充境内）非点源污染模拟方案。验证流域模拟结果良好（R2>0.8,NSE>0.5）表明SWAT模型径流泥沙参数可用于相似流域移植,研究区西阳寺断面TP（R2=0.52,NSE=0.69,Re=35%）水质模拟结果说明基于径流泥沙参数移植后的SWAT模型可用于进一步非点源污染模拟研究。     

基于SWAT模型的三峡库区流域污染物来源分析及重点控制区域识别

随着非点源污染逐步成为三峡库区流域污染的重要控制对象,将SWAT模型应用于三峡库区流域非点源模拟研究,以识别库区非点源污染来源关键区域.模型建立后采用2002—2008年水文、水质实测数据进行率定与验证,径流、泥沙、营养盐的评价指标ENS均达到令人满意的效果,表明SWAT模型应用于三峡库区流域是可行的.通过对三峡水库污染物的来源分析可知:三峡库区上游汇入为库区污染物的主要来源,贡献率平均为71.74%,库区流域非点源污染贡献率最高为33.03%,而库区点源污染贡献率较小,最高仅为4.17%.对库区单位面积污染负荷的模拟研究表明:三峡库区流域非点源污染物产生的关键区域主要集中在库区腹部,即小江、大宁河、汤溪河等支流流域.     

水源热泵用江水水质综合评价

江水水质是利用江水源热泵技术时必须考虑的重要条件之一,也是影响江水源热泵系统效率的关键因素。通过对江水源热泵换热器结垢的水质影响因素进行分析,确定了主要水质指标及其取值。采用模糊综合评价法,利用实际监测数据,分析了作为水源热泵源水的江水水质类别。针对实际工程应用中需要检测相关国家标准规定的多个指标并同时满足的难度,提出了水质结垢潜能值的概念。作为水源热泵用水质综合评价指标,水质结垢潜能值既考虑了主要水质参数对水源热泵换热器结垢的综合作用,又能够简便快速地为工程应用中的水质判断和系统选择提供直接依据。     

平原地区感潮河流的水质数值模拟研究

对平原地区感潮河流的水质进行了数值模拟，通过建立1D水动力学和水质的联合模型，分析感潮河流的水位和水质浓度随潮汐变化情况。水动力学模型采用Preismann隐格式离散，水质模型对流项采用迎风格式。模型结果较好．可以用于预测感潮河流的水质变化情况。     

缺资料流域的非点源污染模拟研究

针对非点源污染模型在缺资料流域应用较为困难的问题,以赣江袁河流域为例进行研究。通过插补延长、参数移用等技术手段处理分析,构建了基于分布式SWAT模型的袁河流域非点源污染模拟方案。对流域内水量、泥沙及主要污染物氨氮（NH3-N）和总氮（TN）模拟计算结果显示,纳西效率系数和相关系数基本达到0.7以上,模拟精度较为满意,说...     

Modelling sediment transport processes in macro-tidal estuary

This paper outlines a numerical modeling study to predict the sediment transport processes in a macro-tidal estuary, namely the Mersey Estuary, UK. An integrated numerical model study is conducted to investigate the interaction between the hydrodynamic, morphological and sediment transport processes occurring in the estuary. The numerical model widely used in environmental sediment transport studies worldwide, namely ECOMSED is used to simulate flow and sediment transport in estuary. A wetting and drying scheme is proposed and applied to the model, which defines “dry” cells as regions with a thin film of fluid O (cm). The primitive equations are solved in the thin film as well as in other regular wet cells. A model for the bed load transport is included in the code to account for the dynamics of the mobile bed boundary. The bed evolution due to bed load transport which is calculated according to van Rijn (1984a) is obtained by solving the sediment mass-balance equation. An estuary-related laboratory flume experiment is used to verify the model. Six sets of field measured hydrodynamic data are used to verify the corresponding predictions of the model, with the model-predicted water elevations and salinity levels generally agreeing well with the field measurements. The numerical model results show that in the Mersey Estuary both the tidal level and river discharge affect significantly the sediment transport. Reasonable agreement between the model results and field data has been obtained, indicating that the model can be used as computer-based tool for the environment management of estuarine system.     

水环境非点源污染的模型模拟

由于水环境非点源污染问题越来越受到人们的重视，非点源污染模型得以快速发展，首先简介了非点源污染模型的基本概念，然后把模型的研究发展历程划分为三个阶段，并分别进行了回顾，为了给模型的应用者提供一个简单的选择依据，文中把常用的一些模型进行了比较研究，最后还系统分析了当前模型的不足之处，概括了其研究和发展的趋势，并针对我国相关研究现状提出了建议和构想。     

杭州市闲林水库水质模拟研究

钱塘江水源水质相对较差,而拟建的闲林水库工程作为杭州市备用饮用水源,由于水量不足需从钱塘江进行补水．补水后会对库区水质造成一定影响．通过建立二维水动力模型分析水库水体的复氧能力;采用完全混和水库水质模,选取污染物平均浓度时连续补水,污染物最大浓度时连续补水,污染物最大浓度时分阶段补水三种补水工况模拟计算水库氨氮、总磷、总氮的浓度,分析闲林水库的水源水质,为工程决策提供支持．