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内水动力条件和水质状况,改善效果与外部来水条件及引水规模有关;通过白屈港线路引长江水入运东大包围,并适当增大引水规模,可达到水动力和水质改善目标。     

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。     

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,改善效果与引水规模、引水口门布局及引水时段均有关;综合水动力与水质的改善情况,当引水规模为27m~3/s,以洪水湾节制闸、高桥泵站、邵家渡翻水站及沿山导流河节制闸联合调度引水,对河网进行间断活水时,海曙区水环境得到较大改善。     

基于MIKE21FM模型的厦门筼筜湖水质提升方案

为进一步全面提升厦门筼筜湖水环境质量,利用MIKE21FM构建筼筜湖二维水动力、水质数学模型,并对模型参数进行率定验证,运用模型模拟分析四种水质提升方案下的水动力、水质情况。结果表明,综合了重建西堤闸扩大纳潮量、延长导流堤至干渠内部、扩建西水东调海水泵站三个单项措施的组合方案对筼筜湖水动力、水质提升最为全面,效果最优。建议在加快推进截污、清淤综合整治工程的同时,继续加强开展效果更好的引清活水工程,促使筼筜湖水生态环境更快、更好提升。     

复杂河网水利工程水量水质联合调度研究

以北村水系为例,采用平面二维有限元水动力模型 RMA2 和水质模型RMA4,模拟分析了潮位影响、引水工程及水库泄水单因素水利工程水资源调度条件下河网水量水质时空变化规律,提出了3种闸、站、库联合调度方案,建立了水量水质联合调度评价指标综合评价方案.结果表明,落潮时引潮排水相结合方案为北村水系水利工程联合运行最优方案.     

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。     

基于MIKE11的白莲泾区域水量水质模型研究

为保障世博园区水安全、研究河网水力要素的时空变化过程及感潮河网水动力变化特性,应用MIKE11水环境模型软件,构建并改善了白莲泾区域水量(水文、水动力学)水质模型,并对模型进行重新率定、验证,所得计算值与实测值吻合较好.应用模型模拟了“6.29大雨”白莲泾区域的河道水量水质,提供了最优的泵闸联动调水方案.可为制定、优化调水方案和建立水资源环境管理决策支持系统提供科学依据.     

基于MIKE21的城市河流水质改善与达标分析

为进一步改善北京市潮白河顺义段的水质并分析其目标可达性,基于MIKE21模型,以COD、TP、NH_3-N为特征性指标,在四种方案下分别对研究河段进行水动力与水质模拟。根据其模拟结果,定量分析四种方案,发现四种方案对潮白河的水质全面提升均有一定效果,方案2、3的出口断面水质可达到要求的Ⅳ类水标准。     

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。     

MIKE11模型在泗洪县城城区河网引水冲污工程中的应用

为构建和谐的泗洪县城区河网水系生态系统,有必要研究改善水系水环境的可行性技术方案。以泗洪县城区水系为例,利用MIKE11模型中的HD和AD模块构建了一维水动力模型及水质模型,分析了各种引水冲污工程措施调控对水系水量水质的影响,并利用水动力学模块对泗洪水文站实测水位、水质资料进行了率定,结果表明计算值与实测值吻合较好。     

海曙区生态活水方案研究

针对城市枯水期水环境问题,研究海曙区生态活水方案,建立研究区MIKE11水量水质耦合模型,统筹考虑不同水源与退水闸碶联合调度,拟定生态活水方案,模拟分析不同方案下水环境改善效果。结果表明,海曙区皎口水库按1.74m~3/s规模下泄,高桥泵站和黄家河泵站分别以13.44、1.00m~3/s规模引水,保丰闸、行春碶和屠家堰配合退水,可取得较好的水环境改善效果。研究成果可为类似区域提供借鉴。     

基于水动力水质联合调控的温州市主城区平原河网引水规模研究

鉴于引调水工程可显著提高平原河网水资源水环境的承载能力,针对温州市主城区平原河网水系特点,以瓯江干流为调水水源、以区域引排工程为手段,构建其水动力水质联合调控模型,在分析引水水质及污染物入河量的基础上,同时考虑目标流速和目标水质两个因子,确定研究区所需引水规模为30m3/s,为研究区调水引流方案提供了支撑。     

基于水量水质联合调控系统的宁波市三江平原河网引配水研究

引配水工程可显著提高平原河网水资源水环境的承载能力。针对宁波市区三江平原河网水系特点,以姚江干流为配水水源、以区域引排工程为手段,构建其水量水质联合调控模型系统,在计算引曹南线工程实施前后姚江干流向河网可配水水量的基础上,考虑河网的水动力及水环境改善效果,优化三江平原河网引配水格局,进而为宁波市区三江平原实施河网引水工程、优化配水调度提供技术支撑。     

新江海河河网地区水量水质联合调度模拟及引水方案

为分析南通市通州区新江海河地区不同引水方案下的水质改善效果,采用一维圣维南方程组和对流扩散方程,以水量模型和水质模型间流量、水位资料的信息传输廊道为媒介,构建水量水质耦合模型,通过控制南通闸引水量,模拟分析了不同引水方案对新江海河各断面CODcr和氨氮浓度变化的影响。结果表明,由于新江海河水动力条件不足,污染物本底浓度较高,导致工程引水对其水质改善效果有限,针对其水质污染特点,提出了加强控制污染物入河量的建议,为当地水利工程调度工作和改善新江海河水体水质提供了依据。     

二维水动力模型在姚江大厍船闸通航影响分析中的应用

为分析引排水工程对船闸通航的影响,以大厍船闸为例,在"姚江西排"工程的背景下,利用MIKE 21软件构建了二维水动力模型,设计了11个引水工况和2个排水工况,计算了各工况下的水动力条件及河道冲淤情况。计算结果表明,各引水工况下,船闸引航道处水流纵向流速均在0.01～0.02m/s,横向流速均小于0.01m/s,且无冲淤发生;排水工况下,船闸引航道处水流纵向流速在0.12m/s以下,横向流速小于0.09m/s,在河道内有局部轻微冲淤;综合评价引排水工程对大厍船闸的通航无明显影响。研究成果可为类似船闸通航影响分析提供参考。     

流溪河水量调度的水流传播时间分析

为保障流溪河水量调度的需要,构建了广州片区一维河网水动力模型,并对其精度进行了验证分析。结果表明,模型精度较高,可用于流溪河水量调度的水流传播数值模拟计算。为较准确地确定溪流河水流传播时间,通过投放物理浮标跟踪等技术分析了水流从人和坝坝下到达海心沙的时间,利用建立的水动力模型对物理浮标跟踪结果进行了验证,同时采用该模型模拟计算了下泄流量分别为250、350m3/s和物理浮标测流条件下水流从人和坝坝下到达海心沙的传播时间。     

滇池草海水动力特性及牛栏江补水规模适宜性研究

滇池草海具有浅水型湖泊的水流特点,风是湖泊水流运动的主驱动力,出入湖水流运动影响相对较弱。为加快草海水体循环与交换,促进草海水质的持续性改善,在研究草海水动力特性的基础上,分析了牛栏江—草海补水的适宜规模。结果表明,牛栏江来水量与湖区水质具有显著的线性关系,当前湖区TP浓度主要受牛栏江来水的影响与控制,TN浓度受入湖水质影响明显。从草海水质改善需求和牛栏江—滇池补水工程综合效益发挥的角度,推荐牛栏江—草海补水工程的适宜规模为3.0m3/s。     

南通市濠河水环境容量评价和提升措施

为改善南通市濠河水环境状况,利用解析法建立简便的濠河水环境容量定量评价模型,当以V类水质标准作为濠河最大污染限值时,按照濠河水系现有污染源排放浓度,分别从化学需氧量(COD)、氨氮(NH_3-N)、总磷(TP)、总氮(TN)和生化需氧量(BOD)的浓度限值,计算了濠河还能容纳的污染水体排放量,对应的排放上限值分别为1.816、1.382、0.303、0.064、0.232m~3/s,表明濠河水环境容量已经严重不足;建议用引江冲污、截污减排、环保清淤和生态修复措施提升濠河的水环境容量,修复濠河的水生态环境。研究成果可为水环境综合整治方案制定提供依据。     

珠江磨刀门河口咸潮活动对流域调水工程的响应

为分析珠江三角洲水资源配置工程(流域调水)建成后对珠江磨刀门河口咸潮入侵范围及沿岸取水口取水条件的影响,采用珠江河口整体三维斜压数学模型,研究珠江磨刀门河口咸潮活动对不同流域调水方案的响应。结果表明,磨刀门水道下游不同位置的取淡机率对上游水资源配置工程的取水量(80、160、240m~3)变化敏感性不同,在径潮动力互相平衡区域(滞留点)附近,各级取水流量下,取淡率变化幅度在5%~8%之间;当上游取水量逐渐增大时,咸水界也随之上移,每增加80m~3的取水量,咸水界上移0.9~1.1km。研究成果可为珠江三角洲水资源配置工程提供参考。     

晋中南-长治供水区水资源优化配置模型研究

针对供水区优化配置问题,以流域供水、生态和发电为目标建立了供水区水资源优化配置模型。设置供水区无引调水和考虑引黄入晋工程两种调度情景,分析丰平枯三种典型水文年研究区水资源优化配置方案。同时,提出一种改进多目标猫群算法(IMOCSO),对模型进行高效求解,得到多情景下的供水区水库调度方案集,为制定晋中南-长治供水区水资源优化配置方案提供了理论依据。算例结果合理有效,能较好地反映晋中南-长治区供水要求,验证了模型的可行性,为供水区水资源分配提供了新途径。