平原河网地区水环境模拟及污染负荷计算

根据台州市河网地区水体的水动力、水质特性及污染负荷,利用MIKE-11软件,建立了河网一维水动力和水质耦合模型。利用实测水位、NH3-N、COD质量浓度进行了参数的率定和验证。在水动力水质模型的计算结果的基础上,计算水环境容量及其现状入河污染物负荷,构建了台州市区河道污染物负荷历时曲线,计算出COD和NH3-N在各个流量历时区域内的削减量和削减率,旨在为平原河网地区水环境保护和水资源管理提供依据。     

东南沿海平原河网区域水质水量模型研究

为探究东南沿海平原河网区域水质改善的可行方案,针对温岭市金清水系污染来源复杂的问题,开展水质水量模型研究。采取"流域分区-用户定位-排污计算"的污染负荷计算思路,建立水质水量耦合模型,以河网主要污染物氨氮为评价指标,提出重点断面的水质改善目标以及对应的污染控制方案与引水方案。结果表明:实施削减氨氮污染物入河量至1 023 t的污染控制方案与向南官河引水10 m3/s的引水方案组合可使各重点断面平均水质达到V类水标准;实施削减氨氮污染物入河量至728 t的污染控制方案与向南官河引水20 m~3/s的引水方案组合可使各重点断面平均水质达到Ⅳ类水标准。研究成果为温岭市金清水系面向众多污染源的精细化、精准化污染治理提供参考,为类似区域的水质改善提供借鉴。     

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。     

山丘区水环境容量计算及限制排污总量分析——以临海市“五水共治”规划为例

为改善山丘区水环境,以典型山丘区城市临海市为研究对象,基于对临海市水环境现状、水环境功能及水污染负荷的充分调查,建立河网水量水质数学模型,计算了河网水环境容量,并提出了污染物排放总量控制和削减方案。结果表明:临海市河网的水环境容量COD为15 904.3 t/a,NH3-N为1585.2 t/a,水质超标率分别为COD 15.61%,NH3-N 16.67%。规划年工程实施后预计新增水环境容量COD 1 137.7 t/a,NH3-N 114 t/a,削减污染物入河量COD 10 610.6 t/a,NH3-N 1 082 t/a,水环境质量得到较大提升。     

杭嘉湖平原河网区水环境评价与保护对策

以位于杭嘉湖平原下游的平湖市为研究对象, 采用概化方法建立区域纳污能力箱子模型, 核定平湖市河网纳 污容量, 估算其主要水质指标超标现状及在不同水质目标下的入河污染负荷削减要求。针对水资源保护和水环境 管理方面的突出问题和薄弱环节, 研究提出减排措施和污染治理对策, 为杭嘉湖平原河网区实施限制纳污红线的控 制提供依据。     

沿海平原调水引流及水量水质联合调控研究

浙江省沿海平原河网水源补给不足、水环境质量差,实施平原调水引流是增加水资源补给、促进水体有序流动以及改善河网水质的有效措施。以台州温黄平原为例进行研究,构建了水量水质联合调控耦合模型系统,在开展产水产污分析以及原型调水试验研究等工作的基础上,对调水引流水量及其改善河网水环境效果方面开展了分析,根据试验分析结果,提出了实施河网水量水质联合调控的方案。研究成果可为温黄平原乃至整个浙江省沿海平原实施调水引流及水量水质联合调控提供技术支撑和研究示范。     

西安市主要河流纳污能力及污染物总量控制探析

通过对西安市境内主要河流基本情况的分析,在给定河流水功能区现状的和规划的水质目标、设计流量、污染物综合衰减系数以及水质背景条件下,采用一维水质模型核算了河流水功能区的纳污能力;在调查分析现状年河流水环境状况和污染物入河量的基础上,预测了规划年生活和工业污染物的排放量和入河量;根据计算的纳污能力和污染物入河量,提出了规划年河流水功能区的污染物入河量控制方案,为西安市河流污染治理和水资源保护提供技术支撑。结果表明:规划年黑河污染物入河削减量任务最轻,COD入河削减量均为0,氨氮入河削减量2020年为1.6 t,2030年为0.6 t。灞河最为繁重,COD入河削减量2020年达到4215.2 t;2030年达到4401.8 t;氨氮2020年入河削减量达到624.5 t;2030年达到696.8 t。     

浙江温黄平原典型河流水质改善方案研究

选取台州市东官河作为浙江温黄平原典型河流的代表,构建MIKE11河网水环境数学模型,基于水量、水质同步实测数据对模型进行率定验证。为保证东官河控制断面水质达标,综合考虑水文条件、污染物削减和引水3个方面因素,提出了9套研究区域模型计算方案。结果表明,近期区域内污染物削减60%,控制长潭水库调水量为2 000万m3时,东官河水质可达Ⅳ类;远期区域内污染物削减90%时,东官河水质基本可达Ⅲ类即功能区水质目标。本研究旨在为东官河水环境综合整治提供技术支撑。     

望虞河西岸主要入河支流污染物通量研究

利用经率定验证的望虞河西岸平原河网地区河流水量、水质计算模型,根据1995年(丰水年)、1988年(平水年)、1971年(枯水年)的水文资料,以及2006年太湖流域各主要河流纳污量资料,计算了各典型年不同季节入望虞河主要河流的入河水量和水质浓度,由此计算出望虞河西岸平原河网区各主要入河河流污染物入河量,并结合河网中水的流向,得出入河河流污染物通量的综合影响结果:张家港入望虞河污染物通量最大,所以张家港的污染治理是整个望虞河西岸污染治理的关键部分。     

平原河网地区典型小流域水环境治理工程环境效应评估

选取太湖西北部的竺山湾小流域为研究区域,针对平原河网地区水流特征,建立基于MIKE模型的竺山湾流域河网模型。以该区域内2012年实施的水环境治理工程为评估对象,通过整理各项工程设计资料、实地调研各项工程运行工艺、运行结果,汇总出各个工艺的减排效果。通过计算2011年、2012年污染物入河量,设置不同的运算工况,核算了水环境治理工程运行后该区域内各镇区水污染物总量达标情况及污染物入湖量变化情况。结果表明:在容量总量目标约束下,2012年实施的水环境治理工程使各镇区污染物需削减量较2011年有所降低,同时可降低各主要入湖河流污染物入湖量,说明水环境治理工程对竺山湾小流域内水环境起到一定的改善作用。     

平原河网水体石油类浓度达标及总量控制

选取台州市区水体为平原河网水体代表,根据石油类污染物垂向分布规律,得到台州市区水体石油类污染物垂向分布系数为2．33m-1,修订各断面垂向平均浓度为水深0．5m处浓度,简化三维问题;建立台州市中心片区一维河网水量水质模型,对各项参数进行率定验证。分别利用水环境容量数学模型和一维河网模型获得研究区域石油类水环境容量和断面达标时各排污口的削减量。结果表明：研究区域内石油类水环境容量为2．68t／a,容量总量达标情况下,石油类污染物削减率为75％;主要控制断面达标情况下,各排污口的削减率在33％～100％之间。     

基于平面二维水质模型的潮汐河流污染源反演

根据潮汐河流的水动力及污染物输运特点,采用二维非稳态水动力、水质模型构造污染源控制反问题,在确保控制点水质达标的前提下,通过对污染源进行反演控制,实现总负荷量最大与污染负荷最优分配的目标。以长江小河口—十二圩段为例,对反演方法进行验证。结果表明,反问题计算结果是可信的。     

潮汐作用对河网区重金属输移的影响

根据相关文献,推导了只考虑溶解态和悬浮态输移过程的一维河流重金属输移模型的表达式。根据2005年12月北江镉污染事故背景资料,对该模型的参数进行率定,以分析珠江流域西、北江河网区潮汐对重金属输移的影响。设定北江上游突发污染事故与下游大、中、小潮相遭遇的情景,将情景资料代入重金属输移模型进行模拟,根据模拟结果评价了事故对佛山市水厂供水带来的影响。分析结果发现,潮汐作用造成河流内水流往复震荡,对污染物的迁移过程影响较大;不同的潮汐作用导致西江、北江的水流补给形式发生变化,进而影响污染物的传播途径;污染事故与大潮相遭遇时,对供水造成的危害要远大于与中、小潮相遭遇时。     

区域污染负荷特征与控制分析：以宁夏沿黄经济带为例

2017年以来宁夏13条主要入黄排水沟水质基本为劣Ⅴ类,迫切需要推进宁夏沿黄经济带污染防控,保障沿黄城市群高质量绿色发展乃至黄河流域生态安全。针对宁夏沿黄经济带现状污染分析中未考虑污染物入河过程中的减少和点面源污染总体分析不足的问题,以TN、TP、COD、氨氮为污染负荷指标,采用统计数据和考虑入河系数的输出系数法,分析区域污染负荷特征,诊断主要污染源,计算分析点面源污染物排放量和入河量,进行污染物入河量控制分析,提出污染防控的重点和策略。研究表明:2017年研究区TN、TP、COD、氨氮排放量分别为2.23万t、0.15万t、6.16万t、1.00万t,入河量分别为1.03万t、0.03万t、3.31万t、0.44万t,城镇生活污水、农田化肥污染、工业污染物入河量分别占入河总量的55.9%、26.6%和14.7%。污染防控主要策略是城镇污水处理厂出水水质提标至准Ⅳ类,可削减污染物至现状的60.8%;农田亩均化肥折纯量控制在15kg以下,可削减污染物入河量至现状的32%;宁东能源化工基地和工业园区实行近零排放。研究结果为宁夏沿黄经济带生态保护和污染防控治理提供技术支持。     

河道海绵建设中SWMM-MIKE 11耦合模型的构建及应用思路

为解决我国城市化进程中的水安全和水环境问题,结合海绵城市建设理念和河道综合整治目标,分析暴雨洪水管理模型(storm water management model,SWMM)和MIKE 11模型的适用范围、具备优势和存在不足。结果表明,SWMM广泛应用于径流总量控制和面源污染削减的模拟,但是无法模拟河道中污染物的对流扩散和生化过程;MIKE 11河网模型广泛应用于城市河道水量和水质模拟,可预测特定条件下的河道水环境变化情况,但是无法反映陆域面源污染对河道水质的冲击影响。构建SWMM-MIKE 11耦合模型,利用SWMM进行海绵设施和雨水管网模拟,将SWMM中管网排口径流作为边界条件导入到MIKE 11模型中,可以实现二者优势互补。     

苏南运河苏锡常段水环境容量和排污控制量研究

对苏南运河苏锡常段沿岸的工业污染源、农业污染源和城镇生活污水排污的分布以及入河的排污情况进行了调查,计算出各种污水污染源的入河量,对污染源进行了评价,指出了苏南运河段的主要污染源、主要污染物以及排污量最大的主要污染企业和城镇区。根据水质断面水质监测成果,对苏南运河段的水环境质量用单因子指数法进行了现状评价,得出了水质断面达标情况及主要的污染因子。此外,根据确定的水质目标,分别计算出各段水体的水环境容量、排污控制量和削减率,再结合现状排污量,对所得的计算结果进行了对比分析。找到了超标断面和超标污染因子,并在上述结果的基础上提出了相关建议。     

基于龙王庙断面水质达标的城南河流域水环境容量

为保证南京市浦口区城南河龙王庙断面水质稳定达标,综合考虑水文、水质和污染源现状,对研究区域入城南河的污染源进行排污口概化,构建水环境数学模型,计算得到基于龙王庙断面水质达标的城南河水环境容量,以此与现状入河的污染物量比较,确定污染物的削减比例。结果表明:在保证龙王庙断面水质达标的情况下,城南河COD、NH+4-N和TP的水环境容量分别为2 183 t/a、201 t/a和154 t/a,污染物削减率与水质超标率的差距在20%以内。     

山区性河道水环境容量及合理配置研究

山区性河道具有单向流的特点,往往跨越多个行政区域。排入河道的污染物随水流稀释、降解后,多余的污染物进入下游河段,导致跨界水污染纠纷事件。河道水环境容量的分析与计算是水环境保护、污染物总量控制、排污权分配的理论依据。本文分析了影响水环境容量的主要因子及常见问题。提出在满足水质目标的前提下,应允许地方政府对排放流量作动态调整,以适应河道流量的变化。提出环境容量是有价值的环境资源,必须合理配置,并可以通过市场手段进行有偿转让。指出了水环境容量配置原则、转让补偿机制、标准等需要进一步研究的问题。