流域水环境与生态学研究回顾与展望

简要分析了流域水环境与生态学的发展历程,系统介绍了2010年以来中国水利水电科学研究院水环境研究所取得的主要科研成果:(1)水环境监测技术与标准。形成了水环境监测分析技术与标准体系,研发了系列水环境监测标准物质,研究了水源地健康风险评价技术与水污染事件应急预警预报关键技术,研发了水环境监测新技术与设备;(2)流域水环境与水生态过程演变机理与模型。在大型水库重金属污染物水环境演变机理及效应、生源物质流域迁移转化特征及驱动机制、生态水文过程变异与河湖生态响应机制与流域水环境与生态模型等方面取得系列创新成果;(3)流域水质目标管理与流域水环境综合治理技术。形成了水功能区达标评价技术体系、流域容量总量控制技术体系,提出了流域水环境综合治理规划技术与湖库沉积物污染评价与生态疏浚方案制定技术,研发了生物慢滤水处理水质净化技术及设备;(4)河湖健康评估与水生态保护修复技术。提出了河湖健康评估标准,研究形成了河湖水系生态连通技术、生态流量确定技术、水质水量联合调度技术与水生态修复技术。最后分析了新时期水环境与生态学的科技需求,提出了水环境研究的展望。     

基于水动力模型的防洪工程水环境影响分析

文中通过建立福州闽江河段水动力二维模型,对闽江北港南岸防洪工程对水文情势、盐度上溯、水质变化等的影响进行定量计算。结果表明:工程对闽江南北港分流比几乎没有影响,整体水动力条件变化极小,工程前后南北港污染带分布基本没有变化,工程具有较好的环境合理性。     

三门峡水库水质模型与水环境容量分析

应用Preissmann四点隐式差分格式和空间交错网格隐式差分迎风格式建立了龙门至三门峡断面的一维水动力及水质模型。应用P-Ⅲ型曲线对1960年以来龙门与河津站的历年最枯月平均流量及史家滩站平均水位进行了统计分析,得出了三门峡水库水环境容量的设计条件。应用建立的一维水动力及水质模型,计算了周边水功能区水质达标情况下三门峡水库的水环境容量。计算结果表明,如果支流水功能区水质达标,库区排污口CODMn、氨氮不需要削减排放,水质也可达标。     

东江三角洲水环境综合模型及其应用研究

平原感潮河网河道密集、水动力学条件复杂,不同条件下水环境状况及影响比较难模拟和定量评价。利用M IKE11软件建立东江三角洲水环境综合模型,可充分利用三角洲河网实测资料建立流域水力学模型、主要污染物运移规律和自净、富集规律的水质模型,并对模型进行率定和验证。利用其进行东江下游及三角洲供水水源保证工程不同布置方案实施前后对东江三角洲区域水环境影响效果模拟分析。通过应用表明,该模型能较好模拟东江三角洲在不同条件下的水环境变化,评价结果可以为该区域水环境保护和水资源管理提供科学依据。     

重要水源地小流域水环境动态模拟及调控研究

本研究选取北京密云水库上游曹家路小流域为对象,通过野外监测和模型计算的方法对小流域水环境进行动态模拟及调控研究。综合运用水文学、水环境学、数理统计和地理信息系统等方法,并结合野外监测、实验室分析和计算机模拟等手段,建立了小流域半分布式水文模型和一维河道水质模型。运用该模型对曹家路小流域的水质状况进行了模拟计算,得到了流域出口断面NH3-N、Os、BOD、COD和TN等水质因子的总体特征和全年全时段变化过程。根据1956~2000年的水文数据,分析了流域特征水文年水环境的动态变化,提出了相应的水质保护和水环境容量利用综合调控方案,并依据区域的经济发展进行了水环境动态规划。     

基于 MIKE SHE模型的洋河流域水环境模拟研究

张家口市作为京津冀水源涵养功能区及冬奥会举办场地,当地社会经济发展对水环境提出了更高要求,改善流经张家口市7区4县的洋河水环境迫在眉睫.基于MIKE SHE模型,建立洋河水环境对流域排污的响应关系,评估3种不同点源和面源污染控制方案下洋河水质改善效果,结果表明:在平水年来水情况下,基础情景下2019年洋河干流关键断面八...     

小安溪流域水环境污染综合评估

借助GIS平台,综合采用源强系数法、输出系数模型、等标污染负荷法和内梅罗指数法,对小安溪流域面源污染及水质进行分析。计算结果表明,城镇居民生活污染为主要污染源,TN为主要污染物。从分布乡镇的角度分析,靠近城区的区域污染更为严重,其重点治理乡镇为巴川街道、东城街道、南城街道和虎峰镇,流域水质整体较差,有高达70%的水质指标未达到地表水Ⅲ类水质标准,面源污染评估结果和水质监测数据基本一致。针对该流域水污染现状,提出了以升级改造城镇生活污水处理系统为主的工程措施和上下游联动治理为主的非工程措施。     

淮安市城市水环境建设实践

淮安是一座历史悠久的文化名城,因水而兴,因水而盛;城内水网密布,水系纵横。曾经一段时期,淮安城市水环境缺乏综合治理,河道污染较重,岸线破损无序,河岸随意乱倒垃圾现象时有发生,各水体之间连通性较差,水流不活。2001年,淮安市委、市政府将城市涉水事务交由水利部门管理。多年来,淮安市水利局紧紧围绕＂绿水生态城市＂的发展定位,充     

连云港市城市水环境建设与管理措施研究

针对连云港市市区水环境存在的水多、水少、水脏等突出问题，对城市防洪除涝、供水安全、水资源保护、水生态及水景观等内容进行了研究，即在确 保防洪 排涝、城市供水安全的前提下，将安全、环境、生态、景观等因素综合考虑，充分利用现有工程及设施，在管水、治水的同时，同步实施水景观、水生态建设，实现水清、水活、 水多、水美，达到人与自然的和谐，最后提出了具体的实施建议。     

三峡库区水环境保护与生态修复初步研究

分析三峡工程对库区水环境和水生态的影响,主要有:库内水温分层、水污染及富营养化问题、泥沙淤积以及对陆生生态和水生生态的影响。提出加强库区城镇污水处理、控制城镇发展和农村面源污染、排污口综合整治、水华控制,加强水质监测与管理等水环境保护措施;陆生生态与生物多样性保护,水域生境保护与修复,珍稀、特有物种资源保护,水库生态调度和建立自然保护区(点)等水生态保护与修复措施。     

三峡水库试验性蓄水期间水环境质量监测分析

为了分析三峡水库蓄水后的水体质量变化情况,选取水库干流全程和主要支流典型断面进行了水质监测。水库蓄水期间水质分析的结果表明：库区干流水质较好且总体稳定,但支流水质总体较差,支流回水区各断面水质以Ⅳ类为主,主要超标因子为总磷,与蓄水前相比,支流水质明显下降,大部分处于中营养或富营养状况,部分支流回水区的局部河段发生了水华。水质分析结果为针对性地制定三峡水库水环境保护措施奠定了基础。     

三峡库区典型支流水质模型及其参数敏感性分析

参数敏感性分析旨在确定水质模型中各参数对模型精度的影响,在利用水质模型分析时,可根据参数的敏感性精简模型中的大量参数。以三峡库区支流草堂河为例,建立相应生态动力学模型,并对模型结果进行验证,再进一步采用扰动分析法对模型中26个参数的敏感性进行了计算分析。研究结果表明:生化参数中浮游植物的最大生长率(R0)、适应温度下限(T1)、死亡线性系数(RDIE1)、光照最低值(IOPT)、消光系数(KC)、遮光系数(KW)及磷酸盐半饱和系数(KPO4)是敏感性最高的参数,其他参数敏感性相对较低;对同一参数而言,其敏感性亦会随季节改变发生变化,其敏感性一般在冬春季较低,夏秋季较高。     

松华坝水库水源区面源污染的防治

位于昆明市北郊的松华坝水库,1991年起水质受到污染,原因有水土流失、农田化肥和农药、生活垃圾和污水、畜禽粪便等。治理面源污染的措施有:①建设小型水利工程水保工程;②生态修复;③推广沼气池;等。     

三峡库区水环境问题及保护对策

采用单因子指数法对三峡库区进行地表水水质评价,结果表明:三峡库区(长江、嘉陵江、乌江)水质总体保持Ⅱ~Ⅲ类标准,无明显恶化趋势;但次级河流污染严重,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类水质的断面数仅占48%,水质较差。对研究区水环境存在的主要问题及形成原因作了剖析,指出工业污水、固体废物、水土流失、生活垃圾、农业非点源污染是造成近年来水环境污染加重的主要原因,市政水处理设施严重滞后也是造成库区水环境质量改善缓慢的主要原因。提出了三峡库区可持续水环境保护的对策。     

三峡水库蓄水前后下泄水温变化及其影响研究

在分析了影响水库温度的各种影响因素和结合三峡枢纽的调度情况的基础上,对三峡水库蓄水前后实测水温资料进行了分析.三峡水库在围堰发电期下泄水温过程规律发生了一定的变化,下泄水温在不同时期分别出现"滞温"和"滞冷"现象.并进一步分析了下泄水温变化对下游河流生态的影响和范围,基于此而提出了三峡水库生态调度必需把下泄水温过程最大程度地与天然过程相接近作为水库生态调度的原则,从而为下游流域生态系统健康发展创造有利条件.     

Reservoir operation schemes for water pollution accidents in Yangtze River

After the Three Gorges Reservoir starts running, it can not only take into consideration the interest of departments such as flood control, power generation, water supply, and shipping, but also reduce or eliminate the adverse effects of pollutants by discharge regulation. The evolution of pollutant plumes under different operation schemes of the Three Gorges Reservoir and three kinds of pollutant discharge types were calculated with the MIKE 21 AD software. The feasibility and effectiveness of the reservoir emergency operation when pollution accidents occur were investigated. The results indicate that the emergency operation produces significant effects on the instantaneous discharge type with lesser effects on the constant discharge type, the impact time is shortened, and the concentration of pollutant is reduced. Meanwhile, the results show that the larger the discharge is and the shorter the operation duration is, the more favorable the result is.     

库水升降作用下三峡库区三门洞滑坡变形响应特征

三峡库区三门洞滑坡自设立专业监测设施以来,一直发生持续蠕滑变形。通过野外调查、GPS监测数据分析,并运用Geo-studio有限元软件对滑坡进行渗流场模拟,分析了库水位不同升降速率下滑坡的稳定性。研究结果表明:①库水位上升时,滑坡的稳定性呈上凸型,表现为先上升后下降;当滑坡以1.6 m/d的速率上升时,滑坡稳定性最大。②库水位下降时,滑坡的稳定性呈下凹型,表现为先下降后上升;不同降速下的稳定性极值不同,但最终的稳定性基本保持一致。③三门洞滑坡作为典型的堆积体滑坡,库水位的升降是导致滑坡发生变形的主要因素,目前一直处于蠕滑变形状态,但不会发生整体性破坏。     

三峡工程环境保护的研究与实践

从三峡工程近10多年来环境保护的实践，可以认为三峡工程总体上是一个生态工程，是地区、流域、全国可持续发展的推动力。三峡工程的环境保护细致全面，有许多创新。     

三峡库区水资源保护规划的编制思路

三峡水库是国家重要的战略淡水资源库,也是重要的生态环境敏感区。保护好库区水资源, 对于保障库区居民用水安全,促进库区生态环境保护与区域经济社会和谐发展具有十分重要的意义。通过分析三峡工程进入试运行期后,库区水资源保护面临的主要问题,论述了开展三峡库区水资源保护规划的重要性和必要性,并探讨了编制三峡库区水资源保护规划的指导思想、原则及主要工作思路,可为编制三峡库区水资源保护规划提供参考。