地下水资源保护与利用技术

<正>再生水作为河湖生态用水对地下水环境的影响及其风险防范北京市水科学技术研究院针对再生水作为河湖生态用水对地下水环境的影响及风险防范问题,开创了国内再生水利用地下水环境效应研究的先河,通过机理研究与示范应用相结合,提出了再生水利用的特征污染风险因子;揭示了包气带不同岩性介质对再生水特征污染物的净化能力;集成立体监测井     

新时期永定河流域生态修复思考

通过研究永定河流域治理历程,分析永定河生态修复中存在铺设防渗膜导致生态阻隔、再生水标准与地表水标准不一致造成永定河回补再生水隐患及防洪措施不完善等情况,提出拆除防渗膜恢复永定河自然生态系统、完善再生水指标标准、增加再生水入河前处理以及堤岸仿生态功能的应用等措施,为永定河生态修复提供思路。     

再生水作为景观环境用水的安全评价指标探讨

景观环境用水是再生水回用的重要途径之一,对其安全性做出合理评价是再生水回用的关键.根据我国再生水中所含主要污染物及其可能的暴露途径,结合国内外相关水质标准,探讨了再生水回用于景观环境水体的安全评价指标.分析了人体健康安全指标(包括有毒有害化学物质指标和微生物学指标)和生态安全指标(包括综合毒性指标和富营养化指标)的意义和适用性,建议研究科学的指标体系和定量化评价方法.     

永定河平原段小红门再生水生态利用工程实践

城市再生水利用工程能够实现区域水资源循环利用、环境改善和减污减排等多种功能,是缓解城市水资源短缺状况、改善城市河湖环境的有效措施之一。北京市小红门再生水生态利用工程通过工程建设将高品质再生水调入永定河,并利用长兴湿地、园博湿地和南大荒湿地进一步净化,可为永定河生态修复提供水源保障。     

再生水河湖生态利用的风险分析与水质保障技术研究

目前再生水用于景观环境已成为趋势,随着再生水回用河湖规模的不断增加,如何降低受水水体的生态环境风险备受关注。本文结合再生水水质指标本底值分析,针对回用后出现的富营养化环境风险,从再生水回用的全过程出发,提出一套再生水源水质提升、水体水动力保持、水体循环净化能力强化“三位一体”的河湖水体水质安全保障技术体系,以期为再生水回用河湖水体生态修复工程提供技术支撑。     

再生水补给条件下河流水质及河岸渗滤水质演变试验

由于人类活动影响加剧,永定河呈现水量锐减以及水环境持续恶化的趋势,生态环境遭到严重破坏。在此背景下,永定河生态重建工程亟待开展,生态补水方式急需确定。为探究多水源生态补水方式对河流水质及河岸渗滤水质演变的影响,开展模拟试验,探究流速、温度和土壤渗滤对再生水补水水质的影响。研究结果表明:流速增加有利于污染物降解;与高温相比,低温条件下的污染物降解能力明显优于高温,表明低温在一定程度上有利于再生水补水水质的改善;河岸渗滤水某些水质指标有一定程度的好转,但由于河底沉积物的聚集吸附作用使得通过土壤的水体轻微富营养化。最终结果表明,流速对于再生水补水水质指标影响最大。     

城市河湖再生水使用存在问题分析

城市河湖水资源供给为地表水和再生水,水资源供给紧缺.根据对城市河湖景观需水量的预测和水资源供给的趋势分析得出,再生水在城市河湖水源供给上将会越来越重要.通过分析再生水在城市河湖使用中存在的问题,提出解决办法.     

基于河流廊道构建目标的洋河生态需水核算

保障河流廊道生态环境需水对复苏河湖生态环境意义重大。洋河作为永定河重要支流,应按照高质量发展复苏河湖生态环境新要求进行生态水量核算。结合“流动的河、绿色的河、清洁的河、安全的河”的廊道构建目标和复苏河湖生态环境要求,选取Tennant法、水量平衡法、湿周法等对河道生态基流、城市河段满足景观蓄水及水体净化功能的生态水量、敏感期生态需水进行了核算,采用外包值同时满足防洪标准要求作为构建洋河生态河流廊道的生态需水量,最终确定洋河年生态需水量0.97亿m³。分析了近2 a洋河生态水量满足情况,结果表明,年径流量均满足生态环境需水要求,但个别月份达不到生态基流或生态需水过程要求,建议通过水库调度调整径流过程,满足生态需水过程要求。     

永定河全线通水需水量及保障方案研究

基于永定河长期断流对于生态水量的迫切需求,通过对永定河2019年春季生态补水河道水位、流量、入渗数据监测,计算满足河道全线不断流需水量。综合考虑万家寨引黄、本地径流、南水北调中线及本地再生水等水源补给条件,提出生态用水配置方案以及保障措施与建议。     

北京市城市河湖生态治理发展与对策

自20世纪50年代起,北京城市水系治理发展经历了3个重要阶段,即水利建设阶段、水质治理阶段和水生态治理阶段。近年来,北京城市河湖总体水质较好,但依然面临诸多问题,包括：水源补给量不足,排水口溢流及再生水补给带来的水质问题,水生态脆弱,百姓对水环境要求提升等。针对城市河湖水体特点及面临的挑战,应从生态水量、水环境质量、水生态、公众参与等实现水体的综合治理,由此推进韧性城市建设。随着河湖管理数字化与精细化,应继续推进智慧水务建设,构建流域大数据分析体系及河湖健康评价指标体系,优化模型,指导河湖治理与修复,复苏河湖生态,打造首都优美河湖景观名片。     

海绵城市建设中河湖水系的保护与生态修复措施

分析海绵城市建设中维持河湖水系健康的重要性,探讨河湖水系的保护与生态修复措施,认为要有效保护现有河湖水域海绵体,大力修复受损河湖水域海绵体,适度拓建河湖水域新海绵体,科学调度管理河湖水系海绵体,从而构建"蓄泄兼筹、丰枯调剂、引排自如、多源互补、生态健康、环境优美"的海绵城市。     

苏州市主要河湖水生态现状调查分析

水生态建设是当今城市发展所面临的重要问题。结合苏州市水生态系统特点、水生态保护目标分布及敏感生态问题确定河湖生态调查指标,据此调查分析苏州市具有代表性的主要河湖存在的水生态问题,并提出相应改善水环境现状的对策。     

水量水质联合调度模型在生态城市河流中的运用

在城市中河流是非常关键的资源,同时也是环境的载体,由于城镇面积的日益加大以及人为干预的日益严重,大面积的城市河流已经出现水污染,生态失衡,河流过流能力降低以及河流不畅等情况。目前一个有效处理城市生态河流的措施就是水量水质联合调度,该方法可以使生态城市河流管理办法真正得到实施,保证经济社会的健康发展。结合实例对水量水质联合调度模型在生态城市河流中的运用进行了探讨。     

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.     

唐山市区河道生态治理工程综合效益分析

通过开挖新的连接渠和现有河道沟通,形成由陡河、李各庄河、新开河、青龙河、南湖组成的河河相连及河湖相通的生态水循环体系。充分利用城市污水处理厂中水做景观用水水源,循环使用,自然净化,达到灌溉水质标准,退水到下游渠道,用于灌溉。简述唐山市区河道生态治理工程概况,重点分析工程实施后的城市防洪、灌溉等经济效益及生态、社会等综合效益：建设资金的来源与支付能力分析,明确给出工程经济分析结论。     

基于河道功能及满意度的老运粮河生态需水量研究

生态补水对于恢复受污染水体的自然属性以及重建河道的景观功能具有重要作用。为配合滇池水体整治,本文以典型入滇河流昆明老运粮河为研究对象,基于其蓄洪、生态调节与保育及景观水体的功能界定并计算其生态需水量,同时考虑补水成本经济性进行基于满意度的需水量修正。修正后,支流小路沟、七亩沟生态需水量分别为3 100和19 000 m3/d,下游入湖段生态需水量为34 000 m3/d,其生态-经济满意度依次为80%、80%、100%。本研究对城市人工河道生态需水量的计算及基于实际的成本-效益权衡问题进行了有意义的实践,为城市人工河道补水工程的方案设计提供了一定参考价值。     

重建江(河)湖动态联系修复水网生态环境

受围湖造地、污水直排、无序养殖等人为活动的影响,湖北地区的湖泊数量及面积急剧下降,江(河)湖阻隔日趋严重,水系日益破碎,湖泊生态功能日渐萎缩,生物多样性逆向演替.从分析湖北地区湖泊生态水环境的问题入手,讨论了水系网络修复的必要性,提出重建江(河)湖动态联系、修复水网生态环境的理念和方法,同时介绍了武汉市汉阳地区四湖连通水力调度工程和新洲县涨渡湖引水工程两个实例以及所取得的成效.     

苏州市外城河水生态环境状况及对策研究

在调查苏州市河网水系及水生态环境质量并收集有关资料的基础上 ,根据苏州市外城河及进出河道水系的水质状况 ,指出苏州市外城河水系污染为有机污染 ,枯水期和丰水期水污染严重 ,污染源具有由点源向面源转移的特点 ,而苏州市古城区生活污水收集率低、城市污水处理厂处理能力低、面污染源控制薄弱、湿地生态系统遭到破坏是造成外城河水体污染的主要原因。最后制定了以截流、管理、治污、引水、疏浚以及生态修复相结合的一体化控制对策 ,以改善苏州市外城河水环境状况     

水账户方法及其在流域水分生产率分析中的应用

引入水账户理论和方法,以研究流域水资源的利用状况。介绍了水账户的概念体系、基本数学表述、尺度和平衡要素。该方法根据水平衡原理,对流域内不同用途的水进行分类。通过分析水资源在生态经济系统中的流向、流量和存量等的变化过程,完整地呈现研究区内的所有用户,以便分析提高可用水量的途径及节水的可能性。应用该方法对黑河流域中游张掖市水资源利用情况的分析表明,研究时间内田间尺度所有可用水均被损耗殆尽,导致土壤水储量减少,减少水分的无效损耗量是提高灌区水资源利用率的重要措施。从流域尺度上看总入境水量中92.6%被损耗利用,该市的水资源利用处于不可持续的极限状态。最后讨论了不同尺度水分生产率转化、农业节水措施选择、流域生态健康与水利用效率的关系等,指出仅提高渠系利用率和渠道衬砌率等措施不能从根本上提高水分生产率,水利用效率的提高应以全流域水利用效率为指标。     

达标污水出路探讨

分析了再生水利用尚待解决的主要问题，提出达标污水出路应以深度处理再生利用与达标污水通道输送排江、排海处置或生态工程净化相结合的总体思路，并重点讨论了达标污水深度处理与再生水输配水管网，生态净化工程，直接排江、排海处置选择，河口处置，转移和通道设计等技术对策与措施。