河流污染带的随机模拟方法

根据随机理论，推导出一个描述河流污染带变化的概率模型，并采用Monte-Carlo抽样法对其求数值解。该随机模型是一个随机场，实例计算表明，它的解能够反映在一计算点的浓度变化趋势及范围，并能够给浓度等值线附加上概率的意义，表现了在不同因素的前提下，污染带随机变化的情况。     

倾斜岸河流和水库水面污染带下的污染物质量浓度分布

基于静止水体中横向和垂向扩散系数不相等的瞬时线源二维扩散的解析解,推导出水面有限宽瞬时污染源二维扩散的质量浓度分布计算公式。在顺直倾斜岸坡大宽度深水情况下,基于横向和垂向扩散系数不相等的角形域映射原理,推导出倾斜岸水面瞬时污染带下角形域中二维扩散污染物质量浓度分布的理论公式。计算与分析结果表明,在简化条件下该公式与理论解完全一致,角形域倾角对污染物的质量浓度分布影响较大,角形域内质量浓度分布具有随倾角参数为奇、偶数而不同的特性,计算点距离岸坡顶点越近,角形域倾角对污染物质量浓度分布的影响越大;横坐标越大,影响越小;水深越大,影响也越小。     

潮汐河口污染带影响因素研究

介绍潮汐河口污染物混合问题的研究现状,建立了应用贴体坐标和有限体积法求解二维水流水质方程的数学模型,并在此基础上,着重研究了潮汐河口水域水力要素及污染物排放特性与污染带范围的变化规律,得到了该水域水深、比降、纵向及横向混合系数,污染物排放量,污染物排放开始时间及污染物降解系数等因素与污染带范围的定量关系,并对各影响因素进行了灵敏度分析。     

河流控制断面非点源和点源污染输送量分割方法初探

根据非点源和点源污染的产生机理,提出了一套计算河流控制断面非点源和点源污染输送量的分割方法。这套方法将全年分成无雨期和雨洪期两种时段,并根据引起非点源污染的大小程度将降雨分成三类,在控制断面开展典型监测,根据监测数据来计算场次洪水的总产污量．再从中分割出非点源产污量。此套方法简便实用,已在广东省鉴江流域进行了试验。     

关于污染带与排污量计算的进一步探讨

将国家环境水质标准与待确定的污染带范围联系起来，结合自然降解与边界影响，给出污染带计算的一般公式，并结合实例分析了污染带允许氏度与削减量之间的关系，方法可供水质管理最优化决策参考。     

黄河源区典型弯曲河流的几何形态特征

黄河源区支流白河和黑河位于青藏高原东北部若尔盖盆地的东部,河道蜿蜒曲折,是典型弯曲型河流,研究其弯曲河道的一般形态规律,有利于认识青藏高原弯曲河流的发育条件和形态特征。基于遥感图像、DEM和野外调查,利用ArcGIS提取了白河和黑河的河网,计算了沿程的纵比降,并测算了河道宽度、弯曲度、河谷宽度和牛轭湖数量。白河和黑河的统计河段平均弯曲度分别为1.68和2.46,黑河平均弯曲度大于白河的主要原因是黑河的多年平均流量和河道纵比降均小于白河。白河单位河长的牛轭湖数量沿程由多变少,黑河单位河长的牛轭湖数量沿程趋于均匀,且牛轭湖数量多于白河,说明黑河沿程保持更高的自然裁弯频率。     

点源入渗土壤水分运动规律实验研究

由不同质地土壤的点源入渗实验，得出了在不同滴头流量情况下，实际滴灌可以形成两种入渗边界，边界一是非充分供水点源入渗边界；边界二为变边界积水点源入渗边界。本文对两种边界条件特点及其滴头流量、灌水时间、湿润锋、含水量分布等之间的关系进行了分析，认为湿润比可以作为确定滴灌灌水参数的指标之一，对于实验滴灌的适宜湿润比以小于1.0为宜。     

连续弯曲河道点源污染物输运特性三维数值模拟

为研究连续弯道水流中污染物的输运过程,参考连续弯道水流标量示踪试验,构建了水动力-污染物耦合三维大涡模拟数值模型,分析了点源污染物不同横向和垂向释放位置对下游河道污染物浓度分布特性的影响。结果表明：连续弯道内的纵向流速、涡量与紊动能大小存在关联且二次环流对污染物的输运及混合起主导作用;点源在连续弯道进口的横向和垂向布设位置将显著影响污染物的混合速率和空间分布范围;当点源在横向上布置于弯道进口中心和中心偏凸岸处,或在垂向上布置于弯道进口底床或水深中间处,下游污染物的混合速率最大,且影响范围更广;近场的污染物混合速率和影响范围呈正相关关系;连续弯曲河道中,点源位置的差异对污染物混合的影响主要体现在单个周期的弯道内。     

河流污染混合区特性计算方法及排污口分类准则Ⅰ：原理与方法

在连续点源离岸排放条件下,从考虑河流纵向移流、横向扩散的简化二维方程解析解出发,对基于环境扩散的宽阔河流探讨了污染混合区的计算方法。给出了污染混合区边界曲线的标准方程及无量纲形式;分别给出了离岸系数0≤η≤2和η2两种类型污染混合区5个特征点各参数及面积与离岸系数η的关系曲线,分析了各参数的变化规律,提出了以离岸系数η作为判据的分类参数和临界条件。给出了河流岸边、离岸与中心排放的分类判别准则:(1)当0≤η≤0.7时,简化为岸边(近岸)排放类型;(2)当0.7η2.3时,称为离岸排放类型;(3)当η≥2.3时,简化为中心排放类型。对河流离岸排放提出了达到全断面均匀混合距离的计算公式,比现行公式有所改进。为河流排污口位置的优化设计和控制排污量计算提供了分类、简便、快捷的理论方法,具有重要实用价值。     

重视河流规划梯级连续开发提高水能效益：福建省小河流开发方式实例简介

福建省地处我国东南沿海,雨量充沛,水系发育,河道陡峻,水能资源比较丰富,理论蕴藏量在1万kW以上的河流就有119条。早在50～60年代,我省就建成了古田溪梯级电站。30几年来,福建省比较注重河流规划,进行梯级连续开发,收到了较好的投资效果和经济效益。由于河流的自然情况各不相同,水能开发     

污染物排放总量控制定额确定方法

本文针对点源和面源污染进入水体的途径和季节不同,而水体纳污能力也是随季节动态变化的特点,从既能充分利用水体对污染物的稀释自净能力,又能保护环境等多重目的出发,提出了将90％保证率枯水期设计水文条件下计算得到的纳污能力的差额作为点源排放总量控制定额,而将90％保证率丰水期设计水文条件下计算得到的纳污能力减去枯水期纳污能力的差额作为面源总量控制定额。并以滇池为例进行了滇池点源与面源总量控制定额计算,为滇池水污染控制提供依据。     

考虑边界反射的河流离岸排放污染混合区计算方法

在等强度点源离岸排放条件下,从简化二维移流扩散方程的解析解出发,探讨了考虑两岸反射作用的中宽河流污染混合区的计算方法。给出了污染混合区边界形状曲线与量纲一方程的形式;采用迭代计算和试算比较法,给出了靠岸与离岸两种类型混合区各几何特征参数(坐标)、面积及面积系数与相对离岸距离的关系曲线,提出了以相对离岸距离a'作为判据的排放类型分区条件。给出了河流岸边、离岸与中心排放的分类判别准则:(1)当0≤a'≤a'1时,简化为岸边(近岸)排放类型;(2)当a'1a'a'2时,称为离岸排放类型;(3)当a'2≤a'≤0.5时,简化为中心排放类型,并给出了岸边排放类型与离岸排放类型的临界相对离岸距离a'1和中心排放类型与离岸排放类型的临界相对离岸距离a'2的表达式。通过回归分析,给出了中宽河流离岸排放类型混合区主要特征参数的实用计算公式,可作为中宽河流污染混合区范围计算和排污口位置优化设计的依据。     

吴江市水功能区纳污能力及限制排污总量研究

依据《江苏省水功能区划》,结合吴江市水资源质量及污染现状,采用一维非稳态模型确定水质参数,计算吴江市水功能区纳污能力,核定限排总量,与吴江市现状污染物入河量对比,确定污染物削减量,为吴江市水污染防治与污染减排工作提供方法和依据。结果表明:吴江市水功能区水域纳污能力CODCr和氨氮分别为17 344和1 672 t/a,为入河量的56%和57%,CODCr和氨氮的平均削减率分别为54%和56%,该结果与污染物入河量、水质超标率结果基本吻合,说明纳污能力与限排总量计算结果合理。     

上海市水功能区纳污能力和分阶段限排总量研究

以COD、NH3-N为控制指标,应用一维感潮河网纳污能力模型计算上海市水功能区水域纳污能力。结果表明,上海市水功能区COD和NH3-N的纳污能力分别为79.96万t/a和7.56万t/a。以水功能区水质和污染物入河量分析评价结果为基础,制定水功能区分阶段达标目标,并从空间和时间上分解,提出每个水功能区分阶段限制排污总量控制方案。     

考虑河流流速和横向扩散系数变化的污染混合区理论分析及其分类

宽阔河流的中部深槽和远岸地形变化,对排放岸附近污染混合区范围的影响很小。因此,河流断面平均流速和横向扩散系数不能很好地反映排放岸附近污染物的移流扩散特性。通过对长江黄沙溪排污混合区平水期同步观测资料的分析,提出了深度平均流速的横向指数分布和横向扩散系数的二维变化关系式。在宽阔河流顺直岸边稳定点源条件下,求解了变系数二维移流扩散方程浓度分布的解析解,进行了浓度分布的特性分析。在此基础上,推导了污染混合区最大长度、最大宽度和对应纵向坐标以及面积的理论公式,给出了污染混合区边界归一化(等浓度)曲线方程。讨论了深度平均流速和横向扩散系数分布的特性参数(m,n和α)对污染混合区形态的影响规律,提出了河流岸边排放污染混合区的类别、形状特征、分类条件和变横向扩散系数的估算方法。实例表明,α-Ⅰ型污染混合区、边界曲线方程和几何特征参数,能够较好地表征长江黄沙溪排污混合区平水期COD_(Cr)现场观测等值线形状。     

河流交汇分离区特性研究

该文采用k-ε双方程模型模拟流场,选用VOF模型模拟自由面,依据物理实验条件对交汇式河流进行了三维数值模拟,成功模拟出了分离区的出现、分离区的几何尺度、交汇区域的水位变化等现象.数值模拟结果与应用声速多普勒流速仪(ADV)测量的试验结果吻合较好.研究表明:在汇口下游主流右侧出现分离区,分离区流速较小甚至出现回流现象,分离区的形状随着入汇角的减小而变得狭长,分离区的尺寸随着入汇角度和汇流比的增大而增大.本模型不仅对排污口的设计、河道治理等具有重要指导作用,还可进一步用于研究交汇区域的污染物扩散.     

南昌市水功能区纳污能力及限制排污总量研究

依据《南昌市地表水功能区划》,以COD、NH3-N为控制指标,根据入河、湖（库）排污口分析评价结果,合理确定水质模型和相关参数,应用水质模型计算南昌市水功能区水域纳污能力、限制排污总量和应削减量.提出南昌市水域纳污能力及限制排污总量原则和方案的建议,为实现《南昌市地表水功能区划》中的规划目标提供了科学依据,是水资源保护量化指标的具体体现.     

三峡水库运行后长江汉阳段污染物扩散规律研究

三峡水库及上游梯级水库的运行改变了长江中下游水文情势和水生态环境条件,使河流的纳污能力发生变化。以长江中游武汉河段的汉阳饮用水源、工业用水区为研究对象,采用河流二维水质模型和平面二维水动力水质模型对水功能区COD和NH_3-N等污染物的纳污能力、扩散规律进行了模拟研究。研究结果表明:枯季水文条件和水功能区横向分布宽度对水域纳污能力影响较大,三峡水库运行后研究河段岸边横向50m宽度内的COD和NH_3-N的纳污能力为17 850,1 233 t/a,纳污能力有所增加;三峡水库运行后枯季污染物扩散范围有所减小。研究结果可为河段排污总量控制、排污口设置管理和水环境保护提供科学依据。     

潮汐引起滨海承压含水层地下水位变化的数值模拟

海潮波动可以引起海岸带地下水位发生波动。建立基于有限差分法的滨海地区一维承压含水层地下水运动数值模型。通过将潮汐波动概化为正弦波,模拟滨海地区地下水位随潮汐波动的变化。结果表明,受海潮影响的滨海含水层地下水位与海潮有相似的波动特征,但变幅减小,受海潮的影响程度与离海岸的距离有关,随着离海岸距离的增加地下水位的变幅及潮汐效率呈负指函数衰减,地下水位对海潮的滞后时间随距离呈线性增加。例如,当承压含水层导水系数为31．25m^2／h、储水系数为4．5×10^-4及海潮振幅为2．5m、周期为24．7h时,在距离海岸500m处,振幅为1．35268m,潮汐效率为0．54107,滞后时间为1．825h。在距海岸达4389m以远时可以认为地下水位不受海潮波动的影响。