岳城水库与南水北调中线联网供水量保证率研究

南水北调中线工程干渠距离岳城水库渠首仅11km.岳城水库水质良好,达到国家饮用水Ⅱ类标准以上,且有充足的水量,故作为中线的后备应急水源地具有独特的优势.     

地下水内排对南水北调中线干渠水质的影响

基于MIKE 11模型的水动力模块、对流扩散模块建立南水北调中线输水干渠水质模型,充分考虑了干渠两侧地下水内排段的影响,以京石段为干渠水质模拟示范段,针对内排段水质对干渠水质的风险特征,选取氨氮作为典型污染组分,结合实际工程设计,计算在最不利工况下的内排量,并依此设定情景模拟内排段水质对干渠水质的影响。模拟结果表明,在假定的内排段污染风险达到极大的情况下(水质处于劣Ⅴ类),排入干渠的地下水对干渠水质基本不构成影响。     

南水北调中线冬季冰情变化特征及输水能力提升策略研究

南水北调中线工程冰期输水能力受限已成为制约工程安全运行和社会效益发挥的巨大障碍。认识和辨析通水以来中线干渠冬季水温冰情演变规律及影响机理,是中线干渠冬季输水能力提升亟需解决的关键问题。本文基于2011—2023年中线干渠连续12个冬季的气象、水力、冰情等原型观测资料,分析了中线干渠水温冰情时空分布本底和特征规律,明晰了影响中线干渠冰凌生消的关键因素,针对性提出了冬季输水能力提升的相关应对策略。分析表明：通水以来冰情发生的范围和时间相比理论预想偏小、偏短,冰凌影响区为七里河倒虹吸至北拒马河暗渠段,冰塞风险区为滹沱河倒虹吸至北拒马河暗渠段,多年平均冰厚15 cm,历史极端冰塞厚2.9 m,冰凌壅水最高值0.73 m;干渠冬季水温由南向北递减,依次出现岸冰、流冰和冰盖,日均气温转负后相应的断面平均测量水温在2.5、1.0和0.25 ℃左右,且沿程水温下降速率与流量和气温呈负相关,即增大输水流量可减缓水温下降速度;影响冰凌生消的关键因素是气温、流量、太阳辐射和风速,典型年如2016年的严重冰情与1月低累计负积温、大输水流量和短时寒潮叠加有关,漕河等渡槽失温快产冰量大与风速密切相关。基于上述分析,未来可考虑结合气象、水情、冰情实时监测和智能预警预报,建立水温-水量-水力协同调控和动态调度技术体系,重点从缩短冰期输水时长、降低冰情影响范围、优化关键控制指标和挖潜渠道防冰塞性能等多方面全面提升南水北调中线工程冬季输水能力。     

南水北调中线工程水源地生态环境保护研究

2014年南水北调中线工程即将建成通水,其水质问题备受各方关注。以南水北调中线工程水源地生态环境保护为主题,分析了中线水源地生态环境的现状和问题,总结了中线水源地生态环境保护已有的相关研究成果。结合丹江口水库调水水质目标与目前的水质现状,提出了中线水源地生态环境保护的科技需求,并展望了未来水源地保护的研究成果应用、实践管理与理论提升等方面的趋势及方向。     

关于加强南水北调中线水源地保护和管理的思考

丹江口水库是南水北调中线工程水源地。通水以来,工程持续安全平稳运行。然而,由于丹江口水库面积大,范围广,涉及陕西、河南和湖北省3省,在水源地保护和管理方面仍存在亟需解决的问题,包括:①水库管理薄弱,如水库管理设施缺乏、水库保护和管理经费尚无渠道落实、消落区管理难度大等;②部分入库支流水质难以达标及入库支流总氮负荷高,如2017—2018年神定河和泗河入库断面水质仍为Ⅴ类甚至劣Ⅴ类,入库支流总氮浓度在2~10 mg/L之间;③中线水源地保护和管理的体制和机制仍未明确,相关法律法规尚不健全。针对水源地保护和管理中存在的突出问题,提出建设必要的水库管理设施和核增水库保护和管理经费,规范消落区的保护和利用模式,明确入库支流水质改善和提升监督管理办法及总氮负荷削减措施,以及尽快制定并颁布《南水北调中线水源地保护与管理条例》等相关法规。     

南水北调中线水源地水质保护立法及建议

南水北调中线水源地水质保护法规建设,是中线水源地保护管理的重要内容和关键环节。通过分析中线水源地水质保护相关法规的现状,总结了现行法规在管理体制、水源保护区划分与污染防治、监测预警、突发事件应急管理、生态补偿、环境信息共享与公众参与、法律责任、保护经费投入等方面的规定对中线水源地水质保护管理的适用性,并指出了存在的问题。针对中线水源地水质保护法规建设需求和现行法规存在的不足,借鉴国外饮用水水源地保护立法的成功经验,提出了完善中线水源地水质保护法规的立法建议。     

南水北调中线干渠藻类增殖潜势的数学分析方法与建议

针对南水北调中线干渠存在的藻类增殖风险问题,基于氮磷等营养物质及藻类孢子的大气沉降为汇入源的前提假设,采用沃伦韦德尔模型以及河南、山东、京津冀地区氮沉降平均值及全国磷沉降平均值,对中线干渠全线的营养物质累积趋势进行了估算。结果表明,渠水到达监测点三里屯后,渠水中的营养物质累积浓度会超过富营养化阈值;综合考虑大气中藻类孢子沉降的影响,结合藻类增殖的Monod模型,对文献报道的中线藻类数量空间分布数值进行了拟合,估算出中线干渠藻类生长速率在0.21～0.46个/d范围内波动,取得了相对中值误差为23.71%的估测结果;并在此基础上,提出了可提高预测结果精确度的监测方案。     

基于主成分-聚类分析的南水北调中线干渠水质时空分异规律

作为京、津、冀、豫4省市重要水源,南水北调中线工程水质安全对于工程的稳定运行和优化管理十分重要。为掌握总干渠的水质状况和时空分异规律,对南水北调中线干渠25个断面的9个水质指标变化情况进行分析,运用主成分分析和聚类分析相结合的方法,识别主干渠主要水质指标成分,甄别各断面水质变化相似性特征,并开展水质评价与分区,为中线水质保护和管理提供决策参考和优化建议。研究结果表明,主成分分析将9项水质指标降维到4项,前4个主成分能够解释80.23%的原始环境信息,重点关注中线工程耗氧程度和酸化趋势。聚类分析将中线总干渠划分为4类水质管理区段,通过比较各段水质指标差异,识别出各分类渠段关键性水质指标,针对渠段特性进行水质时空分异规律分析。研究成果可为中线水质保护和管理提供理论依据。     

南水北调中线冰情演变水温与气温阈值研究

南水北调中线工程冬季存在复杂的冰情,影响工程正常输水。为更好地进行冰期输水调度,需要在冬季进行南水北调中线干渠的冰情预报工作。南水北调中线冰情影响因素复杂,冰情初生和转换时气温和水温的阈值是冰情预报模型中的重要判断标准。文章通过对冰情原型观测资料的收集与整理,总结了岸冰、流冰和冰盖初生时日最低气温主要分布在：-8.0～-4.0℃、-15.0～-5.0℃、-15.0～-7.0℃,日平均水温主要分布在：2.5～4.5℃、1.0～2.0℃、0.1～0.5℃,并分析了渠道边坡系数对岸冰初生的影响。     

南水北调中线输供水水质管理协作机制探讨

为保障南水北调中线工程持续稳定向北方地区供水,在分析中线总干渠工程特点基础上初步研究了中线输供水水质管理中信息共享、日常协作和应急协作机制。调查研究发现目前供水、用水、退水三方水质信息分散且存在水质信息共享需求,并根据水质监测现状提出水质信息共享机制。通过对沿线水厂制水工艺污染物去除能力进行分析,提出了干渠原水微污染状态下供水和用水双方的协作机制。另外对于干渠水发生严重突发水污染事故时供水方与退水方的应急协作机制进行了简要分析,为南水北调中线总干渠水质管理提供技术支撑。     

行业综合信息

河南省将建29处城市应急水源地河南是南水北调中线工程水源地和渠首所在地,省内调水干渠长度占总长度的57%。近年来,河南为保障南水北调和下游水环境质量,付出了大量的人力、物力和财力。为解决目前城市饮用水水源较为单一问题,提高在连续干旱年、特殊干旱年及突发污染事故情况下的抗风     

沙河-大郎河箱基渡槽温度作用计算分析

首先分析了渡槽的温度作用,确定了渡槽温度作用的计算工况。在考虑了外界气温、水温和结构表面日照等影响条件下,采用有限元瞬态计算方法,计算了南水北调中线干渠上的沙河—大郞河箱基渡槽的温度场和温度应力,并对计算结果进行了分析,提出了可供设计参考的建议。     

南水北调中线总干渠水质状况综合评价

为了客观、科学地反映南水北北调中线总干渠水体水质状况,选取南水北调中线2015年1月至2018年5月全线8个常规监测断面的逐月水质监测数据进行水质综合评价。单因子评价结果显示,南水北调中线总干渠水质类别为Ⅲ类(基于平均值和中位值)和Ⅳ至Ⅴ类(基于最大值);若不考虑总氮,评价结果则为Ⅰ至Ⅱ类(基于平均值和中位值)和Ⅱ至Ⅲ类(基于最大值)。综合污染指数评价结果表明,总干渠各断面综合污染指数在0.16～0.30之间,各断面评价结果均为合格,总氮对大部分断面污染指数的分担率都在50%以上。模糊评价结果显示,大部分断面对Ⅰ类水质标准的隶属度均超过0.7,对Ⅱ类水质标准的隶属度在0.14～0.17之间,对Ⅲ至Ⅴ类水质标准的隶属度很低,水质最终的评价结果均为Ⅰ类。综合三种评价结果,南水北调中线总干渠水质总体良好,能够满足供水水质要求。     

南水北调中线水源地饮用水源保护区划分研究

丹江口水库水质安全是南水北调中线工程的生命线,开展中线水源地饮用水水源保护区划分是“一库清水”永续北送的重要保障,也是中线工程成功的关键之一。针对中线水源地特点,以南水北调中线陶岔渠首为核心开展了保护区划分工作,在分析国内外保护区划分成功经验的基础上,提出了南水北调中线水源地饮用水水源保护区划分的基本原则和方法。结合丹江口水库分流情况、污染源对调水水质的影响以及污染物浓度年龄时空分布特征等,采用类比经验法、不利排污情景法以及应急响应法等3种方法,提出了中线水源地一级保护区水域范围。在此基础上,应用饮用水水源保护区划分技术规范推荐方法,辅以GIS技术,分别划分一级保护区陆域范围、二级保护区范围以及准保护区范围,并对各方案进行了分析比较。研究成果有利于协调周边省份和地区的水环境保护管理,推动水源保护立法,为南水北调中线供水水质长期稳定达标提供重要保障,体现新时期“水生态文明建设”理念。     

数字孪生驱动的南水北调中线水源工程水质平台设计与开发

南水北调中线水源地面临着水质监测数据自动化程度不高、污染物扩散模拟效率较低、突发性水污染应急能力不足等困难，迫切需要开展数字化转型。基于数字孪生建设的总体要求，综合运用GIS、UE4、WebGL等新一代信息技术，建立了数字孪生水质平台，研发了水质浓度场静态可视化、污染物迁移扩散动态可视化和水质三维分层可视化模型等关键技术，初步实现了水质“四预”功能，切实提升了南水北调中线水源区水环境智能化、精细化管理水平，为推进饮用水水源地水质现代化提档升级提供了技术示范。     

汉江水质污染分析与治理措施

汉江的丹江口水库是南水北调中线工程的水源地,其水质的好坏直接关系到工程效益与成败.保护好水源地的生态环境,确保一库清水向北流,已成为社会关注的热点.安康水库、丹江口水库汇水区和汉江武汉城区段水质监测表明,水源地有75%的水来自安康水库,而安康水库的水质于1986年蓄水前与2003年蓄水后相比,呈下降趋势,为了确保丹江口水库水质按地表水Ⅱ类目标控制,入库支流丹江、老灌河分别以Ⅱ类、Ⅲ类水为控制目标.2010年南水北调中线工程实施后,将从丹江口水库的陶岔水闸引水95亿m3,届时将会引起汉江中下游的水文情势变化,对水库生态环境必然产生重大影响,可以采取引江济汉工程来补偿,以保持汉江河道的水量平衡,保护汉江水环境,促进汉江下游经济、社会的可持续发展.     

三峡库区重点饮用水源地检测分析与安全评估

为了对三峡库区重点饮用水源地的水质状况进行全面评价,对三峡库区9个重点饮用水源地实测样本进行了常规水质参数、微量有机物和藻毒素含量分析。评价结果表明：三峡库区重点饮用水源地水质状况良好,水源地水质类别为Ⅱ~Ⅲ类,满足集中式供水水源地水质要求;实际检测未发现多氯联苯、有机磷农药和多环芳烃等微量有机物,仅有2个水源地检测出微量有机氯农药,但均在限定值以下;藻类毒素也未检出。调查的水源地水质安全综合指数为1~2级,达到水源地水质安全指数要求。     

南水北调中线水源区农业面源污染防治对策研究

南水北调工程的成败在水质,农业面源污染是南水北调中线水源的主要污染源之一。近年来为了保护水源水质安全,水源区开工建设了一大批点源污染治理项目,但是对农业面源污染的重视和投入还很不够。北京市水源地延庆县在生态县的建设过程中,始终重视经济和生态协调发展,大力发展循环经济,在面源污染防治方面取得了巨大成就,为南水北调中线水源区生态环境保护树立了学习的榜样。建议国家和地方在南水北调水源区面源污染防治方面加大投入力度,加强基础设施和能力建设,确保南水北调中线水源水质长期稳定达标。     

邓州市生态环境综合治理项目综合分析

南水北调中线工程邓州段干渠全长37.14 km,邓州市承担着南水北调中线工程“一渠清水北送”的国家重任。目前,邓州市还存在着农村饮用水结构矛盾突出;湍河、赵河水环境污染影响汉江和丹江口水库水质等与这一历史使命不相匹配的重要问题。为改善邓州市水环境状况,解决农村供水结构矛盾,邓州市人民政府提出“亚洲开发银行贷款南水北调中线源头（河南邓州）生态环境保护及综合治理项目”,得到了国家、亚洲开发银行、河南省相关单位的大力支持。此项目的实施从源头上控制汉江流域和丹江口水库的污染,实现邓州社会、经济和生态环境的和谐发展,实践探索了生态环境综合治理的可行路径。     

千秋伟业世人关注千载难逢大好机遇——写在南水北调中线总干渠河南段安阳工程开工之际

“我宣布:南水北调中线总干渠河南段安阳工程开工!”9月28日上午,随着河南省委书记、省人大常委会主任徐光春一声令下,礼炮震天,彩旗飞舞,数十台挖掘机随即欢快地轰鸣起来。由此,河南省首次承建的南水北调中线总干渠工程——河南段安阳工程,正式破土动工。近万名干部群众齐聚开工现场,共同见证了这一激动人心的历史时刻。两大母亲河共润中原的圆梦壮举,终于在安阳河畔迈出了第一步。这一天,全省人民已企盼了很久。