引调水改善玄武湖水质的水量优化方法

针对2012—2017年玄武湖增加生态补水量并不能让湖泊水质转好的问题,通过实测水量水质数据拟合、零维模型的推导和二维水环境数学模拟预测的方法研究玄武湖水质优化方法及应用。实测拟合发现湖区水质随着补水量的增加呈现先转好再变差的趋势。通过零维模型的公式推导及量化参数的方法,得出玄武湖污染物降解量与补水量呈负一次函数关系,玄武湖水质与补水量呈二次方关系,并得出丰水期优化补水量为20万t/d,枯水期优化补水量为15万t/d。运用水环境数学模型进行模拟预测,在枯水期近期削减现状入湖污水的40%水质最优时的补水量为12万t/d;在丰水期,近期削减现状入湖污水的40%时的水质最优补水量为18万t/d,远期削减现状入湖污水80%时的水质最优补水量为15万t/d。     

水资源水质水量优化配置分析

本研究旨在实现水资源水质水量的优化配置,通过对水资源水质水量优化配置的生态经济学理论进行分析,指出水资源水质水量优化配置的概念,在内涵分析基础上确定了水资源水质水量优化配置的具体阈值原理和模型体系框架。同时对青海水资源水质水量的优化配置进行分析,指出不同区域的水资源水质水量需要进行针对性的优化配置。     

澳大利亚基于GIS的水质水量模型研究

采用地理信息系统（GIS）进行野外数据采集和水质水量模拟，是对传统的流域水质评估方法的改进。对澳大利亚新南威尔士州威廉姆斯河应用GIS进行数据采集的情况作了介绍。该技术应用便携式电脑、无线通信和互联网技术进行地形、环境方面的样本采集，将采集的数据与历史数据相结合，可以用于建立流域水质水量模型，以便在大范围的流域一级模拟水量和水质。研究的目的是确定和评估威廉姆斯河流域点源和非点源污染对水质的影响。采用历史数据对基于美国流域管理软件BASINS的模型进行校验。研究结果表明：短历时、大范围的GIS野外数据采集是促进流域模型研究的有效方法，尤其是对于测站稀少、历史数据不足的地区；数据采集和模型拟合相结合是实现水质水量模型野外数据实时采集的重要步骤。     

面向生态的太子河流域水质水量联合调控研究

基于辽河流域河流生态需水量估算研究成果,提出了农业和生态用水耦合利用的河段水库群与闸坝联合调度模型,并制定了研究河段水质水量联合调控方案;调度方案在研究河段的有效实施,使干流水质得到改善,达到Ⅳ类水质标准;通过分析计算,当环境可利用水量为水4倍时,水质改善最为明显。     

非点源污染概化方式对城市水系补水模拟的影响

为了探索非点源污染概化方式对城市水系补水模拟结果的影响,建立了南昌市昌北水系一维水动力水质模型,采用集中式与分布式两种汇入方式概化了研究范围内入河的非点源污染,模拟分析了两种汇入方式下补水前后的水系水质,利用控制断面水质达标率、水质改善率和水质变化指数反映水质改善效果的三个指标表征补水对的水系水质影响。计算结果表明,当采用控制断面水质达标率相同作为补水标准时,分布式汇入方式下所需的补水量比集中式所需的补水量多约27.7%;而当采用相同补水量条件时,在控制断面处分布式汇入方式水质改善率和水质变化指数两个指标均优于集中式汇入方式。由于集中式汇入方式对非点源污染负荷的概化不能体现非点源污染的空间分布特点,因此两种汇入方式反映出的补水对水系水质的影响存在较大差异。研究结果表明,在水系补水模拟条件下,采用分布式汇入方式概化非点源污染更符合实际情况。     

基于水情调度的水量水质预测模型方案设计思路

通过的清河水库水量水质三维变化特征研究,确定可能产生影响的潜在污染因子,建立基于水情调度的水库三维水量水质三维空间变化的模拟预测预报模型,根据水库水量调度对清河水库水质进行实时预测预报。     

基于水质水量耦合模型的湟水西宁市段生态流量计算及模拟分析

考虑未来枯水期湟水生态流量、水质将面临不稳定达标风险，提出量化计算与数值模拟相结合的方法确定满足水质水量目标的湟水西宁市段生态流量。基于实测流量、断面、污染源等现状调查及分析，采用不同频率最枯月平均值法、改进年内同频率展布法、生态水力半径法3种方法计算了湟水西宁市段生态流量，并与Tennant法的计算结果进行合理性分析比较。利用MIKE11水动力和水质模块构建了水质水量耦合模型，利用率定后的模型，以COD、NH3-N作为主要污染物指标，通过模拟不同生态流量下泄过程，分析了3种计算方法对应的下泄方案对湟水西宁市段水质的影响，优选出合理的生态流量的下泄方案，得出了满足水质水量需求的湟水西宁市段生态流量，为湟水西宁市段的水生态保护及区域水资源配置方案提供理论支撑。     

灌河流域生态需水确定及保障措施分析

为了解决灌河生态水量缺乏、水体污染等生态环境问题,根据不同河段生态功能定位,采用Tennant法、MIKE21二维水质模型和水量平衡法计算灌河最小生态水量、水质需水、景观需水等,采用MIKE21水动力模型动态模拟计算四大家鱼、鳝鱼等的敏感生态需水。经综合分析确定灌河年生态需水量为15 142.5万m~3,月平均生态需水流量为0.9～11.7 m~3/s,进而提出了强化农业节水、推进非常规水源利用、加强河流生态调度等生态水量保障措施。     

生态补水对城南河水质水量改善效果研究

为改善城市河道枯水期流量小、水位低、水动力不足、水质污染严重等情况,以南京市城南河为例,进行枯水期生态补水方案效果研究。通过综合考虑枯水期上下游及干支流水质状况,同时结合补水水量及补水方式(包括间断补水和持续补水)的差异性设置补水方案。论文建立了研究区域MIKE11水量水质耦合模型,模拟分析不同补水方案下污染物COD、NH3-N、TP削减率及流速分布变化,进而得出不同生态补水方案效果。结果表明:随着补水水量的增长,污染物浓度削减率的增幅先快后慢;间断补水方案优于持续补水方案;生态补水对污染物浓度的削减效果显著,对于水质较好和曲折连绵的河段的改善不明显;生态补水对流速分布的改善效果明显,但受到河道内建筑物的影响,需要综合考虑确定补水点。     

台州市核心区生态补水最佳流量研究

为改善台州城区水生态环境,确定对台州城区生态补水的规模,应用MIKE 11水环境模型软件建立河网水量水质耦合模型,研究河网水动力变化对水质改善的影响,对模型进行率定、验证,并预测8种不同工况条件引水后的水质状况,以水环境质量改善后降低的污水处理费用作为经济效益指标,以泵站运行费用作为成本指标,计算引水流量与工程净效益之间的定量关系,最后分析得到最佳引水流量,旨在为确定、优化台州市区生态补水流量、治理城市水污染问题提供决策依据。