大通湖生态补水周期及流场分布特征分析

后三峡时期,江湖关系深度演变打破了大通湖“西—北进、东—南出”的水力格局。为了研究变化环境下大通湖的生态补水周期以及大通湖的流场分布特征,基于MIKE 21FM构建了大通湖二维水系水动力模型,模拟了大通湖河湖连通及生态补水工程的水动力条件,研究了不同生态补水流量和不同闸控等6种工况下,大通湖的补水周期和流场形态特征,提出了生态补水效率临界点。结果表明,“单进两出”调度方案流速分布的均匀程度优于“单进单出”方案;非灌溉期生态补水流量为20.48 m³/s,明山电排站为10.5 m³/s时,补水周期为95 d,流速介于0.5～5.0 mm/s的湖面积占总面积的79.96%;灌溉期生态补水流量为28.92 m³/s,明山电排站为10.5 m³/s,补水周期为80 d,流速介于0.5～5.0 mm/s的面积占比为87.82%。     

广州市城市河涌整治工程设计的实践——以广州市南岗河整治工程为例

近年来广州市河涌整治工程突破以往传统的治水模式和治水理念,根据"以人为本,人水和谐"的治水原则,在抓紧污水治理的同时,开展河涌清淤和底泥处置、生态景观补水、生态护岸、绿化美化等措施,做到水安全、水景观、水环境、水生态和水文化的有机结合。该文以广州市南岗河整治工程为例,从挖湖滞洪、河道疏浚、生态护岸,并结合截污治污、引水补水、景观环境等方面对河道治理的设计原则进行了一些探讨。     

常州高铁站北侧公园景观湖水质维护工程

介绍了常州高铁站北侧公园景观湖水质维护工程的设计特点。该景观湖面积9万m2,为封闭的人工水体,采用水质净化、水体循环及补水等工程措施,并使各处理系统有机结合,使湖体水质得到有效维护,并保持良好的水体环境。     

生态水景社区的景观湖补水方案及水质控制研究

针对上海郊区一大型生态水景社区景观湖工程,研究其湖体补水方案和水质控制技术方案.景观湖的补水方案主要采用社区雨水收集和外围河道引水.水质控制方案主要采用水生态系统构建技术、潜流湿地处理技术以及水动力循环、生态浮床、曝气增氧、生物栅等湖内水质净化技术来控制内源污染,并采用生物截流设施等分散式雨水收集处理系统、湖滨植被缓冲带以及入湖雨水排放口生态过滤系统控制社区雨水径流可能引起的外源污染.     

引水济湖工程措施的生态环境影响评价方法

在湖泊引水方案和二维环境流体动力学模型影响预测计算结果的基础上,提出引水后湖泊环境生态影响预测评价方法:①从湖泊水景的自然度、自净(健康)度、景观度、亲水度、连通度5个方面,构造了引江济湖工程对湖泊生态-环境-景观综合影响指数评价法;②从水环境质量、生物多样性、防洪排涝、景观生态结构等方面应用质量指标法进行工程对湖泊健康综合影响评价。实例应用表明,两种评价方法可以对湖泊引水影响效果进行科学评价,结论也比较一致,为正确实施引水济湖方案提供了科学评估方法和依据。     

广州花都湖工程规划设计

对花都湖工程的规划设计进行介绍,规划方案注重保护河道自然生境,充分利用历史和现状场地条件,突破了以往传统水利工程的生硬、单一和枯燥,将水安全、水生态、水文化、水景观融为一体,为河道整治、人工湖建设与现代城市水利建设理念相结合提供了一宗成功的案例。     

凤凰湖水系连通及生态整治工程景观瀑布水力试验研究

凤凰湖水系连通及生态整治工程中,利用4#湖上湖及下湖间的山谷条件新建溢流堰营造87.9m宽的瀑布景观。通过断面模型试验对溢流堰顶部型式进行优化,在堰顶设置下倾加长钢板锐化溢流边界,增大水股的抛射流速。通过整体模型试验提出了补水管线布置方案,确保沿程补充均匀平稳。推荐方案既能在枯水期补水工况形成稳定、连续的瀑布景观,又能在校核工况下满足安全过流的要求。     

深圳荔枝湖受污染水体综合治理技术与措施

分析深圳荔枝湖水体污染成因,提出标本兼治的思路,先截污后补水,综合运用曝气过滤、湖泊水力推流、臭氧灭藻、人工湿地净化等水质净化技术,改善湖水水质,为城市受污染景观水体修复提供借鉴。     

深圳某大型公共建筑高效雨水利用设计案例分析

以深圳某大型公共建筑为例,介绍了绿色建筑中雨水高效利用方案。该设计方案充分利用雨水作为景观水体补水;考虑景观水体预留调蓄空间来收集雨水,处理后应用于建筑区域内绿化浇洒、道路冲洗、空调补水与公共卫生间冲厕等用水。充分考虑雨水水质维护措施,提出合理的景观水体处理工艺与雨水深度处理工艺,经济分析得出雨水回收利用可大大降低用水成本。     

基于地理探测器的菜子湖群湿地景观格局变化及驱动因子分析

选取1999年、2004年、2011年和2017年4期卫星遥感影像,采用网格分析法研究景观指数和人为干扰的时空分异规律,借助地理探测器和相关性分析相结合的方法,从人为活动和社会经济角度分析安徽菜子湖群湿地景观格局变化原因。结果表明:1999—2017年菜子湖群自然湿地面积减少,人工湿地面积增加;滩涂和沼泽草滩占比分别减少12.23%和13.84%,农田及养殖塘面积分别增加12.12 km²和20.71 km²,非湿地面积略有增加;湿地破碎化,景观斑块连通性下降,斑块形状趋于简单化,景观异质性增加;湿地人为干扰强度增加,较高、高干扰等级占比增大;农田、养殖、围网及围坝等人为活动对斑块数量分布的影响在时间及空间上存在明显差异,人为活动因子的交互作用较单个因子作用影响显著增强;景观指数与三大产业产值、国内生产总值、人口、渔业生产、耕地面积等社会经济因子有显著相关性。     

乐亭古滦河湿地公园人工湖防渗防护设计及施工

乐亭古滦河湿地公园人工湖地表覆盖层为透水性较强的粉细砂,为保证人工湖防渗效果,需实施防渗工程。同时结合防渗,对人工湖水位变动区边坡实施防护。该工程防渗及防护设计均采用了生态型环保材料,效果良好。     

大型景观湖三维仿真演示研究

以某大型景观湖为例,研制了大型景观湖仿真演示系统。系统包括景观仿真和水利设施仿真。采用虚拟现实和Virtools仿真技术,构建了湖区三维虚拟现实场景,制作了重点区域景观视频,实现了湖区全景仿真和重点区域仿真;采用三维动画技术,制作了闸门和防渗墙三维动画,实现了水利设施仿真。景观湖仿真演示系统可服务于景观湖工程运行管理,全面介绍景观湖,再现景观湖周边的美丽景观,展示重要水利设施的功能。研究成果对类似大型景观湖仿真演示系统的建设具有指导意义。     

退圩(田)还湖(湿)长效机制研究——以江苏省固城湖为例

一直以来,退圩还湖受庞大资金需求的限制,实施困难,难以实现多方受益。以长江中下游大型湖泊——固城湖退圩还湖为研究对象,探讨了退圩还湖的长效机制。在固城湖退圩还湖措施研究中,综合考虑湖泊水资源条件、生态敏感区布局、沿湖地区经济社会发展及管理与保护需求,科学规划了退圩还湖方案。通过人工修复措施,重塑湖泊水域地形和岸线,改善河湖水力联系,提升水质水环境;通过排泥场的利用,为地方经济发展和退圩还湖的顺利实施提供了保障,形成了符合我国现阶段经济社会发展和生态文明建设要求下的退圩(田)还湖(湿)长效机制。     

基于数值方法的城市人工湖泊水体交换研究

为定量分析和定性掌握引调水作用下城市人工湖泊的水体交换能力,以某城市人工湖泊为例,建立了水动力和对流扩散模型,通过获得湖内保守性物质含量的分布,计算了人工湖的水体更新时间和水体交换率。模型依据实测水位资料得到校准和验证。计算结果表明,主湖区的水体更新时间较短,不超过10 d,湖区整体更新时间最短可达13 d,水体交换率最大可达94%。内湖水体受其半封闭性形态限制更新时间较长。对内湖及湖周死水区域采取增加抽注水等工程措施,可显著改善湖内水体交换效果。研究结果有助于理解湖内水体中的物质输移过程,可用于人工湖泊的规划设计和调度运行的决策管理,对其他同类型城市人工湖泊的水体交换研究具有一定的参考作用。     

兴庆湖景观水体复合生态修复实验研究

以西安市兴庆湖景观水体为研究对象,进行复合生态修复实验研究.分别构建两组复合生态系统:系统1(伊乐藻+罗氏轮叶黑藻+睡莲+鲤鱼)和系统2(伊乐藻+罗氏轮叶黑藻+睡莲+鲫鱼).研究表明:在相同的环境条件下,系统1对TN、TP、氨氮、高锰酸盐的去除率分别可以达到63.2％、97.2％、40％、15.6％;系统2对TN、TP、氨氮、高锰酸盐的去除率分别可以达到50.8％、78.5％、41.2％、16.5％;系统1比系统2的净化效果好,更适于兴庆湖景观水体的生态修复.     

水景社区的雨水收集与综合利用设计

为研究城市雨水收集与综合利用,以上海郊区一生态水景社区为例,进行水量平衡计算。结果表明,该社区年均雨水可收集量约45 678 m3,占一年总降雨量的62%左右,不但满足社区每年的绿化浇灌、硬地冲洗以及水面蒸发等消耗量,而且富余雨水经过处理后可用作景观湖的补充水源及其他用水。雨水收集利用系统设计以景观湖为中心,屋面雨水通过2个总容积为675 m3的地下集蓄池来收集,集蓄水量可达1.83万m3/a;绝大部分绿地、道路广场以及极少数屋面的雨水径流通过长1 km的植草浅沟和500 m长的碎石沟渠收集,并汇入2个总面积为800 m2的暴雨塘系统内暂时储存。户外小停车场和小广场的雨水通过砂床过滤系统收集。     

复杂环境下人工生态水系工程体系设计研究

城市建设中,常常需要建设不同规模、类型的人工水系。在城市中建设人工水系需协同解决水循环、水质保障、水源与退水、水景观打造及极端情况应急预案等多方面问题。以北京未来科技城环形水系设计为例,采用传统水工设计技术与生态水工学、景观生态学相结合的方法,对环形水系的水循环体系、水质保障工程、水源与退水措施与水景观打造进行了综合设计研究,提出了概念性设计方案,解决了城市复杂约束条件下人工生态水系设计问题,为城市生态人工设计提供了借鉴。研究认为:城市复杂环境下人工生态水系设计需基于传统水工设计技术,有机融入生态水工学及景观生态学方法进行;水循环、水质、水源与退水、景观与生态成为城市人工水系设计的基本内容。     

城市人工浅水湖泊群水系连通方案研究

城市大规模小型人工湖泊湿地群的建设,改变了水系水动力特性及污染物质迁移、扩散和转化过程。构建了包含状态变量、常数、作用力、进程、辅助变量和衍生变量等的一维河网和二维浅水湖泊水生态模型,确定敏感参数值,采用清潩河流域实测数据验证模型的准确性。模拟得到不同换水频率、不同恒定流量和不同波动流量等换水方式下人工湖泊的流场和水质浓度场,揭示了多种河湖水系连通方案下湖泊水动力特性和污染物质迁移转化规律。进一步结合多种方案下湖泊污染物质削减量和出水水质,组合优化水系连通方案。研究结果表明:彩用循环+换水的调控模式,控制清潩河流域湖泊群循环流量在0.03～0.20 m~3/s,换水次数选择每年的3,7月和11月统一换水3次,此时水系连通效果最优。     

基于景观指数的高邮湖湿地生态水文连通性分析

为了定量评价水位的变化和人类活动对高邮湖湿地连通性的影响,基于高邮湖湿地不同景观类型及其时空动态性,利用遥感影像数据的分类解译结果,选择连接度指数CONNECT、斑块内聚力指数COHESION、破碎化指数FN以及分离度DIVISION等指标,构建高邮湖湿地生态水文连通度综合指数CECI,分别对比分析了不同水位和相同水位不同年份下高邮湖湿地生态连通性的变化情况。结果表明:生态水文连通度综合指数CECI可以定量表征湿地生态连通性的动态变化;随着水位上升,高邮湖湿地湖泊与河流的CECI分别从2. 79、0增加到9. 21、6. 75,生态水文连通性逐渐提升;该研究区湖泊与河流的水文连通性变化具有很强的相关关系,湖泊水文连通性优于河流;在水位相同的情况下,从2013年到2017年,由于退圩还湖、退圩还湿等人类活动的影响,高邮湖湿地面积增加,湖泊的CECI从6. 27增加到7. 48,河流的CECI从2. 62增加到4. 61,生态水文连通性有所提高。