北京城区承压水水质特征及硝酸盐的同位素辨识

本文根据在北京中心城区施工2眼巢式分层监测井,同时监测6个含水层的水位与水质,结合水文地质条件及水化学、同位素分析,揭示城区复杂污染源条件下的地下水水质特征及硝酸盐来源。     

二维及三维 N-S 方程的混合有限分析多重网格方法

提出了二维及三维Ｎ－Ｓ方程的快速数值方法—混合有限分析多重网格方法（ＨＦＡ－ＭＧ）,标准算例的计算结果证明ＨＦＡ－ＭＧ在精确地模拟复杂流动特征的前提下,能显著地降低计算工作量。     

平面二维水沙数学模型在永定河滞洪水库设计中的应用

采用平面二维水沙数学模型对滞洪水库修建后永定河主河道和滞洪水库在不同洪水条件下的冲淤演变规律及流态、流势变化进行了计算,掌握了永定河滞洪水库的河势及河道演变规律,验证了3水库联合调度运用方案的合理性,为滞洪水库的设计提供了重要依据.     

地下水曝气修复过程离心模型试验研究

为了研究地下水曝气修复机理及其影响因素,采用离心模型试验模拟地下水曝气修复过程,其中土体用透明玻璃珠代替以便于图像观察和分析处理,同时由于模型能够提高土体的应力水平,从而可以在较大范围内研究曝气压力的影响。离心模型试验得到了气体运动规律和曝气影响区域的特征。研究表明：土体中的气体流速随曝气压力增加而逐渐增大;曝气影响范围在曝气压力较小时随曝气压力增加而增大,当曝气压力持续增大超过临界压力时,影响范围将保持稳定;曝气影响范围随土体粒径的增大而减小,随离心加速度增大而减小;曝气影响范围为锥形,可以采用虚拟曝气点和稳定渗气夹角定量描述。试验成果可以为曝气修复系统的设计和运行提供参考依据。     

通过观测资料分析土石坝的渗流安全状况

随着大坝安全监测自动化的发展，所观测到的数据量很大，如何及时准确地帮助大坝管理人员分析观测资料，以了解土石坝的运用及安全状况，成为大坝安全管理现代化的一个难题。就如何利用观测资料分析土石坝的渗流安全状况作了初步的研究，并结合一具体实例，分析了该坝的渗流安全状况，表明研究成果具有一定的实用性。     

北京市再生水开发利用问题与对策

北京市2006年再生水利用量3．6亿m^3，2010年再生水利用量将达到6亿m^3，其中年中水生产能力将达到140万m^3／d。目前全市再生水利用率虽已达37％，已运用到工业冷却循环、农业灌溉、第三产业及景观绿化等。总结北京市再生水开发利用现状及存在的问题，提出再生水开发利用的对策与措施。     

流网和一维动力学模型相结合模拟麦田暗管排水地段氮肥的流失

为研究麦田暗管排水地段氮肥运移转化及淋失规律，在地下水位以上的土壤非饱和带建立了氮素运移与转化的一维模型，在地下水位以下的饱和带采用流网与一维模型相结合近似模拟暗管排水地段的二维溶质运移问题，这样田间饱和非饱和流动区域即可作为一个整体进行研究，方法简单、实用。对方法及模型的正确性进行了田间试验验证。     

永定河冲洪积扇地下水中硝酸盐来源的同位素识别

硝酸盐(NO_3~-)是北京地下水的主要污染物之一。本文分析了永定河冲积扇不同部位第四系地下水的水化学和氮、氧同位素特征,识别了地下水中NO_3~-的主要污染源,并定量评价了各种源的贡献。研究区地下水的NO_3~--N浓度介于1.32~37.44 mg/L,80%的地下水样NO_3~--N浓度超过我国《生活饮用水卫生标准》(20 mg/L)。地下水的δ15N-NO_3~-值介于+9.38‰~+16.96‰,均值12.87‰,δ18O-NO_3~-值介于+3.13‰~+21.18‰,均值+10.39‰,结合反硝化作用的识别,推断地下水中NO_3~-主要来自粪肥,部分来自NO_3~-化肥和大气降水。采用氮、氧同位素和物质平衡混合模型定量评价表明,粪肥对地下水NO_3~-的贡献为58%~81%,据此提出了保护和改善地下水水质的建议。     

北京山区河流生态系统健康评价方法及其应用研究

北京山区河流受到人类活动强烈影响,其生态系统出现了不同程度的退化。本研究在调查山区典型河流生态状况的基础上,建立了山区河流生态健康评价指标体系、评价标准和评价模型,并在北京拒马河进行了应用。结果表明,拒马河整体处于健康状态,但有向亚健康和受损状态发展的趋势,为此提出了河槽生境构建和生态护岸改造技术等生态修复策略及建议。     

北运河(北京段)水污染特征时空变化模拟

基于不规则网格的MIKE 21软件包搭建了北运河水系数值模型,通过逐月参数率定及模拟过程校验,实现了对北运河流场和污染浓度场的二维数值模拟。主要结论为:2015年北运河流域COD、NH_3-N、TP和TN四项污染物负荷削减率在16.5%~43.5%之间,其中氮、磷去除效果最为显著。2015年北关拦河闸四项水质指标年均浓度较2013年有所下降,但COD、NH_3-N、TP浓度仍超出城镇污水处理厂出水一级B标准的1.3、2.3和2.7倍,仅TN浓度达标。因此,建议北运河流域在控制点源污染的同时,应加大雨污合流管道汛期溢流污水及雨水管道初期雨水的收集和处理,有效控制面源污染入河。