基于SWAT模型的三峡库区流域污染物来源分析及重点控制区域识别

随着非点源污染逐步成为三峡库区流域污染的重要控制对象,将SWAT模型应用于三峡库区流域非点源模拟研究,以识别库区非点源污染来源关键区域.模型建立后采用2002—2008年水文、水质实测数据进行率定与验证,径流、泥沙、营养盐的评价指标E_NS均达到令人满意的效果,表明SWAT模型应用于三峡库区流域是可行的.通过对三峡水库污染物的来源分析可知:三峡库区上游汇入为库区污染物的主要来源,贡献率平均为71.74%,库区流域非点源污染贡献率最高为33.03%,而库区点源污染贡献率较小,最高仅为4.17%.对库区单位面积污染负荷的模拟研究表明:三峡库区流域非点源污染物产生的关键区域主要集中在库区腹部,即小江、大宁河、汤溪河等支流流域.     

引水调控工程经济效益评估初步框架

利用已建水利工程进行引水调控是我国在新技术条件下解决水资源时空分配不均和水污染问题的新途径。本文针对现有水利工程经济分析方法的不足,分析了引水调控工程的特点及工程经济效益应包含的内容,把经济效益分为保障水资源供给和改善水质所产生的经济效益两个方面,主要体现为增加农业灌溉水量减少干旱损失、改善通航条件减少航运损失、改善水质减少水污染损失和改善人居环境等方面。根据不同效益的特点,提出了量化评价的指标和基本方法,从而初步建立了引水调控工程经济效益评估的技术框架,为引水调控工程经济效益评价、成本分摊和建立长效运行机制提供了支持。     

“受污染底泥环保疏浚及处理”技术规范体系建设

分析受污染底泥环保疏浚及处理的主要环节及内容,包括受污染底泥的调查分析、质量评价、疏浚和处理及评估等。梳理国内外环保疏浚技术规范的现状,提出环保疏浚技术规范体系建设的框架,为环保疏浚行业发展作参考。     

白洋淀表层沉积物中的多卤代芳烃及其潜在风险

采用GC-MS/MS技术对45个白洋淀表层沉积物(0~5 cm)样品中的三类(多溴联苯、多溴联苯醚和多氯联苯)多卤代芳烃(PHAHs)进行分析。实验发现多氯联苯(PCBs)是优势污染物(20.57 ng.g-1.dw),PCB28,52,66,138,156和170是被检出的主要同族体;多溴联苯(PBBs)和多溴联苯醚(PBDEs)在沉积物中的检出浓度相对较低(0.47 ng.g-1.dw和1.78 ng.g-1.dw),PBDE28和PBDE47是最具支配地位的PBDE同族体,分别占PBDEs总量的16%和21%。实验结果与国内外最近的文献报道值相比较,显示这三类PHAHs在沉积物中的浓度处于低污染水平,引起的潜在风险也相对较低。     

电絮凝在西北地区窖水浊度去除中的参数优化研究

以模拟集雨窖水为实验原水,通过改变电絮凝过程中的电流密度、通电时间、极板间距等因素值的大小,研究电絮凝在原水浊度去除中的的最优参数组合。得出影响浊度去除效果的各因素主次关系依次是:电流密度>极板间距>反应时间,当电流密度为18.89A/m2,极板间距为1 cm,反应时间为13 min时为电絮凝去除浊度的最优组合,浊度去除率为92.94%,同时对窖水中的CODMn、UV254也有一定的去除效果。     

活性炭-石英砂生物过滤处理微污染窖水的挂膜试验研究

以模拟西北集雨窖水水质的配水为原水,对生物过滤中强化自然挂膜的生物膜形成过程进行了研究.分析了膜形成过程中COD、NH3-N、浊度等的去除效果以及滤柱不同高度水头损失的变化和滤柱生物量的变化,并对膜形成过程的影响因素进行了讨论.结果表明,挂膜20 d后COD的去除率趋于稳定,去除率达到30％左右,30 d后浊度和氨氮去除率趋于稳定,分别达到90％和80％,可以用COD和NH3-N的去除率作为生物膜成熟的评价指标.     

基于灰关联和BP神经网络法评价黑河流域水质

为探明黑河流域的水质状况,于2013—2015年每年的4月、7月和12月对黑河流域中的八宝河、野牛沟、北大河、梨园河、红水河、山丹河、张掖湿地、中游干流、额济纳河、东居延海小流域水体进行采样,测定溶解氧(DO)、氨氮(NH3-N)、总氮(TN)、总磷(TP)、高锰酸盐指数(CODMn)作为评价因子,采用灰色关联法和BP神经网络法对黑河流域水质状况进行综合评价。结果表明:BP神经网络法的评价结果较为符合黑河流域实际,八宝河、野牛沟、红水河水质良好,以Ⅲ类为主;北大河、梨园河、山丹河、中游干流、额济纳河水质较差,以Ⅳ类为主;张掖湿地、东居延海水质较差,常年为Ⅴ类,主要原因是营养盐和污染物富集,超出水体自净能力,造成水质状况较差。     

长江上游珍稀、特有鱼类生态水温目标研究

水温是影响鱼类生长发育最重要的生态因子之一,水温的变化对鱼类各个生活周期,特别是繁殖期,将会产生很大的影响。金沙江下游梯级电站建成后,下泄的低温水会造成下游天然河道水温的变化。位于金沙江梯级电站下游1.8km处的长江上游珍稀、特有鱼类国家级自然保护区,有达氏鲟、白鲟、胭脂鱼、岩原鲤、圆口铜鱼等68种珍稀特有鱼类。本文在生物资料缺乏的情况下,根据屏山站多年水温观测记录,采用生态水文学中的变化范围法（RVA方法）,推算了各月的适宜生态水温目标,并用有文献记录的17种保护区鱼类的产卵期适宜水温范围进行可靠性检验,最终确定了保护区生态水温目标。     

三峡水库不同水位运行下大宁河水动力过程模拟

三峡大坝的建成运行对库区支流水动力过程具有重要影响。以三峡库区支流大宁河为例,基于Delft3D模型,建立了大宁河大昌到长江口段平面二维水动力模型,并对三峡水库高水位和低水位运行条件下大宁河的水动力特征进行模拟计算,得到大宁河模拟区段水流流场的沿河分布。模拟结果表明:不管是三峡水库低水位或高水位运行,大宁河整体流速缓慢,均低于0.04 m/s;河流库湾区低水位时流速低于0.01 m/s,高水位时低于0.001 m/s,呈现明显的"湖相"特征,水体自净能力极大地削弱,易发"水华",影响大宁河水质安全。研究结果可为三峡库区支流的区域化管理提供决策参考。     

基于流场的流动水体仿真

为了逼真地模拟自然河道中的流动水体,提出了一种基于流场的流动水体仿真方法.应用流体力学原理,实时计算稳定水流的速度,构建河流的流场,然后运用流场驱动并约束满足泊松碟分布的块状纹理在河道内移动,通过对块状纹理进行混合与渲染,构成了一种自然水体的动态流动效果.水面渲染采用GLSL (opengl shading language)着色器进行渲染,实际运用GPU可编程渲染管线进行图形计算,减少了CPU的实时运算量,提高程序的整体效率,实践表明,应用以上方法可以有效地模拟流域内的动态流动水体.