铁碳微电解对硝酸盐氮废水的脱氮研究进展

综述了IC-ME对硝酸盐的去除效果、应用以及IC-ME脱氮的机理。讨论了IC-ME在不同耦合工艺中所展现的性能有一定的影响,从而会影响氮素的去除效果。系统总结了IC-ME与其他工艺耦合后对NO^-₃-N等污染物去除的研究进展。提出了一些IC-ME应用中存在的问题及解决方法。为以后科学研究和工程应用提供了参考。     

超大城市供水系统管网漏损控制策略与潜力分析

某超大城市供水范围内,整体地形呈西北高东南低的趋势,主力水厂采用西北向东南的自然坡降重力供水方式。2021年该地区供水管网漏损率约9.58%,由于超大城市供水范围大、管网分布复杂、漏损原因多样,亟需系统控制。通过强化管网改造、优化压力调控、推动分区计量、完善信息化管理等方法,提出超大城市管网漏损系统控制策略,分析其节水潜力。结果表明：针对超大城市供水管网渗损,通过系统控制,在保障供水安全的同时,可实现节水约2 611万m³、节能约988 002.4kWh、降碳1 051.2 t的目标。     

渗流-流变耦合作用下深覆盖层面板堆石坝性态演化规律

修建在深厚覆盖层上的面板堆石坝地基和部分坝体处于饱和渗流状态,渗流和变形的耦合作用对坝基和坝体的变形具有一定的影响。通过采用Drucker-Prager塑性模型和时间硬化流变模型描述堆石料和覆盖层砂砾石材料的瞬时变形和流变变形,采用Signorini型变分不等式方法描述堆石料和覆盖层多孔介质材料的渗流过程,在此基础上基于动量守恒原理和Kozeny-Carman方程提出覆盖层上面板堆石坝渗流-流变耦合分析方法。基于渗流-流变耦合分析,研究了渗流-流变耦合作用下覆盖层面板堆石坝的力学特性,分析了渗流作用对面板堆石坝长期变形的影响规律,进而讨论了覆盖层上面板堆石坝的变形机制和演化过程。结果表明：覆盖层地基压缩变形使大坝最大变形位置向下移动至0.3倍坝高位置且面板承受较大的拉应力;大坝流变变形是面板堆石坝的重要变形来源,其引起的坝内沉降增量达27.3%,面板拉应力增量达5.1%;渗流效应对大坝流变变形具有一定的影响,但相对于流变效应引起的应力变形增量整体相对较小。     

基于SCS模型的西安市主城区雨水资源化利用分析

雨水作为一种可收集利用的非常规水资源,其资源化利用可以缓解城市内涝与水资源短缺问题。通过综合分析1932—2020年降雨数据,结合土地利用、土壤类型和DEM数据构建的SCS模型,估算了西安市主城区在不同降雨频率下的雨水资源化潜力,分析了雨水潜在用户需水量,并量化雨水效益。结果表明：不同设计水平年雨水资源化潜力为0.91亿～2.09亿m³;雨水潜在用户需求量为8 237.9万m³;不同设计水平年效益为4.21亿～5.71亿元;建议在透水地面、水系、道路、建筑和小区等区域采取下凹式绿地、透水铺装、生态滞留池和绿色屋顶等工程措施,结合西安市出台的政策体系,合理利用雨水资源,推动西安市未来发展。     

城市雨洪管理与系统应对研究进展

针对气候变化与城市化的快速发展改变了城市降水径流空间分布格局,增加了城市内涝灾害风险,以及目前机理研究深度与应用研究广度存在的问题,从雨洪形成过程系统剖析城市地表、管网产汇流机制与内涝成因,总结城市雨洪管理的工程措施与非工程措施,讨论城市洪涝预报、预警、预演、预案的发展与应用现状。分析结果表明,未来应更深入研究城市产汇流机理及其响应机制,开展考虑城市立体空间的水动力模拟研究,开发更为精细化的内涝模拟模型,发展工程措施与非工程措施相结合的防涝技术,集成预报预警调度为一体的城市雨洪管理智慧化平台,保障城市的水安全。可为深化城市雨洪形成机理的科学认识及采取有效管理手段提供参考。     

生物滞留系统对城市降雨径流病原微生物的去除效果及机理研究进展

随着海绵城市建设的大力推进,已经开展了许多关于生物滞留系统在径流处理和再利用方面的研究。为探究生物滞留系统对病原微生物的去除机理,解决模拟中存在的问题,从病原微生物的类型及含量特点、去除效果及影响因素、去除机理、模型模拟4个方面综述了近年来生物滞留系统对病原微生物的去除效果及机理。结果表明:生物滞留系统能够高效去除径流中的病原微生物,但明确其对病原微生物的去除机理、构建更加完备的模型模拟病原微生物的去除过程、设计最优参数达到最佳的去除效果等仍是未来的重点研究方向。     

西咸新区海绵城市建设对沣河洪水特性影响模拟研究

为评估海绵化改造对城市内河洪水特性的影响,基于模型GAST(GPU accelerated surface water flow and transport model),定量研究了理想流域和沣河流域西咸新区沣西新城段海绵城市建设前后在3种入流条件(2.75、7.69、17.06 m3/s)和3种降雨重现期(2、10、...     

不同降雨集中度下流域干支流洪水全过程模拟

为研究流域洪水形成过程及淹没风险规律,采用二维全水动力模型GAST模拟灞河部分流域的降雨成洪情况,分析不同降雨集中度下的洪水形成过程及淹没风险区变化规律。结果表明,降雨集中度影响流域洪水的洪峰流量与峰现时间,也影响淹没风险区面积及峰值出现时间。雨量大且集中的降雨容易在短时间内形成大洪峰洪水,也较快达到淹没风险区面积峰值;流域干支流在出山口断面峰现时间顺序为清峪沟、流峪河、灞河上游、蓝桥河,汇流起始点与流域出口断面峰现时间最大相差80 min;淹没风险区域主要分布于流域出山口外的灞河干流沿河两岸,淹没面积达到峰值最早为低风险区,最晚为极高风险区,峰现时间均在4 h之前。流域干支流洪水过程及淹没风险变化过程分析结果可为灞河流域不同降雨条件下的防洪响应及部署提供参考。     

基于孔隙连通–迂曲参数表征土的非饱和渗透各向异性

合理描述土的非饱和渗透各向异性对模拟土体内水分和污染物的迁移至关重要。基于Mualem提出的非饱和渗透系数函数引入的孔隙连通–迂曲参数,推得非饱和渗透各向异性系数关于有效饱和度的幂函数表达式,并根据该表达式将土的非饱和渗透各向异性划分为9种类型,发现各向异性系数随有效饱和度的变化过程中会出现土孔隙内水分主导流动方向变化的门槛点;再利用已有文献中基于孔隙网络模型模拟土样的非饱和渗透数值试验结果验证了该表达式的有效性;最后,将该表达式与Van Genuchten-Mualem函数相结合,定量描述了基质吸力对已有文献中4种土的非饱和渗透各向异性影响。     

无资料城区管网排水过程概化模拟研究

许多城市地区都没有可用的排水管网数据,从而降低了城市雨洪模拟的准确性,因此需要一种新的方法来表征管网的排水能力。提出了雨水井等效排水法(RIA)和仅在道路上等效排水法(CIR)两种表征管网排水能力的方法,采用高效高分辨率的城市雨洪模型,以西咸新区为研究区域,模拟了城市内涝积水过程,并与实测数据进行了对比。通过实际降雨与设计降雨条件下的内涝结果发现,较原有的模拟方法,该方法可以精准的表征管网排水能力,提高模型的准确性。