北京市水资源状态与供需压力研究

针对北京市水资源短缺与用水需求不断增长的矛盾,将北京市水资源状态分成四个紧缺等级——无紧缺、轻度紧缺、中度紧缺和重度紧缺,形成了水资源状态指数,综合反映了北京市水资源动态变化;水资源供需压力分成四个压力等级——无压力、轻度压力、中度压力和重度压力,形成了供需压力指数,综合反映了北京市水资源供需状态。利用这两个指数对近年来北京市水资源状态和供需压力情况进行了综合评价。     

面向生态的陕西省渭河流域水资源合理配置

结合陕西省渭河流域的水资源开发利用现状,对其水资源优化管理进行研究。通过分析流域社会经济发展的特点及生态环境形势,以定额法为基础对2020年流域的生活、生产和生态需水进行了预测。根据系统概化图和配水目标,综合考虑水资源配置中的生态指标、社会指标和经济指标,建立了面向生态的水资源合理配置模型。将混沌优化算法与遗传算法相结合对模型进行求解,结果表明:陕西省渭河流域2020年75%保证率下的缺水率为18.1%。     

寒冷地区电站长距离输水明渠冬季运行方式探讨

通过大量工程资料收集和类似工程经验分析,对寒冷地区引水式水电站长距离输水明渠在冬季各种输、排冰运行方式的适用性进行了对比分析,着重对结冰盖运行方式的建筑物布置、流量控制和水位控制等进行深入分析和研究,提出了完整的分段壅水结冰盖输水方式的输水渠道建筑物布置、水位运行控制的设计和运行控制方法,消除了寒冷地区电站输水长明渠冬季运行中的冰冻危害问题,并成功运用于实际工程设计和运行。     

晋江流域水量分配与生态环境补偿机制

基于已颁布的晋江下游分水方案,对晋江上游水量分配的研究思路与研究重点进行分析与探讨,以水资源可持续利用、权责利相统一、公平兼顾效率作为分水的基本原则,将流域地表水资源总量作为分配对象,提出了以存量体现公平、增量体现效率的水量分配思路,构建晋江全流域的水量分配方案。以流域水量分配方案作为基础和保障,引入流域上下游生态环境保护补偿机制,其中补偿额度通过修正后的流域上游各区域的水资源生态服务价值确定,资金分摊和分配主要以上游各区水资源贡献率和下游各区域分水比例为依据。通过流域水量分配方案和生态环境保护补偿机制有机结合,提出一种新的流域水资源管理模式。     

渭河干流关中段季节性水环境容量研究

针对季节性河流流量具有周期性变化的特点,采用季节性污水排放计划(SDP)的季节划分方法,提出季节性河流水环境容量计算方法。以渭河干流关中段为例,将一年划分为旱雨两季,利用一维水质模型计算8个季节划分方案和1个对照方案在50%、75%和90%保证率下的水环境容量。研究结果表明:在相同保证率下,分季节计算的渭河干流关中段COD和NH3-N环境容量分别是传统环境容量计算方法的1.17~1.59倍和1.25~1.79倍,表明分季节计算的河流水环境容量明显大于以年为单位计算的河流水环境容量。     

南水北调中线工程水价形成机制初探

回顾了南水北调中线工程水价形成过程,指出了现行水价方案存在的问题。对真实水价形成机制进行了论述,认为制定水价应遵循公平负担、成本回收、合理利润、价格调整和水资源配置原则;同一水质、同类用户、不同水源的用水,应执行统一的水价;不同行业实行不同水价。鼓励受水区各省市间开展水量配额交易,最大限度发挥工程效益。供水水价既要反映水资源的稀缺程度和水环境治理成本,促进资源的节约使用和环境保护,提高全民节水意识,又要保证供水管理单位能够正常持续经营,具备自我积累、自我发展的能力。     

基于耦合模型的安康库区水温水质影响研究

河流上筑坝发电将对水温、水质等生态环境产生影响。该文建立了三维水温水质耦合模型,以汉江上游安康水电站为例,选取COD(化学需氧量)和氨氮为水质指标,利用实测的水温、水质数据率定参数,对比分析单独计算和耦合计算其坝前垂向水温的差异性,模拟"引汉济渭"工程实施后逐月水温水质分布,总结耦合计算其库区水温、水质的变化规律。研究结果表明,耦合计算坝前垂向水温较单独计算反应灵敏,与库区实测水温更接近;耦合计算坝前水温在3月至9月呈弱分层状态,其余月份呈混合状态;对比不同年份的水电站下泄水温与坝址处天然水温可知,枯水年对水温影响最大,平水年次之,丰水年影响最小;坝前垂向氨氮、COD的分布规律基本与实测水温分布规律一致,受温度异重流影响,耦合计算的COD、氨氮分布规律与实际情况更相符合。     

阀门关闭速度对TVD格式数值模拟水击影响分析

采用总变差减小（TVD）格式模拟了一维有压管道水击过程,对管道中阀门突然关闭和缓慢关闭引起的水击压强进行了数值计算。通过改变阀门关闭速度,分析TVD格式对水击数值模拟精度的影响。结果表明,与传统经典差分二阶MC格式相比,阀门关闭速度越快,TVD格式捕捉激波间断的能力越强,模拟水击波效果越好;当阀门关闭速度缓慢到一定程度,TVD格式与MC计算方法所得结果基本吻合,与解析解最大误差不超过2%。说明TVD格式是数值模拟水击现象行之有效的方法之一。     

洞庭湖区土地覆被对长江水位变化的响应分析

为了研究长江水位的变化对洞庭湖区土地覆被的影响,基于洞庭湖区近26 a土地覆被遥感影像的解译成果,分别构建了东洞庭湖区和西+南洞庭湖区水域、泥滩、草洲、芦苇地、裸地和防护林面积与对应时段城陵矶水位之间的回归方程。分析结果显示：东洞庭湖区水域、泥滩、草洲面积和西+南洞庭湖区水域面积与城陵矶水位之间具有极显著的相关关系,而芦苇地、裸地和防护林等面积与城陵矶水位之间的关系并不显著;城陵矶水位变化对东洞庭湖区土地覆被的影响明显高于对西+南洞庭湖区土地覆被的影响。此外,依据所构建回归方程,预测长江上游大型梯级电站运行将导致洞庭湖区呈现泥滩和草洲挤占水域的态势。     

藻类快速检测新技术在三峡水华监测中的应用

近年来,三峡水库藻类水华频发,而传统的藻类检测方法由于分类鉴定工作量大,难以适应野外大批量样品快速准确分析的要求,因此,开展水华的快速监测和鉴定工作迫在眉睫。在藻类形态特征识别与快速定量检测方面,流式细胞摄像系统(FlowCAM)是目前先进可靠的方法。采用流式细胞摄像系统技术对三峡水库水华藻类样品建立了藻类特征的自动鉴定标准,进行藻类快速检测分析,并与显微镜人工检测方法进行对比研究。结果表明：三峡库区各支流采样点鉴定出的优势藻类为4~10种;小江黄石、小江河口、大宁河和梅溪河采样点优势种依次为飞燕角甲藻、微囊藻、拟多甲藻和颗粒直链藻,检测结果和显微镜方法检测结果一致;FlowCAM可在15 min内快速完成藻类鉴定分析,测量精度高,有传统检测方法不可比拟的优势。总之,FlowCAM为水华藻类的快速检测提供了一个行之有效的方法。