黄河干流梯级开发构架与泥沙控制布局研究

大量实测资料分析表明,黄河流域主要的产沙区间为河口镇至潼关区间,黄河支流按入黄沙量大小排序为渭河、无定河、窟野河、北洛河、祖厉河、皇甫川、延河、清涧河、洮河、汾河等。对黄河干流36个梯级开发工程、13条主要来沙支流224座水库研究表明,干流龙羊峡、刘家峡、大柳树、碛口、古贤、三门峡、小浪底等七大骨干工程的总库容为944.97亿m3,总有效库容为472.26亿m3,拦沙库容为466.65亿m3,分别占36个梯级水库拦沙总库容的91%9、3%、90%。小浪底水库虽然具有巨大的拦沙库容,但是其上游水库或者未建、或者淤满、或者位于来沙区上游,因此其拦沙压力巨大,剩余拦沙年限仅10余年。小浪底水库淤满后,黄河泥沙将失去控制,会对黄河下游防洪构成危害。     

利用黄河泥沙制作防汛备防石的试验研究

结合黄河泥沙的特点,通过试验确定了以天然淤泥沙为主要原材料的人造备防石材料配方,实现了备防石的原材料免淘洗、现场制作和免烧免蒸养。应用结果表明:该产品具有单块质量大、适合机械化抢险的特点,并有可能较好地解决根石走失的问题。     

感潮河段水沙数学模型研究与应用

感潮河段的水流和泥沙运动均具有很强的非恒定性,采用有限体积法建立了一套感潮河段平面二维水流泥沙数学模型。模型采用同位网格的SIMPLEC法对水流方程进行离散和求解,较全面地考虑了非均匀悬移质及推移质运动,具有较好的普遍适用性。以长江下游口岸直河段和仪征河段为例,分别对模型作了定床和动床计算,计算结果与实测值符合较好,从而证明了模型的可靠性。     

北江流域多金属矿山重金属随径流泥沙迁移特征研究

采用野外原位小区模拟径流冲刷试验对北江流域上游的广东大宝山矿区不同年限堆积土重金属随径流泥沙迁移特征进行了研究,结果表明：a）新弃土、老弃土侵蚀泥沙中cd、Pb、zn、cu重金属含量均高于自然土侵蚀泥沙,但新弃土、老弃土侵蚀泥沙重金属含量相差不大;b）新弃土、老弃土、自然土侵蚀泥沙Cd的平均流失率为32．55、12．18、0．09mg/（min·m^2）,Pb的平均流失率为1648．98、432．10、8．07mg／（min．m^2）,Zn的平均流失率为1854．35、460．14、4．92mg／（min．m^2）,Cu的平均流失率为1742．63、429．47、8．69mg／（min·m^2）,新弃土、老弃土重金属平均流失率要远远高于自然土;c）新弃土、老弃土侵蚀泥沙cd、Pb、zn、cu流失率随时间均呈下降趋势。在冲刷初期,新弃土、老弃土侵蚀泥沙重金属平均流失率较大,有明显的“初期冲刷”效应;d）在冲刷的20分钟里,新弃土、老弃土、自然土侵蚀泥沙中的累积流失量分别为：Cd为651．00、243．62、1．79mg,Pb为32．98、8．64、0．16g,Zn为37．09、9．20、0．10g,Cu为34．85、8．59、0．17g,在相同时段内,新弃土、老弃土重金属流失总量要远远高于自然土。     

阳宗海表层沉积物中的重金属生态风险评估

对从阳宗海湖底表层采集的25组沉积物样品中的10种重金属质量比进行分析,结果表明,Ti、Mn、Zn、V、Cr、Cu、Ni、Co、Pb和As的质量比平均值均超过了当地土壤背景值。而重金属系统聚类分析表明,Zn、Cr、Pb、As高度相关,其污染主要由于人类活动造成;Ti、Mn、V、Cu、Ni、Co的分布特征相似,其污染原因以岩石风化等自然因素为主。单因子富集系数评价表明,阳宗海10种重金属均达到了中度富集程度,其中As、Cu、Cr富集程度较为突出。用Hakanson潜在生态风险指数法评价阳宗海表层沉积物中重金属的生态风险,结果表明,阳宗海表层沉积物中重金属的生态风险总体属轻微程度,阳宗海南岸局部区域达到中等生态风险程度。几种重金属对阳宗海生态风险的贡献由大到小依次为As、Cu、Co、Ni、Pb、Cr、V、Zn、Mn、Ti,其中,As是阳宗海最突出的生态风险因子。     

基于自由搜索的水库入库含沙量预测模型

水库泥沙淤积问题直接关系到水库的规模、寿命以及综合经济效益的发挥。入库水流含沙量是影响水库调度运行以及水库泥沙淤积的主要因素,目前国内结构简单、实用性较强的含沙量预测模型不多。以水库的入库站流量及上游站至入库站的区间流量为研究对象,提出了基于两个水文站流量的水库入库含沙量的预测模型,采用改进的自由搜索算法率定模型参数,并将模型应用于龚嘴水库的入库含沙量的预测。研究结果表明,构建的模型结构简单,参数率定便捷,预测含沙量的精度较高,为水库入库含沙量预测提供了一种简便适用的方法。     

复合污染沉积物中重金属的稳定化研究

以CaCO3、Fe（OH）3、Ca（H2PO4）2、MgO为稳定试剂,模拟复合污染的沉积物进行稳定化处理,运用毒性浸出方法（TCLP）评价沉积物中重金属的稳定化效果．实验结果表明：4种稳定剂不同程度提高了沉积物中重金属的稳定化效率．其中,CaCO3对Cu的稳定效率最高达到50．01％,对Pb的稳定效率最高为42．21％;Ca（H2PO4）2对Pb的稳定效率最好,最高可达90％以上,但对Ni未见明显的稳定效果;Fe（OH）3对As具有较好的稳定效果,稳定效率可达68．44％;MgO对Cu和Pb最高稳定效率为80％以上．     

静电旋风除尘器沉积物特性研究

为了获得沉积特性和静电旋风除尘器的除尘效率之间的关系;利用Kompton背散射法对静电旋风除尘器的沉积特性进行研究,并进行了收集效率的测定,得出沉积特性和收集效率之间的关系.     

污染河流沉积物锑释放规律的研究

为了研究锑污染河流水化学环境条件对沉积物锑释放的影响,进行了锑矿区下游河流沉积物样品的特性表征及环境条件(pH、盐度和腐植酸质量浓度)对锑释放影响规律的研究.首先对沉积物样品进行了物相、傅里叶变换红外光谱(FTIR)和X线荧光光谱分析,并开展了不同pH、盐度和共存腐植酸质量浓度下锑的释放量及释放动力学实验.表征分析结果表明:所采集的沉积物样品矿物相、表面官能团、主要元素含量等特性相似;沉积物中主要含有石英石、斜长石、云母、斜磷锰矿和方解石,主要金属含量顺序均为Si>Al>Fe>Ca>K>Mg>Mn.模拟环境条件影响的批式实验结果表明:随着pH降低、盐度升高和腐植酸质量浓度增大,锑释放均呈增加趋势,其中pH对锑释放影响最大;pH对沉积物/锑酸盐作用的影响是样品所含矿物溶解释放锑和矿物表面荷电特性改变吸附Sb(OH)6-/H3SbO3能力变化两方面综合平衡的结果;在pH=3.0时,沉积物锑释放量与沉积物表面Mn元素显著相关,推测样品斜磷锰矿的含量及其溶解显著地影响锑的释放,矿物(主要是斜磷锰矿)溶解比表面吸附对锑的释放影响更大.     

汤河水库底泥氨氮释放规律试验研究

为了研究底泥氨氮释放对汤河水库水质的影响,采用室内模拟的方法,研究汤河水库底泥在不同浓度、温度、pH值、扰动、溶解氧条件下氨氮的释放特征.试验结果表明:不同浓度的上覆水对于底泥氨氮的释放量影响不大;底泥氨氮的释放量随温度升高而增加;上覆水pH=8时有利于底泥氨氮的释放;扰动有利于底泥中氨氮的释放;贫氧条件有利于底泥氨氮的释放.