向家坝水电站地下厂房变顶高尾水系统研究

为了满足电站的调节保证要求，减小地下洞室群的规模，向家坝水电站地下厂房采用了特殊的尾水系统布置方案，即变顶高尾水洞方案，取消了尾水调压室。在研究水电站变顶高尾水洞基本工作原理的基础上，提出了向家坝水电站右岸地下厂房变顶高尾水洞布置方案研究的基本思路和具体步骤，论证了采用变顶高尾水洞方案的可行性和合理性。     

向家坝水电站引水隧洞布置设计

向家坝水电站采用中部开发方式，引水尾水系统比较长。受地形地质条件的限制，下游采用变顶高尾水洞代替了尾水调压室，上游则采用加大洞径、减小引水隧洞长度的手段取消了上游调压室。通过对向家坝水电站引水隧洞的布置设计进行总结．为类似引水隧洞处于调压室临界位置的工程设计提供参考和借鉴。     

基于流域的县级单元河流水权确权分配

河流水权确权是水资源高效利用的重要措施。基于Hydro30全球高精度河网,以青海省县级行政单元为基本确权单元,提出了确权单元多年平均径流量、多年平均生态环境需水量、未来需水量预测、用水总量控制红线划定等计算和分配方法。首次将河流生态环境需水量分为河流最小生态环境需水量和河流适宜生态环境需水量;利用分解比例法和需水量调节法划定了确权单元用水总量控制红线;基于用水总量控制红线、未来需水量、河流水资源可利用量和地下水取水量确定了确权单元的取水权;确权单元内各条河流的取水权根据尊重历史用水与现状用水原则、生态公平原则、公平与效率原则、可持续利用原则、优化配置原则等综合确定。对于河流自产水量不能满足用水需求的确权单元,在取水量上限为用水总量控制红线的前提下,确权单元可以利用流域内上游过境水。获得了青海省46个确权单元2020年和2030年河流最大取水权和适宜取水权(以西宁市河流水权确权为例)。首次在县级单元对河流取水权进行了确权,可为其他地区河流水权确权提供借鉴。     

变顶高尾水洞

变顶高尾水洞这种方式的特点是下游水位与洞顶的某一处相衔接,将尾水洞分成有压满流段和无压明流段。当下游处于低水位时,下游水位与洞顶较低处相衔接,此时有压满流段短,而无压明流段长,尾水管进口的真空度不会超过规范的要求。随着下游水位的升高,有压满流段的长度逐渐增长,无压明流段的长度逐渐减小,发生过渡过程时尾水管中负水击压力随之增大,但此时,下游水位升高引起淹没深度逐渐加大,两种压力叠加,尾水管进口的真空度仍不会超过规范的要求。     

河流疏浚底泥余水的固定化微生物处理技术

河道疏浚底泥在工业化处理过程中会产生大量余水，其含有较高浓度的氨氮、总氮、化学需氧量(COD_Cr)以及重金属等有害物质，如不对其进行有效处理，将会对受纳水体造成严重污染。采用固定化微生物技术，设计了处理量50 t/d的多级接触氧化装置，对疏浚底泥余水进行处理。结果表明，该工艺对氨氮和总氮的去除率可分别达到91.21%和59.00%，出水可满足地表水准Ⅳ类标准。基于分子生物学方法研究了多级接触氧化装置中功能微生物的丰度和群落多样性，结果表明反硝化功能基因narG、napA、nirS、cnorB、nosZ的丰度在前3级反应池中占主导地位，充分保障了系统的反硝化功能，该结果通过16S rRNA群落结果分析以及PICRUSt功能预测得到了进一步证实。定量PCR和群落结构分析表明氨氧化细菌(AOB)和完全氨氧化菌(CAOB)可能是系统中的主要氨氧化微生物。AOB主要来源于N. oligotropha分支，亚硝酸盐氧化细菌(NOB)主要来源于Nitrospira lineage Ⅰ，两者均在好氧池中得到了富集。因此，固定化微生物技术可实现对硝化细菌和反硝化细菌的富集，增强系统...