河流二维水质模型与地理信息系统的集成研究

根据水质预测、管理的不同需求,提出基于二维对流扩散方程的三种水质计算模式:连续点源排放水质模型,瞬时点源排放水质模型,有限体积法求解的数值解水质模型。基于MO进行GIS系统的组件式开发,实现了GIS平台下河势贴体河道二维正交网格的自动生成,解决了二维水体的空间网格离散问题。在此基础上,将三种类型的二维水质模型模块与GIS平台集成,以更好满足水质预测与管理在水质模型计算方式选取、计算精度与实现效率等方面的需求。     

闽江下游径流量和北港分流比变化及其对水龄的影响研究

利用闽江下游多年水文资料,分析了干流流量时空变化和北港分流比变化趋势,并借助EFDC模型研究水口水库下泄流量和北港分流比对闽江下游水体水龄的影响。分析表明:闽江干流径流量年际变化不均匀,北港分流比则经历了由小变大再变小的趋势。模拟的闽江水龄结果可知水龄与下泄流量成反比关系,北港分流比减小将增加北港水体交换时间,同时减少南港水体交换时间;水龄可以定量地描述污染物在北港河道的停留时间,为保障北港水源地水质安全,需要增大枯水期上游水口水库下泄流量和增大北港分流比。     

基于杭嘉湖平原河网模型的嘉善水厂断面水质达标分析

针对杭嘉湖平原地区河网特征,基于MIKE11软件建立杭嘉湖河网水环境数学模型,并对模型进行率定验证。率定得到河道糙率在0.025～0.05之间,COD_Mn降解系数在0.08～0.12/d之间,NH₃-N降解系数在0.07～0.10/d之间;验证得到水位相对误差小于10%,COD_Mn和NH₃-N的降解系数平均误差分别为11%和20%,模型计算值和实测值吻合良好。基于已建立的模型对研究区域的内外源权重及嘉善水厂断面水质进行达标分析,结果表明:①区域内部污染源对嘉善水厂断面影响大于区域外部污染源影响,COD_Mn和NH₃-N的内源权重分别为55.4%和67.2%;②为使嘉善水厂断面水质达标, COD_Mn需削减68%,NH₃-N需削减75%。     

南京市水(环境)功能区划调整研究

利用建立的南京市河网区水量水质模型以及长江南京段非稳态水量水质模型,对南京市水(环境)功能区进行分析。在存在点源排污口的水(环境)功能区附近设置排污混合区,在上游水质差的功能区与下游水质好的功能区衔接处设置过渡带,并分别计算排污混合区和过渡带的长度。按照功能区调整原则和排污混合区、过渡带的计算结果,提出南京市水(环境)功能区调整方案。     

水动力作用下太湖底泥的再悬浮通量

对太湖梅梁湾水体开展了两次野外实验,利用沉积物捕获器收集沉积物,研究了太湖悬浮物的沉降特征,计算了悬浮物的沉降通量和再悬浮通量,并建立了其与风速的关系。结果表明：太湖无机颗粒沉降是悬浮物沉降的主要形式。太湖平均风速在8m/s以内时,总悬浮物、有机物颗粒和无机物颗粒的沉降通量和再悬浮通量均呈现随风速增大而增大的特性,风速大小直接影响悬浮物在垂向的分布及垂向的沉降通量分布,并且相关性较好。该结论说明Gansith公式法适合于计算太湖再悬浮通量。     

江苏省太湖流域污染物排放变化规律及总量削减率的确定

基于江苏省2007年、2009—2011年4次污染源普查资料,选取COD和NH3-N为研究因子,统计江苏省太湖流域2007年、2009—2011年污染物排放变化规律;根据已核定的区域纳污能力以及总量控制值,对研究区域入河量及排放量进行削减分析(以2010年为现状年)。结果表明:12007年、2009—2011年江苏省太湖流域污染物排放总量逐年下降,其中城镇点源所占比例呈逐年下降趋势,面源比例呈增长趋势;2"十二五"期间,江苏省太湖流域COD和NH3-N的入河量削减率分别为20%和65%;3"十二五"期间,江苏省太湖流域COD和NH3-N的点源排放削减率分别为27%和35%。     

保证通榆河南段水质达标的区域尾水出路研究

在调查通榆河南段控制单元水质及区域污染源的基础上,概化影响通榆河南段控制单元水质的污染源,建立研究区域水质数学模型,并根据设计水文条件和边界水质,分析概化排污口对控制断面水质影响权重,初步构建区域尾水出路工程布局方案,并计算控制断面水质改善效果,为区域尾水出路寻找依据。结果表明,区域尾水出路方案实施后,古贲大桥、草堰大桥控制断面COD、NH3-N、TP的质量浓度分别为17.45 mg/L、0.99 mg/L、0.2 mg/L,12.87 mg/L、0.89 mg/L、0.14mg/L,其中古贲大桥控制断面NH3-N改善效果最为明显,改善率为41%,通榆河南段水质可以满足地表水水(环境)功能区划III类标准。     

基于间断有限元法求解三维NS水流方程

给出了间断迦疗金有限元(DG)法在求解三维NS水流方程中的理论推导过程.指出:其求解某单元时只需使用相邻单元的模板,就可使该方法具有高度的并行性;其本质具有局部特征,因此很容易通过提高插值多项式的阶数来提高模拟精度;间断有限元保证了每个单元的通量守恒,因此可以结合上风数值通量来模拟高流动梯度问题.     

城市暴雨管理模型应用研究进展

回顾了城市暴雨管理模型SWMM的发展过程,着重分析了模型开发关注的重点问题:子流域划分尺度、模型参数的选取和设定、参数不确定性及灵敏度分析、参数的率定、模型结构的不确定性分析、模型开发与耦合等,对模型在水文过程模拟、水动力过程模拟、水质过程模拟3个方面的应用进行了评述,并对模型未来的优化应用和开发提出了建议和展望。     

肯达尔检验法在江阴市河流水质趋势分析中的应用

为了了解江阴市水质变化动态,根据2006-2011年江阴市地表水主要污染指数的实测资料,应用季节性肯达尔检验法,对江阴市地表水主要污染指标的变化趋势进行分析评价。结果表明:近年来,随着江阴市水污染防治力度的加大,江阴市境内的主要河流湖泊总体水质状况呈好转趋势。