感潮河网水环境容量计算应用

基于一维水动力、水质模型,以顺德区水系为例,建立了感潮河网水环境容量计算模型。在结合当前环境管理的要求下,根据不同的约束条件,分别计算了顺德区水系的天然环境容量和可利用环境容量。结果表明,该方法对于河网水环境容量计算是简便而有效的,并对感潮河网水环境容量计算提出了改善的方向。     

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。     

顺义新城温榆河水资源利用工程受水区水环境容量分析

根据"引温济潮"工程受水区河段水文情势和水质现状,对不同的水体分别运用河流一维水质模型和湖库均匀混合模型,对受水区的水环境容量进行研究,以便为受水区的水质安全和生态安全提供科学的依据。研究结果表明:城北减河段CODCr和NH3-N的现状水体环境容量分别为680.36t/a和57.66t/a;潮白河段CODCr和NH3-N的现状水体环境容量分别为7240.80t/a和224.65t/a。对比现状与设计条件,工程受水区潮白河段化学需氧量严重超出河段的水环境容量,理论削减量达379.09t/a。因此,要使工程受水区水体功能恢复,必须采取有效措施削减污染负荷。     

沱江流域资阳段水环境容量计算与分析

以沱江流域资阳段为研究对象,在进行水功能区划的基础上,确定4个容量计算单元及7个容量计算子单元,运用一维水质模型计算水环境容量,以便为资阳市工业规划制定和水污染治理提供依据.经计算分析,沱江流域资阳段COD环境容量为28 270.17 t/a.NH3-N环境容量为1225.67 t/a;COD和NH3-N环境容量均主要分配在沱江干流,而沱江干流上游COD及NH3-N环境容量又明显高于干流下游环境容量.     

感潮河流水环境容量计算——以太湖流域太浦河为例

为了探讨感潮河流水环境容量计算方法,以太湖流域重要的感潮河流——太浦河为研究对象,在水量、水质模拟计算的基础上,建立了感潮河流水环境容量计算模型,核算了太浦河的水环境容量,并对核算结果的合理性进行了验证。结果表明,2003年型(P=88%)降雨条件下,太浦河COD水环境容量为14405 t/a,NH3-N水环境容量为1 007 t/a。     

南方中等城市水环境治理研究——以浙江省义乌市为例

建立了义乌市河道水质模型,根据现状污染排放条件,计算结果表明义乌市河道实际已无环境容量.即使在10%保证率最枯月平均流量条件下,义乌市河道也无法达到Ⅲ类水体要求.进一步提出河道水环境治理方案,计算各治理方案下义乌市河道水质变化,为义乌市水环境治理提供科学依据.另外,研究表明针对我国南方,类似义乌境内丰、枯径流悬殊比较大的山溪性河流,采用90%保证率最枯月平均流量作为水环境容量计算的设计水文条件,超越现实状况太多,实现难度很大.     

钱塘江流域水环境容量研究

通过钱塘江流域水质及污染物现状负荷量调查评估，提出主要超标因子和污染特征，建立相关模型，对流域的水环境容量进行分析研究，尤其是对感潮河段提出了新的组合模型，并采用水流水质耦合模型进行模型验证和成果复核。最后分别给出在不同设计水文条件下的COD和氨氮的水环境容量。     

县域水环境容量核定及其应用研究

以乡镇为基本单元,提出了县域水环境容量核定的一般计算步骤;即:首先确定县域水陆对应关系,利用入河系数法进行污染物入河量估算,然后利用河流一维水质模型计算县域主要河流理想水环境容量,进一步地计算县域可利用水环境容量和入河削减量。作为实例,对河南省内乡县域水环境容量进行了核定,计算结果基本合理。     

自贡市贡井区河流水环境容量分析

根据自贡市贡井区河流水系等地表水域的特点,选择合适的水质模型和水环境容量计算方法,进行贡井区地表水环境容量分析,给出流域水体不同河段的地表水环境容量,并提出了对策建议。     

基于盲数理论的涑水河水环境容量研究

根据涑水河的水文、水质资料,运用盲数理论计算涑水河的COD和氨氮的水环境容量及削减量,并将计算结果与一维稳态河流水环境容量模型的计算结果作比较。由于河流水文、水质具有动态特性,所以运用不确定性信息的处理方法,把涑水河分成9段,对水质、水文参数进行盲数化,利用盲信息下的河流水环境容量的计算模型,计算该河流主要污染物的水环境容量及削减量。计算结果表明:涑水河COD、氨氮的水环境容量分别为:-40207 kg/d和-11675 kg/d。计算结果均为负值,说明它们均已超标,需要对其进行削减,削减量分别为17556 kg/d和9715kg/d。用盲数理论研究河流的水环境容量,其计算结果具有较高可信度,与确定性计算方法相比更有优势。     

动态纳污能力计算方法与应用研究

通过环境水槽实验获取了COD和NH3-N衰减系数与流速效应之间的定量关系式,建立了反应污染物衰减与流速动态变化的二维水流水质数学模型。以广东省飞来峡水利枢纽库区为例,利用二维水流水质数学模型和常规的完全混合模型对库区COD和NH3-N纳污能力进行了计算。结果表明:前者计算的纳污能力大于后者,其计算出的主流区纳污能力为库湾区的8.4倍左右。分析认为二维水流水质数学模型计算结果更符合实际。     

三峡水库坝下游河道反应与治理对策探讨

受三峡水库蓄水拦沙影响,坝下游河道将发生长距离、长时期的调整,并引起河势调整、崩岸增加、枯水位下降、荆江三口分流减少等河道反应,需采取科学的应对措施。介绍了国外关于均衡河流与优良河道形态的描述,引入传统五行系统观,分析了比降、流速、床沙、悬沙、水深5个因子的循环激励与制约关系,阐述了河流演变系统自动调整与再平衡过程。为应对河道反应,提出了河道整治与崩岸治理、水库优化调度、河道监测与分析研究等对策,探讨了河道治理原则和典型河段治理思路,建议采用护底加糙、口门改道、潜坝限流等整治措施,以期为坝下游河道保护与治理提供参考。     

考虑河岸冲刷的弯曲河道水流及河床变形的数值模拟

本文将正交曲线坐标系下的平面二维水沙数学模型和粘性河岸的冲刷模型结合，用于模拟弯道内的水流运动、悬移质泥沙的输移、河床的纵向及横向变形.用水槽试验资料验证了本文提出的水流模型，结果表明流速分布、水位等计算结果与实测值相当符合.应用建立的水沙数学模型以及河岸冲刷模型，模拟了一概化弯道在持续清水冲刷下的主流线位置、断面形态、主槽比降的变化过程，模拟结果符合弯道演变规律.     

河湾水流与河床冲淤综合分析

本文在两个弯道模型试验基础上［１，２］，综合分析了国内外的有关研究成果。文中首先阐明河流蜿蜒弯曲的必然趋势和河湾内环（副）流伴随主流形成螺旋流动前进的特征，并对弯道内主流位向变化、环流强度、水面横比降等作了分析，推荐了计算公式。其次，对河湾水流的横断面流速分布和沿河宽的单宽流量分布给出了计算方法，并分析求得了河湾冲刷深度的公式；依此可以计算河湾冲淤河床的平衡断面。     

基于水文学与水力学方法的雅砻江水情预报模型

以雅砻江官地水库至河口为对象,建立一个基于水文学与水力学方法相耦合的水情预报模型。其中,官地水库出流作为模型入流边界,官地水库至二滩水库河道汇流采用马斯京根河道演算法模拟;官地水库至二滩水库区间入流采用基于栅格的新安江模型模拟,以使模拟结果具有一定的预见期;二滩水库按水库调度规则计算水库出流;二滩水库至河口对完全圣维南方程组采用一维非恒定流隐式差分求解,模拟出沿河道任意断面水情过程,从而使具有预见期的水文预报成果沿河道方向得到了延伸,实现了对二滩水库至河口段水情的精准预报和过程控制。采用2007—2009年日系列资料对模型进行严格的率定与验证后发现,小得石站最高水位的绝对误差均小于0.3 m,桐子林站最大流量的相对误差均小于10%,日模拟的确定性系数均高于0.989,高精度的模拟结果证实了模型的合理性和有效性。     

Quantitative study of degradation coefficient of pollutant against the flow velocity

The pollutant degradation coefficient is one of the key parameters to describe the water quality change, for establishing a reasonable water quality model and to determine the water carrying capacity and the environmental capacity. In this research, the environmental channel experiment is conducted to simulate the degradation evolution of the COD and NH3-N under different flow velocity conditions in typical pollution water. It is shown that the processes of the COD and the NH3-N's concentration over time are quite consistent with the first-order kinetic equation and the degradation coefficients increase with the increase of the flow velocity. When the flow velocity varies from 0 m?s-1 to 0.87 m?s-1, the degradation coefficients of the COD and NH3-N increase from 0.011 d-1 to 0.071 d-1 and 0.038 d-1 to 0.258 d-1, respectively. Moreover, the COD and NH3-N's degradation coefficients both have excellent correlation with the reaction time. There is a good linear relationship between the COD degradation coefficient and the flow velocity as well as a good power exponential function between the NH3-N degradation coefficient and the flow velocity. The comparative analysis of the Youth canal prototype monitoring and the calculation results shows that the quantitative formula obtained from the indoor water channel experiments gives results very close to the prototype observation results, which could reflect the degradation of pollutants in river water with varying flow velocity.     

三峡库区枝状河网水动力过程实时模拟

基于圣维南控制方程组,针对三峡库区朱沱—坝址河段,采用θ半隐方法离散动量方程的水位梯度项,运用欧拉-拉格朗日方法求解动量方程的对流项,利用有限体积法离散连续性方程,结合预测校正法将枝状河网稀疏线性系统分解为若干三对角子系统,建立了一种可实现河网系统速度-压力耦合问题简单、快速及高精度求解的一维枝状河网水流数学模型。选用2005年、2006年实测水位资料对该模型进行率定与验证,水位计算误差一般＜10 cm,流量计算误差一般＜5%,数学模型计算结果与实测资料符合较好,表明模型精度较高。在单核串行效率测试中,模型模拟1 a水流过程耗时约23.7 s,实现了三峡库区枝状河网水动力过程的实时模拟。     

内陆核电站低放射性废水排放的三维计算

本研究应用EFDC三维水动力学数学模型,对典型受纳水体富水水库中核电站的低放射性废水排放进行了数值计算。富水水库库容较大、水体较深、水面窄长。先对由排放引起的水库内浓度场的稳定过程和稳定时间进行了预备计算,之后对表层排放、底层排放两种不同的排放方案进行了计算与分析,给出了表、底层排放核素分布的三维结构。模拟结果表明:污染物在环境水域中的运动规律,主要由环境流场决定。水库水深大,水体的稀释能力较强,且有向流速大的水层输移的趋势;不同半衰期物质,其浓度分布因水流输运作用与自衰作用的影响程度不一,同样条件下,半衰期长的核素浓度线包络面积也较大。     

长江口北支段纳污能力分析

根据长江口北支水流、水质的特点和实际需要,建立二维非稳态水流-水质耦合模型,应用该模型模拟长江口北支的流场和浓度场,计算1000m污染带控制长度下长江北支自海门汤加镇至启东灯杆港江段的纳污能力,结果表明,该江段对COD的纳污能力为3659t/a,对NH3-N的纳污能力为265t/a。