基于MIKE21的城市河流水质改善与达标分析

为进一步改善北京市潮白河顺义段的水质并分析其目标可达性,基于MIKE21模型,以COD、TP、NH_3-N为特征性指标,在四种方案下分别对研究河段进行水动力与水质模拟。根据其模拟结果,定量分析四种方案,发现四种方案对潮白河的水质全面提升均有一定效果,方案2、3的出口断面水质可达到要求的Ⅳ类水标准。     

小水电梯级开发河段地貌单元识别与异质性分析

河流地貌单元的科学分类与识别有利于准确定位水生生物栖息地,为科学评估小水电生态影响、开展受损河流生境修复提供依据。本文根据长江一级支流大宁河1972—2016年水文数据,利用累积距平、滑动T检验、IHA-RVA等方法确定了2个水文突变点,并分析对比了变异前、变异阶段Ⅰ和变异阶段Ⅱ3个不同阶段的水文改变程度;在归纳前人分类体系的基础上,依据水文改变程度较低时段下的实地调研观测数据,结合地貌单元过程-形式关系,确定了研究区域自上游至下游R1—R8河段地貌单元的类型及其空间分布,并引入地貌单元丰富度指数(R)、密度指数(D)和多样性指数(H_d)3个指标对研究河段地貌异质性进行了定量评价。结果表明,与变异前相比,变异阶段Ⅰ、变异阶段Ⅱ各月份水文改变度的平均值为15.53%、24.42%;R1—R4(小水电梯级开发河段)的R、D、H_d的平均值均小于R5—R8(较为自然段),分别相差9%、32.1%、17.2%,小水电梯级开发河段的地貌异质性有待提高。该研究定量评价了河段的地貌异质性,可从河流地貌角度为小水电分类整改工作提供决策支持。     

水环境研究的回顾与展望

简要介绍水环境研究所组建近10年来取得的主要科研成果。其创新性研究工作主要体现在：（1）水环境监测与标准化体系建设。实现了从常规污染物监测到技术难度较大的痕量有毒有害污染物监测的转变,水质监测技术实现了标准化;（2）水环境保护与水污染控制。开展了水环境演化机理、水环境污染模拟及水污染修复等理论的研究与实践;（3）水利水电工程的生态环境影响研究。着重关注了重大水电工程因改变水文情势所引发的生态与环境问题,为我国重大水利工程的规划设计和运行管理提供了技术支持;（4）饮用水安全保障。研究了饮水安全保障技术及相关设备;（5）水环境综合管理。研究了基于3S技术的水环境信息管理技术,协助业务主管部门开展了大规模的水环境状况调查,取得了多项创新性成果。最后提出了水环境研究今后的展望。     

铁碳微电解材料微污染水体净化试验研究

我国部分城市中小河湖由于流量小、补水少等原因，形成了微污染水体，此类水体自净能力弱，易发生富营养化和黑臭等现象，从而影响城市水体的水生态环境功能和景观使用功能。文中使用自制铁碳微电解材料开展微污染水体修复试验研究。首先通过小试试验筛选最佳工艺条件，即材料投加比为10∶100(材料体积∶水体积)、反应初始pH值为7.0和反应时间为8.0 h,此条件下NO^-₃-N、TN、TP及叶绿素a的去除率分别达到97.2%、86.3%、99.1%和68.8%。随后利用该微电解材料开展实际自然景观微污染水体原位修复试验，通过铁碳微电解材料的投加，水体中的氮、磷含量大幅度减少，并可原位持续修复70 d以上，水体中氨氮、TN和TP去除率分别达到94.9%、81.4%和高于91.0%。与此同时，微电解的电化学特性对藻类细胞表现出良好的抑制作用，叶绿素a质量浓度由初始的288.64μg/L降至59.60μg/L,去除率达到79.0%以上，并随着修复时间的延长含量持续降低。该研究扩大了铁碳微电解技术的应用范围，为微污染水体净化领域提供新的技术方法。     

三门峡水库运行水位对湿地水文过程影响研究

通过对三门峡库区湿地生态系统的水文过程及主要影响因素的调查和分析,研究水库运行水位变化对湿地生态系统水文过程的影响及主要生态效应,为恢复和维持河流生态系统健康提供依据.研究发现,降低水库运行水位,库区湿地面积将大幅度减少,湿地生态需水供给受阻,湿地生境状况出现不利变化,部分湿地将丧失原有的生态功能;湿地生态系统的水文过程变化将导致湿地多样性和景观结构、格局发生明显变化,严重影响区域的景观格局和生态安全;水库运行水位降低,将使库区周边地下水位降低,使地下水的供需平衡更趋恶化.鉴于生态问题的复杂性,需要对运行水位的生态效应进行长期、全面研究,以便采取有效的控制措施和对策.     

水生态承载力概念与内涵探讨

综合分析了各种承载力的概念,探讨了水生态承载力的3个内涵,即复合承载力、水生态弹性力、以经济规模和人口数量为表征指标.分别提出了广义和狭义的水生态承载力概念.在考虑现实情况以及具体问题的可操作性和应用性.结合狭义水生态承载力概念,给出了现阶段我国水生态承载力的定义.最后进一步分析了水生态承载力的动态性、区域性、可调控性、有限性和模糊性等5个特点.     

数字湿地及其实现的关键技术框架探讨

湿地作为人类重要的生存环境之一，具有重要和独特的生态环境功能。数字湿地是数字地球的一个重要区域层次，是集数字化、网络化和信息化等多种高新技术为一体的可视化计算机管理和决策的湿地信息系统。数字湿地的构建对于实现湿地资源信息的共享、湿地环境的保护、退化湿地的恢复与重建及流域管理等方面具有重要的现实意义。数字湿地实现的关键技术主要包括数字湿地数据获取、数据存储与处理、数据的高速网络传输与共享、虚拟现实与数字湿地可视化、空间数据挖掘、信息提取与知识发现等方面。     

尾闾河段的数值模拟研究

尾闾河段是否畅通，直接关系到河流能否安全泄洪、排沥，是水利部门十分关注的问题。本文阐述了采用一、二维耦合数学模型进行尾闾河段洪水与潮波的模拟的基本理论，对耦合模型的交界面条件及耦合方式进行了详细说明，并以某河尾闾段为例建立一、二维耦合模型。一维数学模型研究计算的范围为河口区上游的河段，平面二维数学模型研究计算的范围为近挡潮闸河段以及至河口外近海区域。模型以历史洪水和实测潮波分别进行了验证，计算结果与观测结果吻合良好，表明耦合模型可以较好地反映模拟河段及近海区的洪水与潮汐特性，解决河流尾闾段的水力模拟计算。     

求解N—S方程的混合有限分析多重网格法

本文提出了一种求解Ｎ－Ｓ方程的混合有限分析多重网格法，对二维方腔流进行了详细的计算，发现多重网格法的收敛率受网格密度的影响很小，与用单层网格计算时的收敛过程相比，多重网格法有明显的优越性。     

三次全国地表水水质评价综述

介绍了自1979年以来已经进行的3次全国地表水水质评价工作,对其评价范围、评价内容、评价方法、评价标准进行了对比分析,总结了3次评价的结果。说明历次评价的内容、方法、标准不同是地表水水质评价结果定量比较无法实现的主要原因。最后根据3次评价结果归纳了我国地表水水质污染的一般规律。