区域排污对长江口水源地水质影响的数值模拟

为了研究长江口区域排污对河口水源地水质的影响,建立了包含长江口、杭州湾在内的平面三维水动力和水质耦合数学模型。利用长江口近年实测水文、水质资料对模型进行全面率定和验证,率定结果同实测资料比较吻合,表明该模型较好地反映了长江口水域流场和水质的特征。利用模型预测分析了典型水文条件下长江口主要污染物浓度的时空分布规律,明确了主要排污源对青草沙水源地和陈行水源地的水质贡献率。依据上述研究结论,提出了保护长江口水源地水质安全的对策措施。     

长江口及毗邻海域水质和生态动力学模型与应用研究

长江口及毗邻海域氮磷严重超标导致该海域赤潮频发,已严重影响到该海域的渔业资源.为系统地实施海域污染控制和生态保护措施,科学制定污染控制方案和评估行动计划实施效果,开展海域水质和生态动力学模型研究是十分必要的.在长江口及毗邻海域流场、盐度场、温度场和泥沙场模型的基础上建立了二维水质模型,主要模拟指标为高锰酸盐指数、氨氮、无机氮、无机磷,通过2005年夏季和秋季实测水质资料进行了模型的验证和率定,确定了污染物的综合降解参数.利用二维水质模型进行设计水文条件下33个概化排污口控制污染物的水质响应系数场的模拟计算,为海域容量计算和总量分配奠定了基础.建立了长江口及毗邻海域三维生态动力学模型,利用三维生态模型对应用水质模型计算得出的总量控制方案进行了校验模拟.结果表明:实施全海区功能达标控制方案后,原赤潮易发区叶绿素浓度值显著降低,叶绿素高浓度区域面积基本消失,中高浓度区域的面积也由现状方案约1万km2减少了90%.     

平原河网水动力模型及求解方法探讨

参考国内外有关资料 ,根据河网非恒定流水动力模型的控制方程组和汊点衔接条件 ,建立平原河网水动力节点 河道模型。介绍用特征线法 ,有限体积法和有限差分法中的直接解法、分级解法、汊点分组解法、矩阵标识法、非线性方法等求解的基本思路。对比单元划分模型、混合模型以及人工神经网络模型等平原河网水动力模型 ,分析各个模型的优缺点 ,结果表明 ,节点 河道模型原则上可以求解任何水网的水力参数 ,单元划分模型仅适用于河道流速时空变化不大的情况 ,人工神经网络模型的验证比较困难。指出改进和设计计算方法、应用向量运算和并行算法、数值模拟可视化、数值计算模型软件化是河网数值模拟的主要发展方向     

初期雨水调蓄池控制溢流污染研究

利用苏州河沿岸典型排水系统雨天溢流水量、水质变化以及调蓄池处理技术的研究成果,与数学模型研究有机结合,建立了苏州河沿岸排水系统降雨径流水量水质与河网水量水质动态耦合的集成模型,计算分析了在3个典型年实际降雨条件下,苏州河沿岸调蓄池工程对溢流水量、溢流污染物的削减效果,以及控制溢流污染对苏州河水质的改善效果。     

青草沙水域水质变化特征及对上海供水安全的影响

于2005年11月和2006年2月对长江口青草沙水库规划区及周边水域开展了两次大规模的水文水质调查.结果表明,青草沙水库规划区主要水质因子浓度基本能够满足<地表水环境质量标准>(GB 3838-2002)的Ⅱ类标准;但由于径流量变化、盐水入侵等因素的影响,部分水质因子浓度在枯水期偏高,成为影响水库水质的潜在因素;青草沙水库规划区上游水质明显优于下游,在同一断面上南港水质比北港更易受陆源排放物的影响;建成后的青草沙水库与黄浦江上游水源地、陈行水库一起组成原水输配网络,能够为上海市饮用水的安全提供保障.     

防止藻类过度繁殖的青草沙水库合理水力停留时间初探

青草沙水库位于长江口长兴岛的西北水域,水量丰富、水质优良,是上海城市供水水源战略转移的重要依托之一.青草沙水库水力停留时间是确定水库运行方式的重要依据,它直接关系到水库水位、泵闸调度及运行成本等.根据水库库形特征,库内外水文水质条件,研究合理水力停留时间,改善水环境,最大限度发挥水库的自净能力,防止藻类大面积繁殖.通过建立水库藻类生长模型,提出青草沙水库满足藻类"水华"控制要求的水力停留时间,在夏季温度较高(>25 ℃)时水库水力停留时间可以取15～18 d,在春秋季温度相对稍低时(<20 ℃)可以取25～30 d.     

苏州河综合整治决策系统的模型系统开发

为了对苏州河综合整治三期工程实施后的效果进行论证,开发了用于苏州河综合整治的决策支持系统(decision support system,DSS).作为核心组件的模型系统集成了水动力模型和水质模型,具有新建和管理工程案例、工程案例计算、结果展示、工程案例分析等功能.应用该模型对水系截污、治污工程以及上游郊区污水处理厂配套管网工程和苏州河底泥疏浚工程等进行了模拟和分析,为科学决策提供了支持.     

平原感潮河网水动力模型研究

利用一维Saint—Venant方程组、河网汊点连续方程及边界条件建立了河网水动力学模型；采用Abbott六点隐式差分格式离散控制方程组；求解河网时，将河段方程自相消元，得到以汊点水位为基本未知量的汊点方程组；采用汊点优化编码来降低汊点方程组系数矩阵的带宽以提高计算精度和节省计算耗时。对上海市平原感潮河网进行了合理概化，利用1999年6月～9月的实测水文资料进行了率定，结果表明计算值同实测值吻合较好。     

平原感潮河网水质模型研究

针对平原感潮河网水质状况的待点，利用一维对流扩散方程、水质过程方程建立了河网水质模型；利用GIS对1999年全市点源和面源污染负荷进行合理的分配和计算；进行主要水质参数的灵敏度分析；利用1999年6月～9月的实测水质资料进行了率定，结果表明计算值同实测值吻合较好。     

空间水跃底板脉动压强试验研究

对空间水跃底部的脉动压强进行系统准确地量测 ,采用随机信号处理技术进行数据分析。试验结果表明 ,空间水跃脉动压强有关频率、振幅的统计特征值要高于同等水力条件下的平底二元自由水跃 ,其沿程变化规律集中反映了空间水跃的流态特征