大型浅水湖泊高时空分辨率风场特征数值模拟研究:以巢湖为例

【目的】大型浅水湖泊的风场是影响湖泊流场、水体富营养化和藻华运移聚集规律的关键因素之一,仅依托气象站点的观测数据难以有效捕捉湖面风场在空间和时间上的快速变化。为精细刻画湖泊高频变化风场,辨识其时空变化特征,【方法】以巢湖为研究对象,综合利用气象观测数据、全球再分析数据集和地理静态数据,通过中尺度天气预报模式和地理空间分析技术,模拟分析巢湖地区2019年高时空分辨率的风场变化过程。【结果】结果显示:巢湖区域风速由东向西、由南向北、由湖面向陆面逐渐减弱;湖面主导风向为东风和偏东风,主导风速为二级至四级,湖面平均风速在11月最大,12月次之,5月最小,不同季节湖面平均风速由大到小依次为冬季、秋季、夏季和春季。【结论】结果表明:巢湖在白天(夜晚)出现冷(暖)湖效应,其风场在早上6时和夜晚23时出现陆风和湖风转换;西半湖受湖陆风和城市热岛影响显著,在夏季会出现明显的环湖湖风锋,其湖风锋穿透内陆距离约4.7~9 km;东半湖受山谷风影响显著,在东南部山脉以东湖区易形成低风速区,在湖口附近受狭管效应易形成高风速区。通过研究成果可进一步认知巢湖区域风场特征,为巢湖水生态环境治理提供技术支撑。

温排水对湖泊、水库富营养化影响的数值模拟

本文针对大型火、核电厂温排水对湖泊、水库富营养化影响预测的迫切需要，建立了一套以改型分步杂交法为计算手段，对二维守恒型浅水环流方程及能量方程求解，在正确模拟流场及温度场的基础之上，继续求解单步一级生态动力学模型，并用单因素分析法考虑水温对藻类生长过程影响的计算模式．并结合一大型火电厂的建设，对该模式进行了验证和实际工作应用．

河流生物栖息地的生态水文学研究

从研究对象、空间尺度和生态群体3个角度对河流生物栖息地进行分类,阐述了生态指标与水文要素间主要存在的4种关系,总结流量、流速、水位/水深、水温、水质等水流要素对河流生物的影响,归纳了目前表征河流生物栖息地的水文水力学指标和适宜性评估方法,并指出未来研究方向。

中国水电环境影响评价的十年回顾与展望

水电开发是解决我国能源需求，承担国际责任，实施可持续发展的必然选择。然而，由于开发方式的限制，水电开发对区域环境（如区域生物多样性、水质、水温、环境地质、景观、人群健康、土壤侵蚀、水生生物等）产生了一定的负面影响。尤其是水电梯级开发，其影响范围广、因素多、周期长，部分影响还具有滞后性、累积性，甚至不可逆性。《中华人民共和国环境影响评价法》（以下简称《环评法》）首次从法律角度规定建设项目必须开展环境影响评价；对于水电工程而言，《环评法》的颁布从根本上、全局上赋予了开展环境影响的必要性与重要性，为积极、有序、可持续发展水电奠定了坚实的法理学基础。

关于太湖水环境治理的思考

回顾太湖水环境治理的主要措施和效果,分析当前太湖水环境的主要问题,指出开展太湖水环境治理的重要性和紧迫性。基于太湖水动力和流场特征分析,提出在湖内设立导流工程,实现有序引导水流运动,改善湖区水动力条件,提升湖泊的水体自净能力,体现"流水不腐"的物理意义。数值模拟结果表明,设立导流工程可提升太湖水动力,利于太湖水环境状况的改善。建议下一步结合太湖清淤、航运、防洪、景观生态等需求开展更细致的研究。

流域梯级规划环境影响评价的特征及研究方向

本文对流域梯级开发规划环境影响评价的特征做了较全面的介绍,分析了梯级开发布局对环境的影响及对资源构成的影响,提出水电梯级规划环境影响评价的主要研究方向及关于生态友好的绿色大坝建设与运行的生态准则研究的内容。

基于人工导流的太湖调水清污新思路

分析总结了太湖生态治理措施和方法,利用数值模拟方法建立太湖平面二维水动力、水质模型,根据东南风、西北风和东北风不同主导风组合下的计算结果,分析太湖流场变化规律和太湖湖区流线变化形态。基于人工导流,减少太湖无效闭合环流,提高太湖污染物置换率的考虑,提出一种新思路,在太湖内结合清淤、航道疏浚及景观美化工程建设导流堤,阻隔太湖在风力作用下形成无效的"死"循环系统,有组织地引导、控制水体流动,从而促进湖体的有序水循环,大幅度、高效地改善太湖调水清污效果。结果表明,在太湖配合引水工程修建导流堤,对促进太湖污染物置换有明显的改善作用,与原始工况相比,导流堤方案五对太湖污染物置换率的改善相对明显,污染物置换率有明显提高。

沿岸凸体对污废水排放影响的数值模拟

本文采用垂向平均二维非定常守恒型浅水环流模型及改进型分步杂交法并采用了网格自动生成技术，计算沿岸排取水口中隔凸体的流场、温度场；获得良好的试验验证。显示了该套方法的工程应用价值。

黄河生态环境现状及对策措施

黄河流域地处干旱、半干旱地区,属于资源型缺水流域。黄河的洪涝灾害、水资源匮乏与供需失衡、水土流失和水污染问题在大江大河中具有典型的代表性。

河流生物栖息地环境影响评价思考

河流生物栖息地是河流健康的根本,开展河流生物栖息地环评是保护河流生物栖息地的必要条件。通过总结人类行为胁迫下河流生物栖息地现状,分析开发活动对河流生物栖息地造成的主要影响,针对涉及河流生物栖息地的环评制度、技术方法和监督管理方面的不足,提出促进河流生物栖息地保护的建议。

瑞士绿色水电认证对我国水电开发评估的启示

简要介绍了EAWAG"绿色水电认证"的概念、程序和标准要求,分析了我国目前水电站评估中存在的制度上、技术上的缺陷和问题,结合"绿色水电认证"的特点,论证了该认证标准在我国水电站评估中的适宜性:绿色水电认证将管理计划与生态目标有机地结合,为我国水电评估指标体系的构建提供了十分有益的参考;通过绿色电力认证额外增加的发电量作为生态投资,强调电力的生态价值,提供资金改善受影响河道的生态完整性;绿色水电认证标准中关于生态监测的数据要求,能够填补我国目前水电站生态影响评价数据的不足。

尊重环境 有序发展水电建设

一、中国水电开发现状 中国的水能资源总量居世界首位,根据全国水力资源复查成果,大陆水力资源理论蕴藏量约为6.9亿千瓦,技术可开发装机容量约为5.4亿千瓦,其中经济可开发水电站装机容量约4.0亿千瓦。特别注意其中西藏地区理论装机约1.6亿千瓦,占23.2%,技术装机约0.85亿千瓦,占15.7%。

河流生态修复的顶层设计思考

我国河流生态修复工作发展迅速,近年来已在全国范围内大力推行,但从宏观战略方面,仍然缺乏河流生态修复方面的专项顶层设计来指导具体工作。针对这一问题,本文通过文献梳理和分析,提出了河流生态修复顶层设计思路,包括生态现状评价与胁迫因子识别、生态修复基点和修复目标确定、生态修复规划制定、生态修复措施实施、修复后适宜性管理与技术推广等关键技术流程,并结合国内外研究成果和实践经验详细阐述了其中的技术要点和实施建议。该成果可为今后河流生态修复规划、修复工程实践以及修复后管理等工作提供理论指导和参考借鉴。

考虑社会影响的水利水电开发环境影响评价方法

提出了水利水电开发环境评价中应考虑自然生态因素和社会环境因素,并建立了考虑社会要素的水利水电开发环境影响评价指标体系。采用传统的层次分析法和基于指标序列赋权法实现对环境影响的多学科综合评价的定性分析和定量分析。定量分析中提出了指标影响度的概念,对评价指标进行相对量化,可使不同学科的指标相互比较和累加。该方法体系分别在怒江流域水电开发环境影响定性研究和张河湾抽水蓄能电站环境影响定量研究中得到应用。结果表明,该方法在水利水电开发的多学科综合影响评价中简单易行,且能够得到明确的结论。

我国环境影响后评价现状及其发展策略

环境影响后评价是环境影响评价的延续,也是项目后评价的内容之一。结合2012年全国环境保护工作会议提出的'全面推进建设项目环境监理,继续强化环评全过程监管,制定环境影响后评价办法',我国环境影响后评价拟解决的关键问题应是环境影响后评价的理论提升及为实践应用提供基础。1969年,美国在世界范围内率先确立环评制度并制定《国家环境政策法》,截至目前,世界上已经有超过170个国家、地区以及有关国际组织通过立法或国际条约采纳和实施环境影响评价制度。2003年9月,《中华人民共和国环境影响评价法》

陡河水库热影响与富营养化调查及生物学评价——电厂温排水对陡河水库富营养化影响研究之一

研究电厂温排水对陡河水库富营养化的影响。陡河水库属我国北方地区多功能浅水型水库 ,已运行 4 0余年。库区水情较复杂 ,热影响严重 ,营养盐偏重 ,具有一定的典型意义 ,可供类似湖库研究热影响问题参考。全文分三篇刊载 :1.陡河水库热影响与富营养化调查和生物学评价 ;2 .陡河水库富营养化预测研究 ;3.陡河水库富营养化趋势分析与防治对策。

我国鱼道建设的实践与问题研究

本文梳理了我国鱼道建设的状况、相关环境管理要求,特别是分析了2001—2016年国内水电建设项目中鱼道的主要过鱼对象、鱼道型式及进展情况,通过调研已建鱼道的运行效果,重点剖析了我国鱼道建设与运行中存在的主要问题。针对我国鱼道设计、建设、运行和管理中存在的不足,提出鱼道设计应遵循自然和谐性,即与工程和谐、与水流和谐、与鱼类和谐的理念,通过建设自然和谐性鱼道、加强多学科合作、推进适宜性管理机制等,充分发挥鱼道的最大效益,提高鱼道过鱼效果。

农药对地下水环境影响评价研究

在借鉴前人研究成果的基础上,提出农药对地下水影响评价的基本方法,并应用于利用世界银行贷款发展节水灌溉项目的评价中,给出一些农药的化学性质及其在土壤中的迁移特性,同时提出农药对地下水污染的预防措施。

非平稳时间序列的动态水位神经网络预报模型

水文预报系统是一个复杂的非线性动力学过程 ,站点水位受各种因素的影响不仅呈现出非平稳动态随机变化特性 ,而且各因素间的关系也很难确定 .淮河流域五河站水位由于受到洪泽湖回水影响及季节性的影响 ,也呈现出这一动力学的非平稳特性 ,因此本文在考虑了相关站点和回水影响的基础上 ,建立了一种多站变量时间序列的神经网络预报模型 ,预报结果表明该方法预测效果较好 。

ASR技术模式在我国地下水库工程建设应用中面临的问题与应用展望

相比地表水库工程而言,地下水库工程是通过人工干预改变地下水补给量或排泄量来调节库容,在水资源战略储备和地下水资源保护等方面均有一定的优势。国内外地下水库工程已有一定数量和规模,但国外建设的地下水库工程广泛地应用了ASR(含水层存储与回用)技术模式,而国内则由于存在成本效益比不清晰、回灌堵塞技术未突破、环境影响不确定、回灌水源不足以及缺少政策法规指导等原因,尚无应用案例。然而,无论是在城市供水和水资源调蓄,还是水质涵养及战略储备上,建设采用ASR技术模式增压回灌的地下水库工程仍具有重要意义,具有较好的发展前景。