基于直接补水和间接补水方式的经济效益对比研究

主要介绍了集中供暖系统中换热站内的两种补水方式,分析了其工作原理以及各自的优缺点,并结合生产运行实际,对比研究了其所产生的经济效益.研究发现直接补水方式能够极大地降低生产运行成本,为无人值守技术的推广奠定了基础.

永定河流域生态补水绩效分析及生态调度方案评估

为分析生态补水对河道内生态需水量的满足程度,以永定河流域三家店以上流域为研究区域,利用流量历时曲线法计算了不同需求条件下的河道内生态需水量,明确了现状水文条件下的河道生态缺水程度,评估了2019年和2020年生态补水过程中河道主要断面收水率及沿途损耗的空间分布规律,定量评估了生态补水对官厅水库入库流量的贡献,构建了生态水量调度模拟模型,通过对不同生态补水情景河道生态水量调度过程模拟分析,推荐了合理的生态补水调度方案.结果表明:现状永定河山区主要控制断面生态水量处于较为严重的亏缺状态,尤其是山区总控制站三家店缺水率达97%,沿途输水损耗率变化范围为(0.94%~5.38%)/10 km,且呈现上游至下游河段依次减少的规律,收水率与上游补水量呈正相关关系,构建的生态水量调度模型在两个断面率定期和验证期纳什效率系数为0.67~0.96,能够反映永定河河道生态补水过程的水流运动.根据不同情景河道生态水量调度过程模拟结果,为达到低生态流量需求目标,可采用生态补水情景方案4;为达到高生态流量需求目标,可采用生态补水情景方案5.研究成果对认识跨流域调水影响下中国北方季节性河道的生态流量恢复过程具有重要的科学意义,可为面向生态水量恢复目标的永定河跨流域调水与流域内生态补水方案制定等提供科技支撑.

基于二维水动力模型的辽河口湿地生态补水模拟

辽河口湿地自然资源丰富、水土资源优渥,是众多濒危动物的栖息地。但由于水资源不足、污染严重以及资金投入不足等问题,辽河口湿地的水资源禀赋能力有待提高,单纯依靠湿地自我恢复能力与天然来水,无法满足湿地用水需求。基于辽河口湿地保护目标,通过水文数据与遥感数据,构建二维水动力模型,进行长期补水模拟监测,补水效果实现预期目标后,计算出不同需水年份的水量区间,从补水路径、补水时间和补水来源3个角度出发,提出辽河口湿地切实可行的补水方案,合理配置水资源。生态补水使芦苇湿地的缺水问题得到缓解,芦苇湿地的生态服务功能得到改善,通过生态补水为大批候鸟提供充足的水域面积和食物,提高了湿地的多种综合效益,保护了生物多样性。

滋金补水膏对慢性阻塞性肺疾病模型大鼠的治疗作用及对lncRNAPVT1、miR-30b-5p表达的影响

【目的】探讨滋金补水膏对慢性阻塞性肺疾病(COPD)模型大鼠的治疗作用及机制。【方法】将96只大鼠随机分为正常组,模型组,滋金补水膏低、中、高剂量组,盐酸氨溴索组、滋金补水膏高剂量+pcDNA组,滋金补水膏高剂量+pcDNA-人浆细胞瘤转化迁移基因1(PVT1)组,每组12只。除正常组外,其他各组大鼠采用气道滴注脂多糖(LPS)联合烟雾暴露法构建COPD模型。建模成功后,进行给药干预。给药结束后,采用酶联免疫吸附分析(ELISA)检测大鼠血清中白细胞介素6(IL-6)、肿瘤坏死因子α(TNF-α)水平;流式细胞术检测大鼠外周血中辅助性T细胞17/调节性T细胞(Th17/Treg)水平,苏木素-伊红(HE)染色法观察肺组织病理变化,实时定量聚合酶链反应(qRT-PCR)法检测血清和肺组织中长链非编码RNA(lncRNA)PVT1、miR-30b-5p表达,Western Blot法检测肺组织中维甲酸相关孤核受体γt(RORγt)、叉头框蛋白P3(Foxp3)蛋白表达,双荧光素酶报告基因实验验证lncRNA PVT1与miR-30b-5p的关系。【结果】与正常组比较,模型组肺泡间隔变大,支气管周围有大量炎症细胞浸润,Treg细胞比例、miR-30b-5p表达水平、Foxp3蛋白表达水平降低,IL-6、TNF-α水平,Th17细胞比例、Th17/Treg比值,lncRNA PVT1表达水平,RORγt蛋白表达水平升高(均P<0.05);与模型组比较,滋金补水膏低、中、高剂量组及盐酸氨溴索组大鼠肺组织病理损伤减轻、Treg细胞比例、miR-30b-5p表达水平、Foxp3蛋白表达水平升高,IL-6、TNF-α水平,Th17细胞比例,Th17/Treg比值,lncRNA PVT1表达水平,RORγt蛋白表达水平降低(均P<0.05)。lncRNA PVT1靶向调控miR-30b-5p表达。【结论】滋金补水膏可能通过调节lncRNA PVT1/miR-30b-5p轴促进Th17/Treg细胞平衡来抑制COPD大鼠炎症反应。

火电灵活性改造中大量补水除氧技术探讨

针对灵活性改造中常遇到的大量补水工况,探讨了真空热力除氧关键技术。结合凝汽器热力除氧一般原理和关键环节,对某300MW机组的实测结果进行了分析。分析结果表明,凝汽器在切缸运行工况可以胜任大量补水除氧的任务。相较于常规的凝汽器热力除氧,机组运行大量补水时喷淋除氧布置、管束流场规划、循环水运行、抽真空设备等方面需要进行一定程度的优化。

非能动补水对AP1000乏燃料池局部硼稀释的影响分析

AP1000非能动电厂在事故后采用非能动补水的方式为乏燃料池提供冷却,同时临界安全分析要求乏池硼浓度高于最低允许硼浓度,以保证足够的次临界裕度。基于AP1000乏燃料池设计,采用CFD流体分析软件,使用多孔介质模型和组分输运模型模拟非硼化水源补水对燃料贮存区域的非均匀硼稀释影响。分析结果表明,燃料贮存区的局部硼浓度受到非硼化水源的稀释作用有所降低。在有效控制补水的前提下,局部硼浓度最低降至约2 140 ppm,高于允许的最低硼浓度值,不影响乏燃料临界安全。

白洋淀补水通道DOM组分特征及无机离子对其影响研究

白洋淀水源主要以外调水为主,研究补水通道水化学特征对入淀河流的环境管理及淀区的水质保持具有重要意义。本研究以白洋淀补水通道白沟引河、府河、孝义河和小白河为研究对象,利用三维荧光光谱、电感耦合等离子体发射光谱等方法,分析了不同补水路径中水体溶解性有机质,营养盐及无机离子分布差异性。结果表明:(1)白洋淀补水通道溶解性有机质为类腐殖质、类酪氨酸和类色氨酸3类,其中白沟引河的类酪氨酸、类色氨酸总占比为82%,府河、孝义河和小白河DOM荧光组分则以类腐殖质、类酪氨酸为主,占总组分分别为97%、84%和94%。(2)白洋淀补水通道地表水DOM主要来源于陆源输入和自身生物降解。白沟引河、府河、孝义河水化学类型为Na·Ca-HCO_(3)型,小白河水化学类型为Na·Ca-SO_(4)·Cl型。不同补水类型河道的有机及无机组分具有差异。(3)河道水体中溶解性有机质转化过程受主要无机离子(Na^(+)、K^(+)、Ca^(2+)、Mg^(2+)、Cl^(-)、SO_(4)^(2-))、营养盐影响。本研究为河道水体溶解性有机质转化效应及白洋淀生态补水和水生态修复提供基础支撑。

生态补水对孝妇河湿地水华的预防效果模拟

基于二维水环境数学模型理论,构建了考虑生态补水扰动下的孝妇河湿地水域富营养化模型,采用决定系数判断模型的可行性,通过水华危害指数H评估不同生态补水方案下的水华预防效果.设定8种不同的生态补水情景,分析了湖泊水动力、水质的演化特征.结果表明:二维水环境数学模型模拟误差低于20%,COD、氨氮、总磷、总氮四种污染物决定系数大于0.8,分别为0.95,0.94,0.87,0.81.在相同补水量条件下,短时长的补水措施效果更佳;在不同补水量的条件下,大流量的补水效果更佳;同等补水条件下,多点位补水效果更佳.研究优选出最佳生态补水方案为方案B8:上下游同时补水,补水总量200万m^(3),分20次间断补给.

有效补水,还你明媚肌肤

爱美之心,人皆有之。大家都想拥有光鲜亮丽的肌肤,但其实,护肤也是有讲究的。如何更好地补水、保湿?不同的肤质的人该选择什么样的护肤品?本月专题将为大家一一解答,并带大家学习一些古人的美颜方法。

基于GEE的白洋淀水体生态补水后时空格局变化分析

生态补水是白洋淀生态环境治理的一项重要举措,根据生态补水机制的变化过程,将白洋淀的生态补水过程分为临时补水阶段、应急补水阶段和稳定补水阶段。为进行各生态补水阶段下白洋淀水体的时空格局变化分析,通过GEE对白洋淀在1990-2022年的701幅遥感影像进行水体和冰体提取,分析不同阶段下水体时空变化格局,以及专门分析了冬季结冰期的冰体面积变化。主要得出以下结论:①在各个生态补水阶段,白洋淀水体面积均呈现在夏季最小,冬春季最大的特点,而随着生态补水机制的不断完善,白洋淀水体面积变化幅度逐渐减小,呈现“削峰补低”的变化规律,其中临时补水阶段的逐月平均水体面积介于0.63~186.03 km^(2),稳定补水阶段的逐月平均水体面积介于17.88~109.15 km^(2),变化幅度减小了50.77%;②生态补水机制的完善让白洋淀呈现永久性水体大幅增加,间歇性水体大幅减小的变化规律,其中临时补水阶段永久性水体面积为7.66 km^(2),而稳定补水阶段的永久性水体面积为23.62 km^(2),增加了208.16%,间歇性水体面积则从263.50 km^(2)减少到143.58 km^(2),减小了45.51%;③从冰体面积变化角度分析,随着生态补水机制的不断完善,白洋淀的冰体面积不断减小,其中一月份的平均冰体面积从72.77 km^(2)减小到12.60 km^(2),减小了82.69%。结果表明:生态补水机制的完善并没有导致白洋淀水体面积不断增加,而是使白洋淀的水体环境更加破碎化;在全球变暖以及其他因素的影响下,白洋淀的冰体面积大幅减小;这种趋于破碎化、板块化的水域特征可能不利于生物多样性的保护,但鉴于生态系统对于水文响应具有滞后性,今后需进一步加强生态水文响应过程监测和研究。

基于射流补水的水泵水轮机S特性改善研究

针对水泵水轮机的“S”特性提出了在导叶顶盖位置无叶区处加装注水管的解决方案,并模拟了注水管安装在不同位置时的“S”特性曲线,分析了加装注水管后转轮区域内流线及转轮各叶道流量的分布规律。结果表明,于导叶顶盖加装注水管可以有效改善转轮内部流动,减轻转轮和导叶内部流动的相互影响,减小叶道涡的尺寸,同时有效缓解了转轮各叶道流量分布不均的现象。在注水管处于无叶区中段和活动导叶附近时,对“S”特性的改善效果明显。

京杭大运河全线贯通补水对地下水回补的影响

基于2022—2023年京杭大运河(小运河、卫运河、南运河、北运河、通惠河)全线贯通补水期间沿线419眼浅井和173眼深井地下水位监测数据,分析实施生态补水后河道的入渗水量以及河道沿线和灌溉水源置换区的地下水位变化。结果表明:相较小运河、北运河和通惠河等衬砌河道,卫运河和南运河渗透性较好,地下水回补效果更为显著;贯通补水后大运河河道周边0~10 km范围内浅层地下水位较去年同期回升0.48 m,3—5月春灌期取水过程中大运河沿线地下水位下降幅度减少了0.19 m,表明生态补水对地下水位恢复具有积极作用;河道周边地下水位对生态补水过程的响应有滞后,表现为距离河道越近,水位下降幅度越小;水源置换能够有效缓解因灌溉取水导致的水位下降,卫运河和南运河段农灌受水区深、浅层地下水位较去年同期分别回升3.17 m和0.27 m。重点对入渗性强、灌溉需水量高的河段持续实施生态补水,保证河道水量,能够更为有效地促进地下水水位回升。

基于动态损失的水动力学模型在永定河生态补水过程中的应用

为精准模拟一维水动力学过程,基于明渠非恒定流的水动力模型,提出耦合改进考斯加科夫(Kostiakov)公式,考虑实际河道渗漏损失动态变化。在同一时间步长上,将水动力模型计算流量作为损失模型流量边界条件,通过损失经验参数a和b计算得出此时间步长河道损失量,对水动力河道损失参数进行实时修正。以永定河流域2022-2024年4场实测补水数据对模型精度进行检验,分析海河“23·7”流域性特大洪水(简称“23·7”洪水)前后永定河河道生态变化特点。结果表明:该模型在永定河流域具有良好适用性,相对误差的绝对值最小为0.004,最大为0.218;“23·7”洪水对永定河河道冲刷作用明显,河道形状发生明显改变,河道糙率与河道下渗损失较洪水冲刷前均减小,永定河下游流域较洪水冲刷前以小流量补水即可实现全流域通水,可为永定河下游生态调水提供参考。

人工补水条件下内陆湖泊地表水-地下水循环演化及效应分析——以内蒙古自治区岱海为例

随着气候变化和人类强活动影响加剧,我国许多内陆湖泊出现了不同程度的萎缩和水质恶化问题,人工补水是缓解湖泊生态环境问题的有效途径之一,但同时人工补水将对湖泊及周边地下水循环系统产生显著的影响。以内蒙古岱海为例,在分析湖泊萎缩原因基础上,研究了天然和人工补水条件下地表水-地下水循环演化机制及补水后湖水和地下水的交互响应,并基于不同补水工况预测了未来耗补新平衡态趋势。研究表明:人工开采是造成湖水量衰减的主要原因,岱海生态应急工程补水和压采保护治理对抑制岱海湖面萎缩起到积极作用,2022年9月至2023年3月补水期间,湖面面积变化量同比平均减小0.79 km^(2),减小幅度明显下降,地下水统测流场显示湖周边原有的地下水开采漏斗已基本恢复,地下水水位呈上升趋势,但由于补水量远未达到设计量以及补水的滞后效应,补水效果尚不显著;其次,围绕耗补新平衡态趋势迭代计算了每年人工补水2000万m^(3)和4466万m^(3)水量情况下10年后岱海湖面面积,计算结果分别达到58.7 km^(2)和71.9 km^(2)。研究可为变化条件下内流区地表水-地下水转化关系研究以及岱海流域水资源保护和管理提供基础依据。

白洋淀生态补水量质综合保障决策支持系统平台研究

在天然水资源衰减严重流域,河湖系统生态补水已经成为湖泊水生态系统修复的重要途径之一.本研究以提升河-湖系统生态补水的科学性为目标,以白洋淀为例设计并研发了集成监测-模拟模式的白洋淀上游河流生态补水量质综合保障决策支持系统平台.系统平台涵盖了基础地理信息查询、地表-地下水量水质实时动态监测、上游河流补水河道水量水质耦合模拟、基于水量平衡模型的白洋淀水位预测,以及生态补水与水污染防治综合管控方案库等核心功能.该系统可为在气候变化和人类活动共同影响下科学高效制定白洋淀生态补水水量与水质综合保障方案提供决策支持,并为基于大数据与云计算的环境与水利领域决策支持平台研发提供借鉴.

基于MIKE21研究生态补水对巢湖水质时空分布的影响

选取引江济淮工程中引江济巢段的2条生态补水路线,设计3种生态补水方案:方案一为西兆线、菜巢线双线引入巢湖,经裕溪河巢湖闸流出;方案二为兆河单线引入巢湖,由白石天河的白山节制枢纽流出;方案三为生态补水经兆河单线进入巢湖,经裕溪河巢湖闸流出。利用MIKE21软件建立巢湖水动力水质耦合模型,模拟巢湖水动力和水质时空变化过程及4个敏感区域(南淝河入湖口、峔山岛、忠庙和饮用水水源地)的水质改善效果。总体看来,方案二对南淝河入湖口、峔山岛、忠庙水质改善效果最优,而方案三使饮用水水源地总磷(TP)浓度降幅最大。方案二降低了峔山岛、忠庙区域蓝藻暴发的潜在风险,使总氮(TN)/TP分别从14.7、13.4降至7.4、4.0;方案三使饮用水水源地的TN/TP从10.0降至4.8,降低了饮用水水源地蓝藻暴发的潜在风险,但3个生态补水方案中南淝河入湖口区域的TN/TP均在15~20,表明蓝藻暴发风险依然较高。引江济巢工程对巢湖水环境改善有积极的效果,可以保证巢湖市饮用水水源地的水质安全,但由于西半湖的水动力环境未得到改善,蓝藻暴发的潜在风险依然较高,因此,要优化生态补水方案,并有效控制入湖河流流域的地表径流污染、农业面源污染及城市合流制系统的溢流污染。

降雨、施肥对补水河流周边土壤硝态氮迁移分布的影响

补水河流周边土壤硝态氮迁移过程受到河流水文条件、降雨、施肥等多因素的影响,研究多种因素共同作用下土壤硝态氮分布及淋失特征,可以为深入理解土壤氮素循环过程奠定基础。本研究以华北平原白洋淀入淀河流周边农田和农林复合区(AF)为研究对象,其中农田区设置不施肥(CK)、优化施肥(YH)、习惯施肥(XG)3个施肥处理,综合分析在不同降雨类型、生态补水等因素作用下土壤硝态氮剖面分布、淋溶等迁移特征。研究结果表明:施氮量、降雨类型、生态补水等均是影响补水河流周边硝态氮迁移淋失的关键因子。其中,施氮量决定土壤硝态氮淋失总量(P<0.01)。随着施氮量的增加,土壤剖面的硝态氮含量和硝态氮淋失量均显著增加,与XG处理相比,YH处理和AF处理的硝态氮淋失总量分别减少40.6%和40.1%。降雨和生态补水改变了硝态氮在土壤剖面的迁移过程。其中,降雨主要影响表层土壤硝态氮向中下层迁移,生态补水主要影响中下层土壤硝态氮向更深层土壤的迁移。另外,不同降雨类型对土壤硝态氮迁移的影响有所差异,即两种降雨类型下硝态氮向下层土壤迁移速率和迁移量不同。常规降雨(3 d累积降雨65.2 mm)和强降雨(5 h累积降雨49.2 mm)两种情况下硝态氮累积峰均在40~60 cm土层。常规降雨导致XG处理40~60 cm比0~40 cm土层硝态氮储量增加9.7%;强降雨导致XG处理40~60 cm比0~40 cm土层硝态氮储量增加16.7%。生态补水导致YH处理和XG处理在100~140 cm土层硝态氮储量分别减少42.7 kg·hm^(-2)和39.6 kg·hm^(-2)。以上研究结果对于生态补水和极端降雨背景下土壤氮素污染管理具有重要意义。

季节性河流生态补水方案制定与研究——以北方DY河为例

为探讨季节性河流生态补水方案制定的理论技术和方法体系,提出了一种结合生态流量计算与水动力模型的生态补水互馈方法,该方法在水文序列变异诊断的基础上通过计算河道内生态流量过程,为生态补水方案的制定奠定基础;再根据实际生态补水过程建立并求解河道生态补水的水动力模型,为生态补水演进研究提供模型支撑;最后利用水动力模型对不同补水方案进行补水演进分析,以此得到给定目标下的最佳补水方案,并以北方某季节性河流DY河为例进行了应用分析。研究结果表明:(1)TG水库入库径流序列的变异点为1980年,在此基础上可将径流序列分为天然阶段与人类干扰阶段两部分;(2)生态补水互馈方法得到的生态补水方案不仅可满足河道内生态流量需求,还充分考虑了河道径流过程的年内丰枯变化特征,对认识我国季节性河道的生态流量恢复过程具有重要的科学意义;(3)生态补水互馈方法应用于DY河生态补水工程上效果良好,按照生态补水目标要求得到了满足DY河境内全线通水的生态补水方案,即DY河春季生态补水时,3月至5月的最佳生态补水流量为49.82、27.17、8.67 m^(3)/s。该方法可为后续DY河针对其他补水目标制定对应的生态补水方案,也可为其他流域的季节性河流生态补水方案制定提供新方法与新思路。

浮游植物群落结构对生态补水的响应机制

为强化华北地下水超采及地面沉降综合治理,水利部2018年以滹沱河、滏阳河、南拒马河的部分河段作为河湖地下水生态补水试点,启动生态补水工作。为评估生态补水对河流生态环境的改善效果,探索浮游植物群落结构对生态补水的响应机制,选取连续5 a(2018—2022年)进行生态补水的滹沱河和南拒马河开展连续监测(2019—2022年),对浮游植物的群落结构及水环境因子变化展开分析。研究结果表明,生态补水使得受水水体的水质由劣Ⅴ类逐渐向Ⅱ类转变,至补水第3 a基本达到最佳水质状态;受水环境因子的影响浮游植物群落结构发生较大变化,浮游植物密度、生物量、蓝藻门种类数、密度百分比及优势种优势度均总体呈现降低趋势;硅藻门种类数和密度百分比、Margalef丰富度指数、Shannon-Wiener多样性指数和Pielou均匀度指数则总体呈升高趋势;浮游植物优势种逐渐由蓝藻门种类向硅藻门、绿藻门种类转变。冗余分析结果表明,总氮和pH值是影响补水河流浮游植物群落结构的主要环境因子。

黄河三角洲生态需水量计算及补水方案分析

黄河三角洲河-海-陆交互形成了独特的地理环境,但其水资源不足,供需矛盾突出,土地盐渍化形势严峻,盐碱地分布广且数量多,严重影响了当地的生态环境。选取黄河三角洲四个生态区域:黄河现行流路(自然保护区)生态区域、刁口河流路生态区域、黄河以北(除刁口河流路区域)生态区域和黄河以南生态区域,根据《河湖生态需水评估导则》及水量平衡方法计算得出四个区域的生态需水量。根据因地制宜、可持续发展原则,部署了具有针对性的区域生态补水方案,并提出后期监测评估工作和补水保障措施,可为改善黄河三角洲地区水资源、水环境,缓解湿地退化,避免生态系统破坏等起到重要的支撑作用,同时也为其他类似区域依靠水网工程改善生态环境提供了参考。