基于汛期土壤养分的非点源污染模型初步研究

对于降雨相对集中的农业地区，汛期土壤氮、磷等营养物质的含量与流域出口处的污染负荷有直接的关系．根据土壤对氨氮和磷有强烈吸附作用的特点，建立流域非点源污染负荷与汛期土壤养分含量的关系以及累计流量与泥沙输出量的关系．将建立的模型应用于陡河水库非点源污染的模拟，有关参数通过水量水质监测和有关试验确定．

天然和人工叠加流场下弥散试验研究

在污灌区浅层含水层进行了现场弥散试验,采用氚做为示踪剂,瞬时投放.因为天然流速较弱,通过注水形成天然的和人工的叠加流场.根据流场特性。建立以Φ-Ψ坐标表示的移流弥散数学模型.采用有限差数值方法求解,其中二维模型应用分裂格式.通过计算的浓度曲线与实验曲线拟合,求得纵、横向弥散率.

卫运河水质模型参数的试验测定

根据南水北调东线环境影响评价工作的要求，1988年及1989年汛期进行了卫运河有关河段的水质现场监测工作，经过数据处理，推求了K1、K2等参数．

越过截渗墙渗流自由面的求解

对于越过截渗墙的剖面二维含自由面的渗流，应用保角变换方法求解，通过引入速度矢端平面和应用Ｓｃｈｗａｒｚ－Ｃｈｒｉｓｔｏｆｆｅｌ变换，推导出了物理平面Ｚ（ｘ，ｙ）和复势平面 （ ， ）的映射关系式。主要的待求参数和积分常量有４个，提出了相应的联立求解关系式。算例表明所提出的求解方法是可行的。

咸淡水界面动态变化的研究

在一定条件下,水动力弥散作用较弱时,可应用突变界面模型来研究滨海含水层的海水入侵。本文应用了边界元数值模拟方法和狭缝槽模型,对影响界面运动的因素进行了分析,得出了界面变化的主要特征是:向内陆方向推进慢而向海洋方向消退快.有关结论可应用于地下水资源的管理和保护。

地下水水量水质的最优控制——几何规划的应用

提出应用几何规划方法求解地下水水量水质的最优控制问题。为便于几何规划的实际应用,对于一堆稳态地下水水量水质控制问题,采用将流速因子从水质方程系数矩阵中分离处理的方法,使得浓度具有显式表示的可能,从而大大减少约束条件的数目。对于地下水水量水质控制中的负系数问题,应用A-W法处理。计算结果表明,提出的方法是可行的。

流量可调节的河流污染控制规划

利用水利工程的调节功能，适当增大枯水季节河流流量，可改善水体环境质量，减少处理费用在建立流量可调节的河流污染控制规划模型中，考虑了流速和降解速率的改变以及不同河段流量放大倍数的差别。约束条件以幂函数连乘之和的形式逼近，并应用Ａｖｒｉｅｌ－Ｗｉｌｌｉａｍｓ法构造正定几何规划的数学模型。算例表明，迭代是收敛的，规划模型对于条件的变化有灵敏的反应性能。

移动界面流速的求解

提出了基于Ｓｈｗａｒｚ－Ｃｈｒｉｓｔｏｆｆｅｌ变换求解含水层咸淡水移动界面流速的方法，其基本步骤为：（１）将流动平面ｚ的淡水区和咸水区分别映射为辅助平面ｔｆ和ｔｓ的上半部分；（２）利用ｔｆ和ｔｓ平面与复势平面ｗｆ和ｗｓ的映射关系并引入某些几何参数，建立关于复势多边形边长比方程，则问题归结为这些参数的求解；（３）建立关于边界条件的方程，其中包括淡水入流条件和物质面条件；（４）联立求解这些方程并求解界面流速。这一方法与一般数值方法的区别主要是直接求解流速，不需要将流动区域离散化，因而误差较小。算例表明这种方法是可行的。

海水垂向入侵淡水含水层

滨海地区,含水层经常呈多层水平分布,咸漆水沿垂直方向交替出现。随着淡水资源的不断开发,咸水有可能越过弱透水层垂向入侵淡水含水层。这一过程一般比海水沿水平方向的入侵缓慢,常不引起注意。

二维地下水水量水质管理模型

通过数值方法建立了抽水井水质与注水井水质的非线性响应关系，采用非线性的多项式函数形式，应用Ｍａｒｑｕａｒｄｔ法拟合。在管理模型的求解中应用Ａｖｒｉｅｌ－ｗｉｌｌｉａｍｓ法处理负系数问题，实例计算结果表明，几何规划法的应用是可行的，该方法可应用于多排注水、抽水井情况。

滨海含水层的盐分弥散带及其变化

本文应用移流弥散模型研究盐分弥散带及其动态变化,并与突变界面模型进行了比较。影响盐分分布及其变化的主要因素是弥散系数,咸水和淡水的密度差,淡水排海流量及含水层的特性。研究表明,弥散带的变动具有向内陆方向推进慢而向海洋方向消退快的特征,这一结论可应用于滨海地区的地下水资源管理和保护。本文采用基于分裂格式的特征线方法进行数值求解以消除数值弥数和振荡。

淡水帷幕防治海(咸)水入侵的物理模拟试验研究

引用地表水回灌补给地下水，在咸淡水前锋形成一道带状阻咸帷幕屏障，是防治海水入侵的一项有效工程措施．但是，淡水帷幕的形成与咸淡水界面推移的速度和推移时间等因素之间的定量分析是人们十分关注的问题．本文借助物理模型的模拟方法对上述问题进行了试验研究，并探索该项措施的可行性和防治效果．该项试验可为淡水帷幕工程措施防治海（咸）水入侵技术研究提供最基本的试验室依据．

灌溉施肥条件下氮素在土壤中迁移转化的研究

当今农业地区施肥引起氮素对地下水的污染已成为人们十分关注的一个环境问题．在长期田间观测实验的基础上，应用LEACHM数学模型，对唐山农业地区在灌溉施肥条件下氮素在土壤中的迁移转化，尤其是对根区以下硝态氮的渗漏损失及其影响因素进行了分析研究．研究结果表明，农业地区灌溉施肥过程中氮素的深层渗漏损失是造成浅层地下水中硝态氮积累的一个重要的来源．应采取科学的田间管理方法，减少氮素的深层损失，以保护地下水免受污染．

南水北调东线工程淮河流域段农业面源污染负荷估算

南水北调是解决我国北方地区水资源短缺的一项重大调水工程,其中,水环境质量问题是南水北调东线工程的最大隐患。农业面源污染作为南水北调沿线的主要污染源之一,对其进行综合防治,是沿线生态环境和水质安全的重要保证,也是保证南水北调工程成功的关键因素。采用污染负荷估算法,对南水北调东线工程淮河流域段的农业面源污染负荷进行了估算,并分析了其时空分布特征。结果表明,淮河流域内南水北调东线工程沿线的入河农业面源污染年负荷分别为:BOD5约3.6万t·a-1,COD约9.0万t·a-1,TN约1.4万t·a-1,NH4+-N约0.14万t·a-1。其中汛期负荷量占年总量的70%左右;湖东区单位面积面源负荷量比湖西区的相对较大,主要与地形地势等因素有关。研究结果可为沿南水北调东线工程淮河流域段的水环境保护措施和污染控制规划提供科学依据。

雨水利用宏观规划模型

采用概率分析方法,建立了流域或区域的雨水利用规划模型,描述了蓄水设施容量、日雨水利用量和有雨水利用设施后的径流量等3个主要规划指标及其与降雨统计特征量(次降雨量、次降雨间歇期及次降雨历时等)之间的量化关系。应用该模型通过对降雨资料的统计分析,能计算出降雨统计特征量,得到蓄水容量、日雨水利用量和规划径流系数,组成宏观规划指标的各种备选方案,可为决策部门在流域或区域内雨水利用规划提供合理的参考依据。本文以北京市城区的通惠河和凉水河流域为实例进行了模型的实际应用。

淡水帷幕形成规律研究

通过染色和摄像技术成功地在室内１０００×２００×２０ｍｍ的砂槽内模拟了均质条件下淡水帷幕的形成和发展过程．在３个不同的回灌流量和３种不同的咸水浓度（１、５、１０ｇ／Ｌ）的人工回灌条件下，咸淡水界面呈现出良好的突变界面特征；淡水帷幕的形成主要受回灌流量的影响，咸淡水密度差对其影响很小；帷幕的形成呈现出良好的规律性。

唐山市农业区地下水垂向剖面中硝态氮污染的研究

当今农业地区灌溉施肥引起氮素对地下水的污染已成为人们普遍关注的环境问题.本文结合唐山市农业区的生产实际，应用LEACHN数学模型，对唐山市农业地区灌溉施肥条件下氮素在土壤中的迁移转化进行了模拟计算.所建立的地下水垂向剖面的二维水量水质模型，对典型剖面中地下水的硝态氮污染进行了模拟和分析.计算结果表明，唐山农业区灌溉施肥引起根区以下硝态氮渗漏损失可造成浅层地下水的污染.

毛细压力──饱和度关系的试验研究

试验测定了 5种典型土样和砂样的毛细压力与饱和度的关系曲线 ,用 Leverett函数处理试验结果并与前人的结果进行比较分析 ,得出对于渗透率量级在 10 -7～ 10 -9cm2 间的土和均质砂 ,用 Leverett函数折算的无量纲的毛细压力—饱和度关系曲线可以很好地统一到一条曲线上来 ,且α=0 .65的结果更优。实测的不同饱和度情况下毛细压力水头与数学模拟结果的比较计算表明 ,Van Genuchten的表达式更适合于土的情况 ,而 Broods- Corey的表达式则更符合于砂的情况。

黑河流域生物生产量分布趋势测算研究

黑河流域地处干旱地带，水资源紧缺，天然绿洲植被迅速退化，流域的生态环境状况十分严峻。本文应用迈阿密模型以及作者提出的修正方法，对黑河流域的生物生产量进行了测算及分布趋势分析。

成都市南河水质水量优化控制

世界上许多发达国家,对控制城市水系污染都走过了一条漫长的道路,已由单纯的污水处理发展到了全面综合治理阶段,把区域规划、资源利用、污水处理和提高水体同化能力等多种因素综合考虑,求得整体上的忧化方案。可比传统的方案节省20-40％的费用。为此我们在成都市南河水污染控制的研究中,结合当地的实际条件,把污染源排放、修建污水处理设施和提高水体同化能力结合起来,统一规划,