南水北调来水后土壤污染物溶出对密云水库水质的影响

南水北调工程来水入密云水库使得库区水位大幅上升,库区周边大面积土壤将被永久淹没。本文基于密云水库水流条件和入库污染物的迁移扩散规律,构建了适合库区水流水质特征的平面二维水动力与水质模型,结合土壤浸泡溶出试验得出的土壤污染物释放规律,开展了南水北调来水后考虑新增淹没区土壤溶出和不考虑土壤溶出两种情景下的水质模拟,分析了南水北调工程来水后新增淹没区土壤TP、TN和CODMn溶出对库区水质的影响。模拟结果表明,在考虑最不利情景下,新增淹没区土壤释放对密云水库库区水质的影响范围小、程度低、持续时间短,对库区水质的影响非常微弱。

密云水库水源安全保障对策研究

密云水库是北京市的地表水源地,其库区水质状况与流域人类活动关系十分密切,其水源安全保障将直接影响首都城市生态系统的安全。结合密云水库水源区建设与管理的技术要求,归纳总结了密云水库目前存在的主要水环境问题和水源安全保护的现实需求,提出了密云水库城市水源安全保障的引水调控技术、入库污染物总量控制与管理方案及密云水库流域水生态文明建设与管理等保障对策措施,可为南水北调来水后密云水库水源安全保障的管理与监督提供科学的技术参考。

北京雁栖湖生态发展示范区水生态文明建设评价指标体系研究

以北京雁栖湖生态发展示范区为研究对象,以生态文明建设理念为指导,以水生态系统的文明化发展为核心,遵循评价指标构建原则与指标筛选步骤,初步构建了符合雁栖湖生态发展示范区自然环境特征和人类活动规律的水生态文明建设评价指标体系,包含了水安全、水环境、水生态、水景观、水文化和水管理6个子系统,共13个要素层22项指标,并给出各指标的计算方法,以期为雁栖湖生态发展示范区实现"低碳、绿色生态、节能节水"的功能定位和水生态文明建设评价提供技术支撑,为山区型小流域开展水生态文明建设与评价提供技术参考。

雁栖河流域水质的关键影响因素研究

针对雁栖河流域水质变差、富营养化风险增加等问题,通过对流域水质的连续监测,确定了影响流域水质的控制指标是TN和TP。在水质监测的基础上分析了流域水质的时空分布规律,并对流域污染负荷进行了调查和估算,在此基础上采用MIKE21建立平面二维水动力水质模型,对雁栖湖水质变化规律进行了模拟。研究表明,影响流域水质的关键因素是渔场养殖污水直排,受降雨径流影响,水质存在明显的季节性特征,而内源释放是影响湖区水质的重要因素之一。

日调节水电站峰荷流量持续时间对鱼类栖息地的影响

日调节水电站调峰运行将产生河道非恒定流,造成河流下游水生生物栖息地质量和水生生态系统的生产力明显下降,水生生物尤其是鱼类的生存和繁衍受到严重影响。电站非恒定流在传播过程中具有衰减及坦化的特性,峰值流量沿程减小,其减小程度与峰荷流量持续时间有关。因此电站调峰运行峰荷流量的持续时间是影响鱼类栖息地的重要因素。提出了静水区和动水区的概念,并利用一维非恒定流数学模型,以西南山区某水电站为例,按照不同的峰荷流量持续时间设置4种调度方案,研究探讨了日调节水电站调峰运行峰荷流量的持续时间对下游鱼类栖息地的影响程度。分析表明,不同的峰荷流量持续时间对鱼类栖息地的影响程度不同,产卵场受非恒定流影响较大,在鱼类产卵时期下泄峰荷流量持续时间应尽量缩短。

三峡库区支流库湾水体富营养化演变特征研究

支流库湾水体富营养化是三峡水库蓄水带来的主要水环境影响特征之一。根据对不同历史蓄水期间三峡库区各支流库湾的水质变化特征及富营养化状态分析表明:三峡水库从试验性蓄水阶段进入常态调度运行后,支流库湾的水动力条件被进一步削弱,入河污染物扩散能力大幅度降低,库湾水质逐渐变差,各支流库湾普遍表现为中、富营养级水平,年内整体表现为春季高于秋季。从三峡库区支流库湾水体富营养化演变特征来看,库湾水动力条件由河流态改变为湖库态是其发生水体富营养化的主驱动力因素。

滇池草海水动力特性及牛栏江补水规模适宜性研究

滇池草海具有浅水型湖泊的水流特点,风是湖泊水流运动的主驱动力,出入湖水流运动影响相对较弱。为加快草海水体循环与交换,促进草海水质的持续性改善,在研究草海水动力特性的基础上,分析了牛栏江—草海补水的适宜规模。结果表明,牛栏江来水量与湖区水质具有显著的线性关系,当前湖区TP浓度主要受牛栏江来水的影响与控制,TN浓度受入湖水质影响明显。从草海水质改善需求和牛栏江—滇池补水工程综合效益发挥的角度,推荐牛栏江—草海补水工程的适宜规模为3.0m3/s。

基于精细模拟的河流型饮用水水源保护区划分研究

合理划定保护区范围是确保集中式饮用水水源地水质安全的重要保障,同时也应与地方的经济发展相适应。为此,以四川省宜宾市中心城区集中式饮用水水源保护区为例,构建了宜宾市岷江一维水动力与水质模型和水源保护区河段精细的二维水动力与水质模型,依据水源保护区划分相关技术规范,综合MIKE11模型与经验类比法划定饮用水水源保护区长度范围,同时利用MIKE 21FM模型对拟划定河段的敏感指标在最不利情形下的浓度分布进行精密模拟。结果表明,一级保护区长度以取水口为基点上溯1 000 m和下溯100m,二级保护区长度从一级水域保护区上游边界上溯2 000m,下游边界下溯200m;官桥溪处箱涵的建设是菜坝镇取水口成立的前提条件;取水口所在的饮用水水源地一级保护区具备单侧划分水源地保护区的条件。

基于MIKE21模型的普者黑湖水环境数值模拟研究

普者黑湖是云南石漠化地区喀斯特地貌岩溶湖的典型代表。近年来,受渔场养殖、民俗旅游及农业面源污染等影响,湖泊水质污染问题日益凸显,在流域水文水质监测资料十分匮乏的条件下,水环境数值模拟研究对于预防普者黑湖水质污染具有重要意义。基于污染源调查、水质监测与水文数据资料,构建了MIKE21模型的普者黑湖平面二维水动力与水质模型,模拟分析了普者黑湖湖流形态、环流结构及入湖污染物在湖区内迁移扩散状况,揭示普者黑湖水动力特性及入湖污染物的迁移扩散规律。结果表明:(1)普者黑湖整体上自西北向东南呈单一流向明显,环流较多,上游平均流速为0.3~0.7 cm/s,呈现出条带形河流的特征,中游平均流速为0.4~0.9 cm/s,流速较大,中小型环流较多,下游整体呈现湖泊型特征;(2)受入湖河流水质较差、临湖密集村落及农业灌溉退水的影响,普者黑湖水质整体呈现出上游高—中游高—下游稍低的空间分布格局,雨季污染物浓度明显大于旱季的时间变化规律。

城市黑臭水体治理进展及水利措施研究

水体黑臭是经济社会快速发展和城镇化进程不断快速的产物,且部分城市仍遭遇黑臭水体“治理反复、反复治理”的困境。目前,城市黑臭水体治理大多从生态学、水污染治理等角度来开展,忽视了水利措施的重要作用。系统地梳理城市黑臭水体成因、治理进展及其常见的治理措施,并结合黑臭水体治理中存在的水利技术需求,研究提出城市黑臭水体治理过程中所需的水利措施,包括生态流量保障、河道整治、河湖水系连通、岸坡修复等水利措施与技术,以期为城市黑臭水体治理脱困提供技术参考。

牛栏江—草海补水与西园隧洞协同运行方案研究

滇池草海是昆明城区居民休闲娱乐的重要场所和城市名片。为加快草海水体循环与交换、提升湖区水环境质量,近期陆续实施了牛栏江—草海应急补水工程、新老运粮河水体净化生态工程、海埂大堤水体置换通道工程和西园隧洞工程,为草海环湖截污和清污分流提供了必要的水资源条件,实现了湖区清污水的分向流动,缩短了清流区水体的换水周期。工程协同运行结果表明:草海清流区水质与牛栏江来水状况线性相关性显著,TP浓度主要受牛栏江来水影响与控制,TN浓度受入湖河流水质影响显著;清流区水质浓度与西园隧洞工程排水量相关性显著,并随着排水量增加呈现明显的改善趋势;牛栏江—草海补水工程适宜的补水规模为3.0 m^3/s,在通过海埂大堤水体置换通道排水维持湖面良好水景观的同时,牛栏江来水应尽可能通过西园隧洞出口排水,以便最大程度地发挥草海各项水污染治理工程的综合效益。