向家坝水电站地下厂房变顶高尾水系统研究

为了满足电站的调节保证要求,减小地下洞室群的规模,向家坝水电站地下厂房采用了特殊的尾水系统布置方案,即变顶高尾水洞方案,取消了尾水调压室。在研究水电站变顶高尾水洞基本工作原理的基础上,提出了向家坝水电站右岸地下厂房变顶高尾水洞布置方案研究的基本思路和具体步骤,论证了采用变顶高尾水洞方案的可行性和合理性。

向家坝水电站引水隧洞布置设计

向家坝水电站采用中部开发方式,引水尾水系统比较长。受地形地质条件的限制,下游采用变顶高尾水洞代替了尾水调压室,上游则采用加大洞径、减小引水隧洞长度的手段取消了上游调压室。通过对向家坝水电站引水隧洞的布置设计进行总结,为类似引水隧洞处于调压室临界位置的工程设计提供参考和借鉴。

基于流域的县级单元河流水权确权分配

河流水权确权是水资源高效利用的重要措施。基于Hydro30全球高精度河网,以青海省县级行政单元为基本确权单元,提出了确权单元多年平均径流量、多年平均生态环境需水量、未来需水量预测、用水总量控制红线划定等计算和分配方法。首次将河流生态环境需水量分为河流最小生态环境需水量和河流适宜生态环境需水量;利用分解比例法和需水量调节法划定了确权单元用水总量控制红线;基于用水总量控制红线、未来需水量、河流水资源可利用量和地下水取水量确定了确权单元的取水权;确权单元内各条河流的取水权根据尊重历史用水与现状用水原则、生态公平原则、公平与效率原则、可持续利用原则、优化配置原则等综合确定。对于河流自产水量不能满足用水需求的确权单元,在取水量上限为用水总量控制红线的前提下,确权单元可以利用流域内上游过境水。获得了青海省46个确权单元2020年和2030年河流最大取水权和适宜取水权(以西宁市河流水权确权为例)。首次在县级单元对河流取水权进行了确权,可为其他地区河流水权确权提供借鉴。

基于新型光催化氧化的小微黑臭水体治理研究

小微水体被称作江河湖库的"毛细血管",小微黑臭水体治理关系治水成败,传统治理技术面临水质反复、水质提升难、需要清淤、环保性能差、维护不便等问题,该文基于中时间尺度(治理期4个月、维护期9个月)水塘原位现场试验研究,提出了一种治理小微黑臭水体的新型光催化氧化综合治理技术。结果表明,新型光催化氧化综合治理技术能够显著提升黑臭水塘水质,4个月的治理后水体透明度提高79.13%,溶解氧提高5.1倍,氧化还原电位提高1.44倍,COD、NH_(4)^(+)-N、TN和TP分别降低35.75%、69.74%、78.99%和39.47%;至9个月的维护期末,水体透明度提高了9倍,溶解氧提高了4.4倍,氧化还原电位提高了1.66倍,COD、NH_(4)^(+)-N、TN和TP分别降低67.60%、96.93%、90.97%和65.79%。污染负荷削减量分析表明,该技术治理期削减COD、NH_(4)^(+)-N、TN、TP分别为176.72、52.46、78.60和5.53 mg/(m^(3)·d),维护期削减COD、NH_(4)^(+)-N、TN、TP分别为64.55、6.89、4.85和0.47 mg/(m^(3)·d)。表明新型光催化氧化综合治理技术不需要清淤即可实现原位修复,能量来源为自然光能,且通过集成石墨烯光催化网、生物填料、生态浮床、水下森林构建技术培育适宜于小微水体长效维持的水生态健康系统,可实现黑臭水体水质达到地表水Ⅴ类及以上,治理环保、维护简便。该技术可用于原位环保消除小型相对封闭水体的黑臭并实现水质稳定提升。

河流疏浚底泥余水的固定化微生物处理技术

河道疏浚底泥在工业化处理过程中会产生大量余水,其含有较高浓度的氨氮、总氮、化学需氧量(CODCr)以及重金属等有害物质,如不对其进行有效处理,将会对受纳水体造成严重污染。采用固定化微生物技术,设计了处理量50 t/d的多级接触氧化装置,对疏浚底泥余水进行处理。结果表明,该工艺对氨氮和总氮的去除率可分别达到91.21%和59.00%,出水可满足地表水准Ⅳ类标准。基于分子生物学方法研究了多级接触氧化装置中功能微生物的丰度和群落多样性,结果表明反硝化功能基因narG、napA、nirS、cnorB、nosZ的丰度在前3级反应池中占主导地位,充分保障了系统的反硝化功能,该结果通过16S rRNA群落结果分析以及PICRUSt功能预测得到了进一步证实。定量PCR和群落结构分析表明氨氧化细菌(AOB)和完全氨氧化菌(CAOB)可能是系统中的主要氨氧化微生物。AOB主要来源于N. oligotropha分支,亚硝酸盐氧化细菌(NOB)主要来源于Nitrospira lineage Ⅰ,两者均在好氧池中得到了富集。因此,固定化微生物技术可实现对硝化细菌和反硝化细菌的富集,增强系统的抗冲击负荷能力,对疏浚底泥余水处理具有重要的参考意义。

深圳市现状及未来水污染防治效果评价

合理评价水污染防治效果有助于科学指导水污染治理。该研究从水环境质量(供水水源地水质、境外引水水源地水质、考核断面水质、近岸海域水质、黑臭水体)和水污染治理(污水收集处理和利用、资金投入)2个方面共选择20个指标,构建了深圳市水污染防治效果评价指标体系。采用隶属函数进行指标标准化、专家打分结合层次分析法计算指标权重、综合指数法计算综合分数。结果表明深圳市2013-2015年"治水提质计划"实施以前,水污染防治效果得分不超过65分,水污染防治效果为"较差"。2016-2017年随着"治水提质计划"的实施,到2017年底水污染防治效果得分71.90分,水污染防治效果达到"中"。预计到2020年"治水提质计划"实施5年和"十三五"结束,水污染防治效果得分81.41分,水污染防治效果达到"良"。预计到2035年深圳市水污染防治战略目标实现时,水污染防治效果得分95.29分,水污染防治效果达到"优"。未来应采取法规制定行动、管理建设行动、水源保护行动、源头控污行动、设施升级行动、生态治污行动以实现治污效果。

某水电站引水隧洞施工缺陷处理方法

某水电站在进行首次水库蓄水及引水隧洞充水试验时，因施工质量原因导致充水失败，引水隧洞发生破坏。经过参建各方的共同努力，历时近4个月，完成了引水隧洞的缺陷修补工作，并顺利充水发电。本文简要介绍了该引水隧洞发生事故的经过、原因及缺陷处理的具体措施。