平原河网水动力优化调度与水环境改善的响应关系研究

平原河网河道流动性较差是引起水环境污染严重的主要原因,引调水是改善平原河网地区水环境的重要措施之一。本文以佛山市三山围为例,基于实测资料构建了河网水动力水质耦合模型,采用15天的连续水动力水质监测数据对模型进行了验证,并将NSE和RMSE模型评价指标用于模型评价。同时结合地势、潮汐规律和景观水位等设计了4种闸控模式和7种景观控制水位,共28种模拟工况,模拟分析了不同条件下的水动力水质改善与内外江潮位变化、引排水流量及其空间分布、闸控方式和景观水位等综合响应机理。结果表明:构建的模型合理可靠。研究区域受引排水路径的影响,河道流动性差异较为显著。综合考虑河道流量分布、水流路径、分汊河道分流作用和外江污染物浓度等对河道水质的作用效果并有效结合潮汐河网的动态水环境容量和污染源排放的时空分布对水环境的改善作用将非常显著。与低景观控制水位相比,高景观控制水位的内江动态水环境容量相对较大,污染物浓度较低。景观控制水位从0.2 m上升至0.8 m时,不同引调水路径的引水流量上升28.00%~64.70%,断面氨氮浓度削减了0.85~5.50 mg/L,削减比例达到28.89%~67.23%。本研究为平原潮汐河网水环境优化调度研究提供了新的思路,为相关部门对平原河网的水环境改善提供了重要的参考。

面向新时期新需求的三峡水库运行方案研究

本文回顾三峡水库设计洪水、特征水位、运行方案变化调整过程,综述三峡水库运行调度关键技术研究进展和分析来水来沙变化情况。分别采用最可能洪水地区组成法和非一致性洪水频率分析两种途径,推求考虑上游水库群调蓄影响的三峡水库运行期设计洪水及特征水位。结果表明:近10年三峡入库泥沙量比初设成果减少了84.4%,宜昌站水文情势IHA-RVA综合指标为74%、发生了重度改变,三峡水库运行期1000年一遇7~15 d洪量减少了约81.5亿~142.8亿m^(3),初设确定汛限水位的主要制约因素(防洪、泥沙)发生了很大的变化。原单站设计洪水及确定的三峡水库175-155-145 m运行方案,已无法满足新时期水资源高效利用和生态环境保护的新需求。建议把三峡水库运行方案调整为175-160-155 m,主汛期水位在155~160 m区间动态控制运行,长江中下游梅雨结束后应考虑提前蓄水,8月底蓄至163 m左右,9月底蓄至165 m,10月底蓄满。该方案在保证大坝和下游防洪安全的前提下,汛期减少弃水并增加枯水期补水量,预计可增发10%左右的发电量;抬高运行水位也有利于库区航运和减少消落带;9月份尽量不蓄水或少蓄水,可减少蓄水期对下游河道及两湖生态环境的不利影响,具有巨大的经济、社会和生态环境等综合利用效益。当预测预报长江流域可能发生流域性大洪水时,尽快将库水位消落至汛限水位145 m,确保大坝和下游防洪安全。

海绵城市背景下合流制改造及溢流污染控制路径研究

我国合流制排水管渠数量多、建设情况复杂、运行问题突出,已成为当前制约城市水环境质量提升的关键,在系统化全域推进海绵城市建设的背景下,合流制系统改造及溢流污染控制成为许多城市的重点任务。根据多年城市建设统计年鉴数据对我国城市合流制排水管渠数量、分布及逐年变化情况进行分析;梳理我国城市合流制管渠系统状况、存在问题及当前海绵城市建设、黑臭水体治理、内涝综合整治、污水提质增效工作对合流制系统的相关要求,在此基础上提出适用于我国城市合流制系统的界定与评价方法;结合当前各城市在推进相关工作过程中存在的问题,提出海绵城市建设背景下合流制系统改造及溢流污染控制路径,即因地制宜制定合流制改造及溢流污染控制系统化方案,并明确系统化方案编制流程及技术要点。

新疆大石门水利枢纽防汛调度运用方案研究

新疆大石门水利枢纽作为新疆车尔臣河重要山区控制性工程,对保障流域灌区防洪安全具有重要的作用。文章在对车尔臣河洪水特点、防洪保护对象及防洪标准、河道安全泄量、防洪总体布局分析的基础上,制定了基于“入库流量+水库水位”双重判别的大石门水利枢纽工程防洪调度运行方案,对水库充分发挥防洪功能、指导水库实际防洪调度提供理论参考。

对某城乡供水工程自动化控制的设计和应用研究

城乡供水自动化是解决农村饮水安全的重要措施,能够有效保证供水工程的管理决策能力和应用服务水平。总结了某城乡供水项目中自动化控制的设计和应用,不仅能有效的弥补水利工程建设过程中存在的不足,此外在实现水利工程长远发展、提高水利工程管理水平中也发挥了重要性作用,可以实现城乡供水后期运行中节水、减员、降本、增效的功能优势,推动了城乡供水的均等化服务,有效巩固当地的脱贫攻坚工作。

“南水北调”西线调水方案初步设计探讨

在前人“南水北调”西线调水方案、区域水文资料和地质资料基础上,提出“南水北调”西线调水方案与发电方案相结合的“西西调水并发电”方案。方案将整个工程分为3个阶段:怒江—塔里木盆地南缘线隧洞分工程;尼洋河折巴村—塔里木盆地南缘车尔臣河东侧隧洞分工程;雅鲁藏布江达古—柴达木盆地、河西走廊隧洞调水分工程。此方案的实施可为我国西北荒漠总计调水686亿m^(3)/年,可为满足西北大农业区水源及能源需求提供足够的电能,实现局部突破“胡焕庸线”的目标。

新孟河运南支河闸控方案下河湖水动力影响探讨

通过构建太湖流域北部一维、二维耦合的河湖水动力数学模型,模拟并分析了新孟河延伸拓浚工程运南段主要无闸控支河设控前后对引水沿线河道和滆湖水动力的影响。结果表明,新孟河运南段支河口门设控下,引水后运南段河道水位、流速将明显上升,经北干河东侧入滆湖流量有所增加,但支河闸控有利于北干河西侧分流比升高,支河口门东侧闸控将导致滆湖北部水体交换能力降低、水动力有所减弱,滆湖东侧出湖河道流量受新孟河运南段支河闸控的影响较小。为提高新孟河工程引水效益,探讨提出了支河闸控方案在引水期、非引水期和应急排水期等时期的实施建议,为新孟河工程运行及优化调度提供一定的参考。

基于ANSYS仿真的大体积混凝土温控方案确定研究

为了科学确定泵房底板大体积混凝土温控施工方案,选用ANSYS软件作为分析工具,初步选择冷却水管和跳仓法结合的温控方案,针对不同的冷却水管布置形式和跳仓法施工参数,拟定6组温控方案,利用线单元模拟冷却水管、“单元生死”模拟跳仓法施工技术,对拟定的温控方案进行温控仿真分析,得出最优温控方案。该方法可以实现对大体积混凝土不同温控方案的优化比选,为温控方案的科学确定提供必要的决策指导。

绿色发展理念下水体整治提升工程设计方案研究

加快生态文明建设、改善水环境质量是绿色发展理念的重要体现,需要强化源头控制,采用分流域、分区域、分阶段的科学治理思路,系统性地推进水污染防治、水资源管理、水生态保护。文章研究了绿色发展理念下水体整治提升工程设计方案,在掌握项目概况的基础上,分析了总体设计思路,从点源治理、面源治理、内源治理、水生态修复、水资源调配、管道修复等方面出发,强调了水体整治提升的重点、难点问题并同时加以分析,促进了理论与实践的深度融合,实现了更好的综合整治效果。

“四水四定”情境下水资源监测预警方案探讨

在当前国家对水资源严格双控管理,实施深度节水控水行动,着力推动用水方式由粗放向节约集约转变的形势下,制定更为严格、科学、合理的区域各行业用水权管控方案极为必要。以宁夏灵武市“十四五”用水权管控为例,分析管控情境下水资源配置,探讨合理有效的水资源监测预警方案,提出水资源监测预警保障措施,确保用水权管控顺利实施、落地成效,保障区域水安全、推动经济持续发展。

下坂地水库监测预警与防洪调度方案分析

水库水情监测预警是水库防洪调度、大坝安全、防汛指挥决策的重要手段和关键环节。下坂地水库为大型水库,为增强水库应对突发事件和洪水灾害的能力,基于下坂地水利枢纽基本概况和水情监测存在问题,文章在分析塔什库尔干河洪水特性和水情监测预警预报系统构成的基础上,对下坂地水库预警预报方案进行了探讨。结果显示,构建水文、气象、水库联合监测的四级预警方案,可以科学有效地应对水库不安全事件,可供类似工程进行借鉴。

瀑布水库调度方式优化对下游防洪影响研究

为充分挖掘水库防洪潜力,提高水库防洪能力,本文以瀑布水库为例,通过合理降低汛限水位、设置防洪库容、充分利用水库闲置库容、优化调度运行等方式,结合补偿调节原理,系统分析了水库和径流特征,以及水库下泄洪水对下游镇区的防洪影响。该研究可供同类水库减少下游防洪压力,提升下游防洪安全提供参考。

南四湖水质控制方案实施的水质模拟与效果评估

南四湖是保障南水北调东线工程调水水质安全的重要输水通道,对其水质保障综合控制方案阶段实施的输水干线水质改善进行效果评估具有重要的现实意义。基于SMS软件建立了南四湖二维水流水质数学模型,进行了计算边界简化、网格划分、参数选取与设置、模型调试与检验等研究工作,确定了各计算方案的水力学和水质边界条件,模拟计算了南四湖上、下级湖调水期的二维流场和浓度场。结果表明:南四湖流域全面实施"治、用、保"流域综合治污体系,并发挥综合效益的控制方案4的水质最好,同一控制方案输水主航道的水质最好;上级湖控制方案4的调水出湖口CODCr为19.81mg/L,达到地表水Ⅲ类标准,TP为0.053 4mg/L,达到地表水Ⅲ类(河流)标准,但未达到地表水Ⅲ类(湖泊)标准;下级湖各控制方案的调水出湖口CODCr和TP均达到地表水Ⅲ类(湖泊)标准,且在相同工况下,下级湖水质优于上级湖;南四湖上、下级湖输水水质模拟计算结果与各水质保障综合控制方案的总排放量相一致,即总排放量大的控制方案其调水出湖口的污染物浓度也高。

区块整体调剖堵水方案最优化设计及应用

在油藏动静态描述基础上，以油藏模拟器为手段，从区块整体出发，建立区块调剖堵水方案最优化设计数学模型。该模型能优化地确定出在整个区块上需要调剖的水井和堵水的油井及层位，并预测区块增产油量和堵剂用量，以及能达到的最佳经济效益。文中给出了两个成功的实例。

热回收冷水机组的控制及其冷水系统设计

介绍了两种常见的水冷冷水机组热回收方式。推荐采用热水回水温度控制方案。介绍了冷水系统的两种设计方案。

鄱阳湖水利枢纽运行调度方式及其对水资源与防洪的影响

结合鄱阳湖水利枢纽运行调度方式比选,从水资源开发利用和防洪角度,分析了不同运行调度方式对鄱阳湖区和长江中下游的作用与影响,并提出了初步的鄱阳湖水利枢纽运行调度方式,该成果可为枢纽工程的规划设计提供技术支撑。

克拉美丽气田天然气烃水露点控制工艺改造

克拉美丽气田天然气处理站烃水露点控制工艺采用J-T阀节流制冷,注乙二醇防冻的低温分离工艺,但其外输天然气烃水露点出现不稳定、不合格现象。应用HYSYS软件根据天然气处理流程的物料及能量平衡评价烃水露点控制工艺,结果为:高压节流注醇工艺选择合理;通过对其核心设备包括低温分离器和气-气换热器结构及工作性能分析,找出烃水露点不合格的主要原因是低温分离器和气-气换热器选型不合理。根据克拉美丽天然气处理站烃水露点不合格原因提出了改造方案:沿用高压节流注醇工艺,其关键设备选型采用两台管壳式换热器(固定管板式)串联+SMMSM高效分离器的组合方案,将外输天然气烃水露点计算值控制在-13℃左右,考虑低温分离器与烃水露点的实际温差,可控制外输气烃水露点能达到小于-5℃的要求。

水污染控制规划的GIS辅助技术研究

以宁波市甬江流域为例,以GIS技术辅助流域水污染控制规划,在ARCGIS9.0的环境中,完成了流域水系概化、水质评价,并利用GIS的叠置技术,建立功能区划水域-入河排污口-陆上汇流区的对应关系。根据水环境功能区的水质目标,通过建立污染源-水环境质量的输入响应关系,然后利用GIS技术对甬江流域数字高程模型(DEM)进行数字地形分析,得到甬江流域的模拟河网和流域汇水图,构筑了水污染控制单元,作为水环境容量核定和总量分配的基本工作区域。最后利用GIS的可视化表达进行辅助决策,确定各水环境功能区的水环境容量,结合排污状况(包括工业、农业、生活)的分析,得出流域水污染控制的总量控制方案和对策措施。甬江流域水污染控制规划的实践表明,在规划过程中,GIS作为一个必不可少的工具渗透在每一个环节中,为数据管理、空间图形表达和空间决策分析提供有效的工作平台和可靠的技术支持。

现行水污染物总量控制制度存在的问题及对策研究

为了使我国水污染物总量控制制度更趋完善,有效促进水环境质量改善,在全面总结我国水污染物总量控制制度发展历程的基础上,对目前该制度的实施情况进行了分析。分析结果表明:在现行水污染物总量控制制度的实施过程中,存在着基础不牢固、约束力不够、控制项目错位以及监督考核不合理等问题。根据分析结果,提出了优化制度设计、强化技术支撑、完善监测体系以及强化监督管理等方面的建议。研究成果可为国家科学优化水环境保护管理制度提供理论参考。