模拟环境水对隧洞石膏岩溶蚀的分析评价与灰色预测

由于金康水电站库区的长期运行,环境水对库区内基岩以及石膏岩的溶蚀,已经对大坝的安全性产生重要影响。本文采用室内实验模拟的方法,对库区的石膏岩样品用城市自来水模拟库区环境水对其进行溶蚀实验,以其中的Ca^(2+)和SO_4^(2-)等参数为指标,根据溶蚀前后环境水的水质变化情况,并结合灰色预测的方法,分析其对水电站安全性的影响。结果表明,该库区石膏岩在当前的天然状态下遭受到环境水和地下水的强烈溶蚀。

长江口水环境数值模拟研究——水动力数值模拟

本文基于沿水深积分的平面二维非定常流动数学模型对长江口拦门沙水深水航道工程对长江口水域流场的影响作了细致的数值模拟。模型率定和验证表明本模型稳定性好 ,可应用于工程计算。数值模拟结果表明长江口拦门沙深水航道工程对长江口水域的流场有明显的影响。

表面活性剂环境模拟水相中电导率的温度响应特性

为进一步研究含表面活性剂环境水相中发生的多过程行为 ,使用NaCl和SDS作为环境水相的模拟组分 ,跟踪了 2 5～ 75℃ (ΔT =5℃ )的温度范围内模型溶液体系中不同温度和不同组分浓度条件下电导率的变化。研究发现 ,各恒定温度条件下 ,模拟溶液体系的电导率与共存盐NaCl的浓度呈现良好的对数关系 ,而电导率κ随温度的变化关系符合 lnk =-ΔERT+B 公式 ,并由此得到了不同温度、不同组分浓度条件下的电导活化能Ea。实验发现Ea与温度无关 ,随SDS浓度变化的规律与电导率随浓度变化的规律一致 ,转折点处对应于相应体系的临界胶束浓度。NaCl浓度对Ea的影响在胶束形成前后表现出明显的不同。在胶束形成之后 ,随NaCl浓度增加 ,体系Ea逐渐降低 ;而在胶束形成之前 ,随环境组分条件的改变而表现出多样的效应。

曹娥江绍兴排污工程水环境模拟

由于绍兴污水处理厂排放口是过渡性的,大量未达标的污水排入曹娥江,使得该河段污染负荷很大。为了解绍兴污水排放对曹娥江的水质影响,选用二维水流水质数学模型,采用有限差分格式数值求解方程来计算分析绍兴排污工程达标及未达标排放两种工况分别对曹娥江河口段水质的影响。结果表明,未达标排放时,曹娥江河口段水质污染严重,存在超Ⅴ类水体,若达标排放,水体基本能够满足Ⅲ类水质功能区划要求。就绍兴污水处理厂目前运行状况而言,很难保证本江段水体达到功能区划要求。因此绍兴排污工程污水达标排放对于保护曹娥江河口段的水体是至关重要的因素。

平原河网地区水环境模拟及污染负荷计算

根据台州市河网地区水体的水动力、水质特性及污染负荷,利用MIKE-11软件,建立了河网一维水动力和水质耦合模型。利用实测水位、NH3-N、COD质量浓度进行了参数的率定和验证。在水动力水质模型的计算结果的基础上,计算水环境容量及其现状入河污染物负荷,构建了台州市区河道污染物负荷历时曲线,计算出COD和NH3-N在各个流量历时区域内的削减量和削减率,旨在为平原河网地区水环境保护和水资源管理提供依据。

长江泰州江段水环境模拟及水质可利用性分析

利用点源连续排放的解析解对FDS格式二维水流水质模型精度进行分析,应用FDS格式二维水流水质模型对长江泰州江段的流态及污染带分布进行模拟并建立了排污混合带长度与排污量的响应关系曲线,同时根据模拟结果对泰州江段岸线水质状况进行了分析.结果表明:入江水道口向上游3 6～7 2km段内及三江营至泰州引江河口段的水质状况良好,可以用作供水水源地的取水口;古马干河至如太运河河口段水质较差,需对沿岸排污口及沿线相应的污染源进行治理.

重要水源地小流域水环境动态模拟及调控研究

本研究选取北京密云水库上游曹家路小流域为对象，通过野外监测和模型计算的方法对小流域水环境进行动态模拟及调控研究。综合运用水文学、水环境学、数理统计和地理信息系统等方法，并结合野外监测、实验室分析和计算机模拟等手段，建立了小流域半分布式水文模型和一维河道水质模型。运用该模型对曹家路小流域的水质状况进行了模拟计算，得到了流域出口断面NH3-N、Os、BOD、COD和TN等水质因子的总体特征和全年全时段变化过程。根据1956～2000年的水文数据，分析了流域特征水文年水环境的动态变化，提出了相应的水质保护和水环境容量利用综合调控方案，并依据区域的经济发展进行了水环境动态规划。

水环境模拟参数随机场的指示克里格研究

在水环境模拟中,经常要对各种参数的空间分布数值做出可靠的估计。环境问题的复杂性往往使得这类估计存在不确定性。如何利用有限的监测数据来实现水环境中各种参数的精确估值具有重要的实际意义。以水环境模拟参数随机场中的离子质量浓度为例,介绍了指示克里格估值计算的理论方法及应用。通过对样本数据的统计分析得出,数据总体不服从正态分布,且表现出一定的非平稳性。在此基础上用指示克里格法对离子在模拟环境中分布的空间结构特征进行分析,并对估点进行估值计算。估值结果显示,指示克里格的估值效果优于普通克里格。这一实际应用表明,指示克里格法可以较好地描述水环境模拟参数随机场的空间分布规律。

复杂水环境模拟研究与发展趋势

从水质变化过程、水体空间维度和边界条件三个方面简要回顾了水环境模拟的研究与发展进程。介绍了目前国内外广泛应用的综合性水质模型软件:QUAL2E/2K、CE-QUAL-RIV1、MIKE11、CE-QUAL-W2、MIKE21、Delft3D、WASP、EFDC、BASINS、WARMF、SMS的特点和适用范围,重点讨论了EFDC和WASP集成应用于复杂水环境模拟的优势。对复杂水环境模拟的发展趋势进行了展望。

水环境模拟参数随机场特异值及稳健变异函数的研究

根据变异函数不稳健性的产生机理,对原始监测数据进行正态变换并对特异值的识别及处理作初步研究。以廊坊市地下水采样中Cl-质量浓度为区域化变量,采用影响系数法(ICM)和估计邻域法(ENM)识别并处理其特异值;采用Cressie-Hawkins和中位调节法两种稳健统计学方法对采样数据进行系统处理和分析。结果表明,对空间变异性较大的变量(Cl-质量浓度),其特异值经ICM和ENM处理后的估计效果均优于未处理特异值的效果,其中ICM对特异值的处理效果略好于ENM。采用稳健变异函数计算方法时能得到结构特征较强的变异函数,且处理特异值后再进行稳健计算比单纯使用稳健公式的效果好。可见,获得稳健变异函数及其估计量对改善变异函数的结构性和理论模型的主要参数有明显效果。

焦作市黄河流域水环境模拟及水资源保护研究

采用二维水流水质模型对焦作市黄河流域河道水环境进行了数值模拟,并计算了河道的纳污能力。结果表明:CODMn和NH3-N是最突出的超标污染物,概化的老蟒河、涝河、义井南、温县污水处理厂排污口附近的水质较差,黄沁交叉口附近的水质良好;针对目前水质情况,通过河道的纳污能力模拟计算,确定入河污染物总控制量为190.92 t/a,2010年、2020年、2030年3个水平年污染物削减量的分摊比例为2∶3∶5。

柳江柳州段水环境数学模拟及水质可达性研究

建立了柳江柳州城区段二维非稳态FVS格式水流—水质模型,并利用点源连续排放的解析解对模型精度进行了分析。基于所建模型,对研究江段水流水质过程进行数值模拟,定量分析了研究江段两岸11个概化排污口对城中水厂、柳南水厂、柳东水厂水源地的影响程度;通过对入江污染物量的不断调试,建立了竹鹅溪、华丰湾、东门干渠3个主要排污口的排污量与污染混合带范围响应关系曲线。研究表明:要确保柳南水厂与柳东水厂的供水安全,需对竹鹅溪、华丰湾、东门干渠3个排污口的现状排污量分别削减28.6%、32.3%、37.5%。

潮汐水网区水环境数值模拟研究进展

潮汐水网区水环境数值模拟是定量分析该区域污染物排放与水环境质量改善之间关系的重要技术手段。该文从面源污染负荷模型、河网水动力、水质模型3个方面分析了潮汐水网区水环境数值模拟的研究进展,并对其发展趋势进行了总结,从而为潮汐水网区水环境数值模拟的研究提供有益的参考。

1,2,4-TCB在模拟水环境中水体与铜钱草之间的迁移分布

对1,2,4-TCB在模拟水环境和铜钱草之间的迁移分布进行研究。结果显示:水环境中的1,2,4-TCB有66.7%在10 d内挥发掉,剩余的1,2,4-TCB向不同生物体内转移或代谢,保留在水体中的1,2,4-TCB浓度相对比较稳定,难于降解。铜钱草对1,2,4-TCB有一定程度的吸收,其吸附过程是一个物理吸附过程,10 d时1,2,4-TCB含量在植物体内达到最高随后又降低,15 d后维持在平衡状态。

灞河流域水环境数值模拟研究

【目的】对灞河流域水环境状况进行数值模拟分析,为湖泊型城市河道水质时空分布特征及水质类型主导性指标的分析提供参考。【方法】利用DHI MIKE21FM中的HD模块耦合Ecolab模块,选取溶解氧(DO)、化学需氧量(COD)、叶绿素a(Chl-a)、氨氮(NH_(3)-N)和总磷(TP)共5项指标作为水环境模型的状态变量,参考WQ模板中各指标的生化反应方程并对其修改后,以灞河流域下游城区段内灞河和浐河为研究对象,构建了适用于研究区的水环境模型,利用该水环境模型分析了基准年、丰水年、平水年与枯水年条件下灞河口水质特征,采用BP神经网络算法计算了灞河流域的时均综合水质类型,并对其空间分布进行了分析;采用主成分分析法(PCA)评估了灞河流域时均综合水质类型的主导性指标。【结果】灞河口水质超标因子主要为NH_(3)-N和COD,丰水年与平水年超标时间较基准年有所增加。浐河和灞河交汇前,灞河时均综合水质类型为Ⅱ类,浐河时均综合水质类型为Ⅳ类。浐河和灞河交汇后,灞河时均综合水质类型下降至Ⅳ类。研究区水质类型主导性指标为COD和NH_(3)-N。【结论】灞河流域时均综合水质类型在不同水文条件下基本都处于Ⅳ类。所构建的水环境模型在湖泊型城市河道水质时空分布特征及水质类型主导性指标分析中具有较好的精度和普适性。

基于ArcGIS Engine的一维水环境模拟的系统开发

为了方便地理信息和水文工作者动态模拟河流的水质污染情况,将GIS与水质模型结合,采用ArcGIS Engine为开发工具,对水环境模拟结果进行可视化的表达。提供了一种将地理数据和水质数据模型结合的方法。从而能够更高效、更合理的利用地理的作用提高水质管理的科学性和直观性。

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。

现代智慧水利系统技术应用与实践

随着人口的增长、城市化的加速以及气候变化的影响,水资源供需之间的平衡面临着巨大的挑战。传统的水利模式已经难以满足日益增长的需求,因此,迫切需要引入现代智慧水利系统来提高水资源的利用效率、优化水资源调度,并确保水资源的可持续利用。旨在深入探讨现代智慧水利系统的关键技术应用实践,为推动水利领域的创新发展提供参考和借鉴。

大区域污水排放受纳水体环境模拟研究

为了突破一般规划研究中的简单总量分析,将大区域中污水处理厂尾水排放到受纳水体后的时空变化规律进行动态模拟量化,总结出相应的模型构建方法和参数取值参考,为污水专项规划中的相关污水处理厂布局提供科学指导。

环境类专业选修课程《水环境模拟与预测》教学实践与探讨

水环境模拟与预测原本是水环境学科的一个“高深”的领域,但随着计算机和软件平台的快速发展,大大降低了其应用难度。与之相应的新课程《水环境模拟与预测》,可作为专业选修课在本科环境类专业开设。作者基于教学实践,分析和探讨了该课程的特点、提高教学质量的方法手段和改进措施,以期提高对此类课程的教学水平,使学生实践能力得以正确培养,也为类似课程的教学提供一些参考。