京杭运河与小清河连通工程线路分析

根据山东省内河水运中长期规划,至2035年山东省内河水运将形成以京杭运河、小清河、新万福河为干线和区域支线为补充的“一纵二横多支”的高等级航道网。通过对济平干渠、黄河、位德线三方案进行对比分析,提出京杭运河与小清河连通工程线路走向推荐方案。

北运河水系通惠河干流水质监测与评价

沿通惠河干流自上而下选取11个水样监测点,在1年内每月1次测定其CODCr、NO3--N、NH4+-N和TP等水质参数并采用单因子评价法对其水质状况进行评价。结果表明,通惠河干流水质在丰水期稍好于平水期和枯水期,所有时期的上段河段水质均略好于下段河段,但在整个监测期内均为劣于Ⅴ类水质,未能达到其水功能区划的水质类别要求,对通惠河干流水环境综合治理起到了积极的参考作用。

组合MBR系统处理北运河河水的三维荧光分析

在采用三维荧光技术分析组合MBR工程系统处理北运河受污染河水过程中溶解性有机物(DOM)变化的基础上,结合膜组件运行及污染状况、系统对DOC、UVA的去除效果,进行系统对溶解性有机物的去除研究.结果表明,受污染河水DOM中主要的荧光物质有芳香族蛋白质(荧光峰A和B)及类腐殖酸(荧光峰C),其中,A峰与B峰的中心位置分别位于240/380 nm及230/340 nm;经系统处理后,荧光峰的强度降低了21%～59.8%,同时部分芳香族蛋白质的结构也发生了变化.此外,经A段、O段、和膜过滤后的COD、DOC、UVA等值均呈现逐步降低的趋势,且膜的截留作用贡献相对较大.

北京市北运河系水质有机污染时空变化研究

基于主成分分析,以河段为研究单元,选取2000～2006年北京市北运河系部分监测河段的有机污染指标的监测数据,对该河系有机污染的年际和空间变化进行了分析.结果表明:北运河系河流有机污染严重,城市河流污染特征明显,主要受居民生活和工业影响.城市中心区河流水质较好,年际变化小;近郊和远郊区河流水质较差,年际变化大.2005年后除个别河段(流)水质继续下降外,整体水质有所好转.

考虑水温变化的变降解系数在北京市北运河水质模拟中的应用

综合降解系数是水质模拟预测、水环境容量计算中的关键参数之一,并且受温度影响较大。首先基于北京市北运河代表站2010年逐日水温资料,根据描述氨氮降解系数与温度之间数量关系的经验公式,得到随水温变化的动态降解系数以及年均水温对应的恒定降解系数,并采用模型试错法进行修正。然后基于MIKE11模型,模拟了采用变降解系数和恒定降解系数2种情景下北运河榆林庄断面氨氮浓度的变化。结果表明:2种情景均能较好地模拟氨氮浓度的年变化趋势,但采用变降解系数下大多月份模拟得到的月均质量浓度相对实测值误差较小,尤其是4—12月各月平均质量浓度模拟误差控制在15%以内,全年日均质量浓度模拟误差不足4%,模型表现更为稳定。

以北运河(北京段)为例模拟评估北京市“水十条”水质改善效果

基于MIKE11构建北运河(北京段)一维水质模型,以氨氮、COD为目标污染物,建立污染源与水质响应关系。以2013年为基准年,考虑不同人口疏解情景预测2020年北运河(北京段)流域人口,并结合北京市"水十条"设置减排情景方案,对2020年水质改善效果进行量化评估。模拟结果表明:北京市"水十条"可实现显著的水质改善效果,到2020年,在中人口疏解方案下,北运河氨氮、COD平均质量浓度相比2013年分别下降40.8%~77.7%、39.3%~59.7%。COD质量浓度可稳定达标,氨氮质量浓度离达标还有一定差距,但日浓度可稳定在8mg/L以下,基本消除了黑臭水体。

考虑水力连通性的水系连通评价指标体系构建与应用

在水系形态特征与水系结构连通性基础上,增加了包含水工建筑物数量、下游收水量和换水周期在内的水力连通性评价指标,构建了更加全面的水系连通评价指标体系。通过层次分析与熵权法相结合的综合评价法确定各指标权重,并利用该评价指标体系对廊坊市北运河-永定河区域水网3种水系连通方案进行了评价,得到最优水系连通方案。评价结果表明,构建的评价指标体系能够更加全面地表征水系连通情况,可用于河网水系连通评价。

海河流域平原河流生态修复模式研究Ⅱ--应用

应用"海河流域平原河流生态修复模式",研究海河流域平原河流的生态修复。北运河、永定河和卫河是海河流域具有代表意义的生态受损河流。以这3条河流为例,通过分析它们的水量、水质、生境现状,结合建立的修复模式体系,提出相应的生态修复模式。在此基础上,讨论并提出海河流域其它18条平原河流的的生态修复技术。

实施引运济廊工程缓解廊坊市缺水有效途径

针对廊坊市严重缺水状况,规划从北运河木厂闸上游引水至廊坊市,以缓解廊坊市严重缺水问题。

北运河水系底栖动物群落结构与水环境质量评价

为全面了解北运河水系的底栖动物群落结构和水环境质量,于2015年5月对北运河水系33个样点的底栖动物和水体理化性质进行了调查,分别采用综合水质标识指数法和底栖动物BI指数法对北运河水系进行水质评价,并通过Kolmogorov-Smirnov检验判断正态性,用Pearson相关分析方法对两种评价结果进行比较和分析.结果表明:北运河水系共采集到底栖动物23种,隶属于3门4纲6目11科11属,以水生昆虫和软体动物为主,整个水系底栖动物群落结构单一;底栖动物BI指数法的评价结果显示,72%的采样点水质为中污染(Ⅳ)或重污染(Ⅴ);综合水质标识指数法的评价结果显示,超过57%的采样点水质为Ⅳ类及以下;根据K-S检验,两组评价得分均符合正态分布;Pearson相关分析显示两种评价结果呈显著正相关.两种评价结果总体上呈现出相同的趋势,均显示北运河水系整体水质状况较差,干流水质状况优于支流,上游水质状况优于下游,温榆河上游、坝河下游、通惠河上游和凉水河的水质状况较差,温榆河源头和坝河上游的水质状况较好.两种评价结果在个别点位存在一定差异,具体表现为基于水体理化因子的评价结果稍优于水质生物评价结果,造成这种差异的原因是两种评价方法在时空尺度上存在差异.针对城市化水平较高、人类活动干扰较强的北运河水系,同时采用这两种评价方法有助于全面了解其复杂的水环境质量.

从河势影响论穿黄工程方案选择

穿黄工程是南水北调中线总干渠穿越黄河的关键工程，黄河河势对工程布置有重大影响。对黄河的历史与现状、小浪底水库建成后黄河可能出现的河势和设置穿黄工程后的动床河工模型试验资料研究，以及根据黄河河势变化的特点，可以看出，合理布置的穿黄工程不会对黄河河势造成很大的影响，主流集中、稳定、摆动幅度小的孤柏嘴４线是穿黄工程的理想线路；不干扰河道水流的输水隧道型式是其合理型式；投资相对较低的孤柏嘴４线３ｋｍ输水隧道方案在配以相应的控导工程后，不会受黄河河势的威胁，也不会对桃花峪水库的兴建带来限制。

北京市北运河流域河水和地下水多环芳烃分布规律及风险评价

为研究北运河流域河水与不同含水层地下水体中多环芳烃(PAHs)的相互作用,收集北运河流域上游温榆河段及下游北运河段不同季节的河水与地下水水质数据,采用对比分析及显著性分析方法研究河水与地下水中多环芳烃的组成、含量及时空分布特征,并利用风险熵法进行风险评价。结果表明:16种优控多环芳烃中,除苯并[a]芘和二苯并[a,h]蒽检出率不足100%外,其余14中多环芳烃污染物在河水、潜水和承压水中均全部检出;多环芳烃总质量浓度的构成以萘为主,质量浓度为1587.42ng/L,约占总质量浓度的85.6%;潜水和承压水春季多环芳烃总质量浓度显著低于夏季,2~3环多环芳烃质量浓度高于4环以上多环芳烃质量浓度;潜水中多环芳烃总质量浓度高于承压水;北运河段潜水中多环芳烃总质量浓度高于温榆河段;温榆河段地下水主要污染物为萘、芴和菲,北运河段地下水主要污染物为萘、苊和菲;上游河水多环芳烃总质量浓度低于下游,主要污染物为萘和菲;萘、芴、菲、蒽、荧蒽、芘、苯并[a]蒽在不同位置条件下差异显著,除苯并[a]蒽、苯并[b]荧蒽、苯并[a]芘和二苯并[a,h]蒽之外,其余多环芳烃在不同季节条件下均差异显著;通过风险熵法计算得出不同季节和位置条件下研究区生态风险相对较低。

基于三维激光扫描技术的穿黄隧洞形变检测研究

穿黄隧洞是南水北调中线总干渠穿越黄河的关键性工程,结构创新、工艺复杂,对其进行形变检测具有重要意义。在现有的隧洞形变检测方法中,三维激光扫描技术具有高精度、高效率的特点。针对三维激光扫描的点云数据,首先基于R树进行海量点云预处理,并完成高精度封闭曲面的中心线提取;然后基于几何拟合方法进行断面形变检测,实现封闭曲面数据的自动对比。将该检测方法成功应用于南水北调中线穿黄隧洞的形变检测,实现了隧洞断面自动对比及隧洞整体变形分析,在穿黄隧洞的纵深、横摆及高程3个方向上都得出了精确的形变检测结果,能够为工程的安全性论证提供有效的参考数据。

北运河干流水环境质量分析评价

为更好地了解北京市水环境质量情况,以北运河作为研究区域,选取河流单因子水质评价法,对研究区10个断面的主要污染物及时间空间变化差异进行了分析。北运河干流冬季、秋季各断面水质相对于春季、夏季较好;温榆河上游较下游水质差,北运河上游较下游水质好。研究成果对北运河水环境保护和水生态修复具有重要指导意义。

清代北运河漕运与张家湾改道

清嘉庆年间北运河张家湾段自然裁弯取直,官方围绕这一变化所采取的种种应对举措,反映了时人对自然河道变迁的认知程度和思想观念,是人们利用河流水运资源创造财富和维护社会发展的一个特例。河道摆动,先后在康家沟形成了新、旧河道。人为堵筑康家沟旧道后,新冲出的河道与张家湾原道又形成了新旧之别。其间,官员们因对河道水情认识的差异而产生意见分歧,并导致不同的治理结果。清廷在耗费巨资后,最终选择漕船走康家沟,从中可以窥见自然河道变迁对人类社会的影响。

1855年黄河北徙对山东运河漕运的影响与官方应对——以黄运交汇处和山东运河北段为中心的考察

作为黄河变迁史上的最后一次大迁徙,1855年黄河决口北徙给铜瓦厢以下沿黄区域的地理环境带来很大影响,山东运河即为受影响较大的对象之一。本文以黄运交汇处和山东运河北段为研究重点,对黄河北徙给山东运河漕运带来的影响与官方应对,进行了复原和分析。在黄运交汇处,黄河分多股岔流与运道相交,由于泥沙严重淤积,加之黄河各岔道的径流与汛情变化较大,致使此间漕运极为艰难,南北运口及两运口间漕运线路亦因之发生多次改变。黄河北徙后,在借黄济运的形势下,山东运河北段淤积亦较重。同、光之际,清廷围绕该段运道的水源问题,先后多次对导卫济运的奏请进行讨论,但均由于各方案对运、卫间地理形势、卫河径流特征等因素考虑不足而未能施行。