淠河水质时空变化特征及驱动因素分析

为全面了解近年来淠河流域水质污染状况及时空变化规律,基于2018~2022年淠河干流水质考核断面pH、溶解氧(DO)、化学需氧量(COD)、五日生化需氧量(BOD_(5))、氨氮(NH_(3)-N)、总氮(TN)及总磷(TP)监测数据,利用水质指数(WQI)法对河流水质进行综合评价,并结合相关性分析识别影响水质变化的关键水质指标。结果表明:①淠河干流水质总体较好,WQI均值为(75.94±7.47),处于“良好”水平,但非汛期氨氮浓度为0.020~1.480 mg/L,负荷较高。②空间分布上水质优劣排序为横排头>大店岗>窑岗嘴>新安渡口。③在时间上干流汛期(6~9月)水质明显优于非汛期(1~5月和10~12月)。④结合相关性分析得出,研究区内主要污染指标为NH_(3)-N、TN和COD;横排头—窑岗嘴段及新安渡口—大店岗段流域土地利用类型耕地占比高,水体受化肥施用和畜禽养殖业产生的COD、TN和NH_(3)-N污染;窑岗嘴—新安渡口段水质受城镇生活污水直排和污水厂尾水排放影响,NH_(3)-N污染严重;汛期污染程度伴随集中降雨强度逐步减弱。为保护淠河水生态环境,建议从增强流域自净能力、加强农业面源污染防控、完善污水截污管网系统等方面加强措施。

四川盆地丘陵区冬水田段水利工程渠道结构型式探究--以毗河供水一期工程为例

四川盆地丘陵区冬水田占比较大,冬水田为黏土层,属高液限黏土,土质一般呈饱和状态,透水性微弱,具有弱膨胀性和高压缩性,抗剪强度极低,渠道边坡无法自稳及基础承载力低为其主要的工程特点。以毗河供水一期工程为例,对该地层渠道进行了边坡稳定计算,并分析了边坡的破坏形式。根据稳定计算结果,提出了水利工程渠道结构型式及基础处理方式。该文可为四川盆地丘陵区冬水田段水利工程渠道设计提供参考。

跨运河钢桁架梁拱组合体系通航渡槽力学性能

依托引江济淮工程淠河总干渠渡槽工程,对110 m世界最大跨度钢渡槽,采用数值计算和现场试验相结合的方法,对跨运河钢桁架梁拱组合体系新型钢渡槽结构的力学性能进行评价。首先,通过现场充水试验,对承受超级可变水荷载的钢渡槽结构关键截面应变和变形进行重点监测,比较监测数据与数值计算结果,分析评价结构静力性能。其次,通过现场脉动试验测试不同水位下结构的自振频率,并与数值分析结果对比,分析评价结构动力性能。充水试验结果表明,淠河总干渠新型钢渡槽处于安全状态,承载力满足设计要求。研究成果可为类似工程提供技术参考。

基于FloodArea的山洪灾害风险区划研究——以淠河流域为例

致灾临界面雨量、洪水淹没范围及深度的确定是暴雨山洪灾害风险区划的核心环节。本文以淠河流域为研究区,利用统计方法与水文模型相结合的方法确定雨-洪关系,得到致灾临界面雨量;基于FloodArea开展洪水淹没模拟,叠加承灾体信息,得到T年一遇洪水淹没风险评估与区划图。通过对2015年13号台风"苏迪罗"强降水过程的淹没反演,验证表明:无论是洪水淹没范围还是淹没水深,FloodArea模拟值与实况值均较为吻合。综合来看,淠河流域暴雨山洪灾害风险区划与评估结果较为合理;基于FloodArea模型在淠河流域具有较好的洪水淹没模拟效果,可用于暴雨洪涝灾害风险评估与预警。

改进灰色关联分析法在淠河水环境质量评价中的应用

灰色关联分析法是通过计算评价因子的实测浓度与各级水质标准的关联度,以确定水环境质量的级别。应用改进的灰色关联分析法对2007年六安市淠河水质进行全面评价与分析,不仅采用"中心化"方法进行数列的无量纲化处理,还运用点到区间距离法计算关联系数,克服了传统灰关联分析法的不足,使评价结果更为合理和可行。结果表明:2007年度,窑岗嘴大桥和大店岗断面的水质均为Ⅰ类,光华厂渡口和新安渡口断面的水质级别均为Ⅱ类,各监测断面水质较清洁。2007年度,新安渡口断面在丰水期、平水期、枯水期的水质依次属于Ⅱ、Ⅱ、Ⅰ级,水质较清洁,水期对水质影响不大。

基于模糊综合评价法的淠河水环境质量评价

采用污染分担率法确定评价因子,应用改进的模糊综合评价法对2003—2005年六安市淠河水质进行全面评价,并分析了其时空变化特征。结果表明:①2003—2005年淠河水质依次属于Ⅰ级偏向Ⅱ级、Ⅱ级偏向Ⅲ级和Ⅲ级偏向Ⅳ级,水质均能达到规划目标,但有恶化趋势。②2005年六安市淠河监测断面窑岗嘴大桥、光华厂、新安渡口、大店岗水质依次属于Ⅰ级、Ⅲ级偏向Ⅳ级、V级和Ⅲ级偏向Ⅳ级,新安渡口断面水质达不到规划目标,其余断面达标。③2005年淠河新安渡口断面在丰水期、平水期、枯水期水质依次属于Ⅳ级偏向Ⅲ级、Ⅱ级偏向Ⅲ级和V级,枯水期水质达不到规划目标,其余水期水质达标。④TN为首要污染物,其次为TP、COD和NH3-N,必须削减氮磷营养污染物,才能切实提高淠河水环境质量。

考虑橡胶坝影响的水动力学模型

为提高含堰坝河段水动力模拟精度,建立考虑橡胶坝复杂调度条件的水动力学模型。基于Preissmann四点隐式差分格式离散方法,构建橡胶坝数值模拟计算流程并进行逻辑判断,采用替代法思想处理含有橡胶坝的河道,求解一维河道水动力学离散方程组。用淠河流域下游六安城区河道橡胶坝的实际洪水过程对模型进行验证,针对近年来淠河流域发生的典型洪水过程,分别对橡胶坝塌坝与不塌坝两种不同工况进行数值模拟。结果表明:考虑橡胶坝塌坝模拟的计算结果可以较好地拟合淠河流域的实测数据,模型可以有效模拟橡胶坝调度影响下的洪水演进过程,提高洪水期间的模拟精度。

淠河流域河源溪流鱼类空间分布格局及主要影响因素

淠河是安徽省内淮河右岸最大的支流,也是淮河中游重要的水源地.为了解淠河流域河源溪流鱼类的空间分布格局及其主要影响因素,本研究于2015年4—5月对6条河源溪流鱼类及其环境因子进行了调查.研究结果表明,6条溪流共采集鱼类19种,其中杂食性种类占57.9%,肉食性和植食性种类分别占26.3%和15.8%.所有种类中,宽鳍鱲(Zacco platypus)是主要优势种,绿太阳鱼(Lepomis cyanellus)为研究区域首次报道的外来入侵种.就6条溪流各样点的平均值而言,淠河西部3条溪流鱼类种类数及个体数均明显高于东部3条溪流,但重量却并没有类似趋势.Sorensen相似性分析表明,6条溪流鱼类组成具有较高相似性,且相对较小值主要位于高、低海拔溪流之间.除趋势对应分析二维空间排序与相似性分析结果一致.Pearson相关分析表明,影响鱼类种类数的主要是局域栖息地参数(包括海拔、流速、底质、水深、河宽和电导率)和溪流的空间位置参数(溪流级别、流量量级和下游量级);影响鱼类个体数和重量的均仅有局域栖息地参数中的底质因素.本研究结果可为淠河流域鱼类的保护和管理提供重要的基础资料.

淠河总干渠供水成本分析计算及两部制水价设计

根据《水利工程供水价格管理办法》的规定,分析计算了淠史杭灌区淠河总干渠向农业和非农业供水以及董铺水库和大房郢水库向合肥市供水的成本、费用、利润和税收;并根据计算结果构建了两部制水价,与现行执行水价进行了比较。结果表明,淠河灌区的农业供水计算价格远高于执行水价,董大水库的计算水价高于执行水价,而淠河总干渠的非农业供水价格高于计算水价;向城市供水的基本水价为计量水价的1/3左右,而农业用水的计量水价为基本水价的1/3左右。

光度法对不同土地利用类型河流在不同水期氮磷分布特性及定量源解析研究

氮和磷是水环境生物生长和繁殖必须的营养成分,影响水体初级生产力的水平,且水体富营养化水平与氮磷形态密切相关,随着水体环境的改变,沉积物会向水体释放氮磷,造成二次污染。同时,对外源氮磷污染来源的贡献进行定量识别,可有效管理和控制水体氮磷污染负荷。毗河和石亭江是沱江的重要支流,影响着长江母亲河的水质。采用钼锑抗分光光度法和连续提取法研究在枯水期和丰水期毗河和石亭江水体和表层沉积物中总氮(TN)、总磷(TP)及各形态氮磷的分布特性,对比不同土地利用类型河流氮磷行为特性及释放风险,并采用Multiple Linear Regression of the Absolute Principal Component Scores(APCS-MLR)受体模型进行氮磷污染源的识别和量化。研究结果表明:(1)研究区水体和表层沉积物中氮磷均处于不同程度的污染水平,水体枯水期TP的主要贡献者是颗粒态无机磷(PIP)和颗粒态有机磷(POP),而丰水期却是颗粒态无机磷(PIP)和溶解态无机磷(DIP),两水期水体中TN的主要贡献者是硝态氮(NO-N)和有机氮(ON)。而在表层沉积物中,TP的主要贡献者是钙结合态磷(HCl-P),TN的主要贡献者是酸解态氮(HN)。在枯水期和丰水期,毗河表层沉积物生物有效磷(BAP)占TP的平均值(19.7%和23.0%)比石亭江的平均值(11.0%和12.5%)占比更高,具有较高的磷释放风险。研究发现,枯水期氮磷污染程度高于丰水期,而且石亭江的氮磷污染程度高于毗河。(2)APCS-MLR模型在毗河提取了城镇生活污水、生活垃圾堆积产生的渗滤液、动植物残体分解和养殖业废水4个污染源因子,其中城镇生活污水对毗河氮磷污染的贡献最大(枯水期50.9%,丰水期54.8%),而在石亭江提取了工业生产中产生的废水等、动植物残体的降解、农业废弃物的风化、农田排水渠的农业废水和农药化肥的不合理施用5个污染源因子,其中工业生产中产生的废水等对石亭江氮磷污染的贡献最大(枯水期58.7%,丰水期55.8%)。因此,当地相关部门应加强对高贡献污染源的管控,从而降低流域氮磷污染负荷。

六安市淠河总干渠水质综合评价

水质评价对判断水体的污染状况,了解其污染程度和成因有着重要意义,为流域污染控制规划及制定流域系统工程方案提供依据。以六安市淠河总干渠的水质现状为研究对象,利用2010年水质监测数据,选用pH值、溶解氧、高锰酸盐指数、五日生化需氧量、氨氮、汞等9项指标作为评价因子,采用综合污染指数法,对其水环境质量进行综合评价。结果表明,淠河总干渠水质良好,全河段的水质总体上未受到污染,各段均满足水功能区标准。

动态规划方法在都江堰毗河供水工程规划中的应用

在都江堰毗河供水工程规划工作中,采用了多目标动态规划法建立了大系统的数学模型,并综合使用了权重法、约束法、层次分析法将多目标动态规划模型转化为单目标动态规划模型,首先求解不同的拟定渠首规模对应的最优解,再综合分析最优解集的变化趋势,进而得到渠首的最优规模以及各囤蓄水库和总干渠规模的最优解,成果合理,为今后复杂的大型灌区规划工作提供了借鉴和参考。

淠河河道淤积与六安市的防洪设计标准

分析了淠河河道淤高的原因，认为淠河六安市段的淤积是一个自然过程，因此六安市的防洪设计标准必须修订．

六安市淠河河道治理的城市生态效应研究

该对六安段淠河的生态环境问题和淠河水环境影响因素进行了分析,并对改善目前环境状况的工程及技术措施进行了论证。结果表明:(1)淠河治理应遵循河流整治的基本原则,最大程度地优化发挥河道功能;(2)淠河河道综合治理是建设宜居城市、提升六安市城市品位的迫切要求;(3)淠河河道综合治理可以优化城市生态结构和功能。

淠河总干渠水量分配现状及开发利用

利用详实的灌区水文资料分析了淠河总干渠水源现状及水量分配,对灌区科学调度提出了建议。

安徽淠河湿地植物物种多样性

2016年2～12月,对淠河湿地进行了实地调查,通过采集标本、拍照和查阅相关文献,采用双向指示种分类和主成分分析方法,对淠河10个样地的70个样方进行分类排序。结果表明,在70个样方中,共记录67种植物物种。淠河湿地植被丰富,其植物群落可以划分为水域植物群落、沼生植物群落和洲滩植物群落;对70个样方排序,可以划分出15种植物群丛类型;淠河湿地的珍稀濒危植物有野大豆（Glycine soja）、野菱（Trapa incisa）、金荞麦（Fagopyri cymosi）、香樟（Cinnamomum camphora）、鹅掌楸（Liriodendron chinensis）、莲（Nelumbo nucifera）、水杉（Metasequoia glyptostroboides）、银杏（Ginkgo biloba）,其中后5种为栽培种;淠河湿地外来入侵植物有11科18种,其中,13种来源于美洲,占72.2%,9种来源于北美洲。

淠河灌区集中式饮用水源地水质健康风险等级研究

为了解淠河灌区集中式饮用水源地水质健康风险状况，选取Cr6＋、As、Cd、Pb、Mn、Cu、Zn、Fe、F、NH4＋-N等10项污染因子作为健康风险指标，运用三角模糊集理论和α-截集技术，确立置信度为0.8，得到各污染指标的健康风险区间值；同时建立模糊化特征的风险等级判别标准和判别方法.结果表明，该水源地水质总健康风险值为4，风险等级为Ⅳ级（一般）.3种化学致癌物Cr6＋、As、Cd合计风险区间值介于5.58610-5-9.36510-5之间，风险由高到低的顺序依次为：Cr6＋〉As〉Cd，浓度在空间上变化不大，具有一定的负面效应，但均未超过美国环保署推荐的最大可接受水平1.010-4；Cr6＋风险区间值较大，风险等级较高，应将Cr6＋作为首要的健康风险管理控制指标. 其余7种非致癌化学有毒物没有风险，不存在负面效应，非致癌健康风险明显低于致癌风险.