引江补汉工程取水口饮用水水源保护区划分

引江补汉工程是南水北调中线工程的后续水源,为保障汉江中下游干流水质安全和湖北省补水区城乡生活供水安全,有必要在工程取水口周边划定饮用水水源保护区。在充分考虑水质保护要求、交通航运、港口建设发展、应急响应需求等因素的基础上,针对三峡调度运行不同水位情况、工程引水代表流量和相应水质条件设计工况情景,基于水动力水质模型计算和应急响应时间估算结果,提出引江补汉工程龙潭溪取水口水源保护区范围建议,为将来保护区划定提供技术支撑。计算结果表明,以龙潭溪取水口为中心划分饮用水水源保护区的径向距离应≥1.3 km。

基于云模型的引调水工程突发水污染事件风险评价——以引江济淮工程(河南段)为例

开展引调水工程突发水污染事件风险评价,降低突发水污染事件的危险性和危害程度,对发挥引调水工程综合效益、提高区域供水安全保障能力等具有十分重要的意义。基于驱动力-压力-状态-影响-响应(DPSIR)模型,构建能反映风险源特征和风险受体特性的引调水工程突发水污染事件风险评价指标体系,提出基于云模型的引调水工程突发水污染事件风险等级评价方法,定量评价引江济淮工程(河南段)突发水污染事件风险。结果表明,引江济淮工程(河南段)突发水污染事件风险较低,有5个评价河段的风险等级均为一般(Ⅳ级),2个评价河段的风险等级为重大(Ⅱ级),与从风险源危险性、风险受体易损性、风险控制有效性等3个方面开展的定性评价结果一致。研究结果为合理评价引调水工程突发水污染事件风险提供了新的方法,为引江济淮工程(河南段)突发水污染事件风险管理提供了依据。

电感耦合等离子体质谱仪法在南水北调东线工程应急监测中的应用

建立电感耦合等离子体质谱仪法测定地表水中8种常见金属元素的分析方法,用于南水北调东线工程突发水污染应急监测。在现行水质金属指标标准检验方法的基础上,基于车载型电感耦合等离子体质谱仪具有高移动性、环境变化大及移动电源供电等特性,对检测方法、检测质量控制和检测结果可靠性进行分析确认。结果显示8种金属元素的校准曲线相关系数(R2)均大于0.999,定量限范围为0.019~0.47μg/L。加标低中高3种不同浓度时,纯水和河水的加标回收率为90.4%~115%,相对标准偏差1.6%~8.9%。稳定性测试加标回收率均为96.5%~104%,相对标准偏差均为2.0%~3.7%。与传统便携式快速测定水中金属元素的方法相比具有检出限低、分析速率快、稳定性好和多指标同时测定的优势,为南水北调东线工程突发水污染应急监测提供技术支撑。

引调水工程受水区水污染防治关键技术研究

建立科学、合理、可行的引调水工程受水区水污染防治关键技术体系对解决引调水工程受水区水污染防治问题至关重要。以环北部湾广东水资源配置工程受水区为例,在统筹考虑受水区河流水系分布、水环境现状、水污染防治形势等因素的基础上,以控制单元为抓手,以水功能区水质达标与污染物入河总量可控为底线,以污染防治措施为手段,以“天空地一体化”水环境监测体系和水环境风险应急处置系统为保障,通过科学核算控制单元水域纳污能力,合理制定污染物排放控制总量方案,建立了“抓手+底线+方法+手段+保障”五位一体的引调水工程受水区水污染防治关键技术体系。结果表明:该技术体系科学、合理,具备较强的指导性和可操作性,通过抓手、底线、方法、手段、保障等5项关键技术的应用,可有效解决引调水工程受水区的水污染问题,实现“增水不增污”的目标。在全面落实170项水污染防治规划措施、完善水环境风险应急处置系统的基础上,环北部湾广东水资源配置工程建成通水后,2035年工程受水区废污水入河量虽较现状增加了183.22%,但污染物COD、氨氮、总磷入河量较现状均有减少,减幅分别为13.2%,61.7%,77.5%。研究成果可从关键技术体系的视角为管理决策者提供指导,可为引调水工程受水区水污染防治工作提供参考。

南水北调东线一期北延应急供水工程衬砌施工

在南水北调东线一期工程北延应急供水工程施工中,为增加应急调水输水能力,同时保证渠道输水安全,在基本不增加原设计水位条件下提高了六分干的过流能力。本文简述了工程六分干渠道衬砌段施工流程及施工质量控制措施,总结了施工经验,提出建议对策,为类似项目施工提供借鉴。

南水北调东线一期工程成本费用分析

南水北调东线一期工程北延应急供水工程已于2019年5月通水。东线一期工程的成本费用直接影响着北延应急供水水价。在南水北调东线一期工程可行性研究成本费用组成、分类基础上,利用工程初步设计阶段投资,按照工程区段分析东线一期工程成本费用,并提出适时调整水价建议,为合理制定北延应急供水水价提供参考。

竹坑水库抗旱应急引水工程的地质评价

旱灾是我国普遍存在的自然灾害,采取有效措施进行抗旱势在必行,建设抗旱应急饮水工程是水利领域预防旱情发生的重要举措。在对抗旱饮水工程区域地形地貌、地质构造、地层岩性、水文地质、工程地质条件、基础资料进行收集与分析的基础上,对抗旱应急引水工程区域工程地质进行了分析与评价,并提出了相关建议。

南水北调中线干线工程应急管理能力提升研究

南水北调工程是实现我国水资源优化配置、促进经济社会可持续发展、保障和改善民生的重大战略性基础设施,现已成为沿线省市的生命线工程。南水北调中线干线工程面临自然灾害、事故灾难、社会安全事件和公共卫生事件的风险较大。工程运行期一旦发生较大突发事件,导致供水中断或大幅减少,将在政治、经济、社会等方面造成严重不良影响。文章分析了中线工程应急管理能力存在的问题,提出了进一步加强中线工程应急管理能力的对策建议,以对确保中线工程安全平稳运行提供参考。

引水工程安全性评价与信息化应急保障体系建设

引水工程是一项综合性水利工程,涉及面广,工程建设复杂,影响长期、稳定供水,安全性评价和信息化应急保障体系建设是发挥引水工程长期效益的重要基础性工作。该文介绍了引水工程安全性评价的对象、原则和流程,阐述了评价指标体系的构建、评价指标权重的确定、评价指标的标准化处理和综合评价方法,最后分析了引水工程信息化应急保障体系的概念、应急机制的建立、应急预案的编制、应急演练、应急抢险、恢复与重建、信息化应急保障体系构建等内容。

南水北调中线工程主要水力学问题研究

南水北调中线工程线路长、控制建筑物多,沿线地质条件复杂、地理环境和气候条件差异较大,其工程设计、建设及运行过程中的水力学问题突出且技术难度大。长江科学院经过几十年的系统研究,取得了丰硕的研究成果并成功运用于工程中。对其中的总干渠渠道糙率问题、节制闸流量计算公式、穿黄隧洞布置形式及水力特性、突发事件下渠道应急调度、冬季冰期输水等几个主要方面的水力学研究成果进行了阐述和总结,可为中线工程运行调度提供技术支持及供类似工程设计借鉴。

南水北调中线干线水质安全应急调控与处置关键技术研究

为应对南水北调中线干线工程可能存在的突发水污染事故,加强突发水污染事故的应急防治和管理,建立"数值模拟—评价诊断—溯源预测—应急调控—污染处置"5大环节于一体的突发水污染应急调控与处置技术体系,包括闸泵群控制下水量水质模拟技术、水质安全评价诊断技术、突发水污染溯源预测技术、水污染应急调控技术和水污染应急处置技术等关键技术。研究成果应用于示范工程和系统平台,适用性强,可保障南水北调中线干线输水水量水质安全,实现"一渠清水北送"的目标。

南水北调中线工程智能调控与应急调度关键技术

南水北调中线工程具有输水线路长、涉及区域广、参与工程多、调水规模大、输水工况多变等特点,给工程的调度、控制和运行管理带来极大困难。工程上技术的难题在于其背后的科学机理性问题并没有完全揭示和解决,包括变化条件下多水源联合多维均衡调控机制、水量水质多过程耦合机理、多物质突发水污染应急调度模式、多闸门联合运用下的明渠水力学响应机理与控制等。为建立一套完备的技术体系来支撑其调度运行,围绕"预报-调度-模拟-控制-评价"这五个关键环节对现有研究进行分类总结;然后,在综述以往研究不足的基础上,对亟需攻关的关键技术进行了详细阐释,涵盖了水源区与受水区预报调度、总干渠冰水污染多相模拟、总干渠水量水质联合调度、中线全线自动化控制技术、调度评价技术与平台建设等多个方面;最后,文章讨论了实现中线智能调控和应急调度亟待解决的科学问题,并进行了研究总结。

梯级泵站渠段水污染事故仿真及应急调度研究——以南水北调东线工程为例

以南水北调东线工程两湖段梯级泵站为研究对象,开展了突发水污染事故仿真模拟及闸、泵应急调度控制研究。利用突发水污染事故工况的梯级泵站输水一维水动力学和水质数值模型,探讨了污染物输移转化规律,预测其对水质的影响;针对污染物的传播速度、渠道水位变幅等限制条件,提出水污染事故下泵站及退水闸应急控制模式;在此基础上制定泵站和退水闸控制规则和方案,模拟分析不同控制方案下污染团扩散范围、渠道水位变幅、泄水量等参数变化情况,最终优选出最优泵站、闸门联合调度控制方案控制水污染事故,同时保证泵站及渠道的运行安全。研究成果可为东线梯级泵站工程突发水污染事故应急控制提供技术参考。

南水北调中线工程应急调度目标水位研究

以南水北调中线工程为例,建立一维应急调度数值模型,选取典型渠段作为算例,研究中线工程总干渠突发事故应急调度时输水明渠节制闸闸前目标水位的设定对渠道节制闸水位壅高、渠段退水量等参数指标的影响。研究表明:目标水位的设置直接影响到渠道退水量、渠道最高水位壅高。闸前目标水位越高,渠道水位壅高越高,但渠道退水量越小。为提高应急调度的安全经济性应在保证不发生漫顶事故的前提下,尽量加大事故上游渠段节制闸前目标水位。研究成果可为中线工程应急预案的建立提供参考。

南水北调中线水源地饮用水源保护区划分研究

丹江口水库水质安全是南水北调中线工程的生命线,开展中线水源地饮用水水源保护区划分是"一库清水"永续北送的重要保障,也是中线工程成功的关键之一。针对中线水源地特点,以南水北调中线陶岔渠首为核心开展了保护区划分工作,在分析国内外保护区划分成功经验的基础上,提出了南水北调中线水源地饮用水水源保护区划分的基本原则和方法。结合丹江口水库分流情况、污染源对调水水质的影响以及污染物浓度年龄时空分布特征等,采用类比经验法、不利排污情景法以及应急响应法等3种方法,提出了中线水源地一级保护区水域范围。在此基础上,应用饮用水水源保护区划分技术规范推荐方法,辅以GIS技术,分别划分一级保护区陆域范围、二级保护区范围以及准保护区范围,并对各方案进行了分析比较。研究成果有利于协调周边省份和地区的水环境保护管理,推动水源保护立法,为南水北调中线供水水质长期稳定达标提供重要保障,体现新时期"水生态文明建设"理念。

南水北调中线应急调度节制闸预警水位研究

为研究南水北调中线工程总干渠突发事故应急调度时,输水明渠节制闸预警水位的设定对渠道节制闸水位壅高、渠段退水量等参数指标的影响,建立一维应急调度数值模型,选取典型渠段作为算例,对各影响因素进行了计算分析。结果表明,渠道节制闸前预警水位越接近加大水位,渠道退水量越小,闸前最大水位壅高也更趋缓和。因此,为提高应急调度的安全经济性,应选取更接近加大水位的水位值作为闸前预警水位。研究成果可为中线工程应急预案的制定提供理论支撑。

南水北调工程水资源配置机制问题探讨

随着我国南水北调工程尾期的临近,工程建设的最终环节、重要环节——水资源配置机制问题的研究显得日益紧迫。针对南水北调工程的复杂性,提出政府宏观调控与市场机制相结合、供水管理与需水管理相结合、应急管理与常规管理相结合的水资源配置原则,以期为政府的科学决策提供参考。

突发污染应急调控处置启动判别技术:以南水北调中线工程为例

针对突发水污染灾害的特点,把应急处置工程决策纳入应急预警范畴,构建了拓展后的应急预警新框架,为应急处置小组等利益相关者提供系统化的信息支持。综合考虑污染物水溶性、挥发性、持久性和污染性等污染物自身属性及污染发生季节、发生位置和迁移特征等水环境属性,进行污染威胁度评估;进一步结合事故现场及河道沿岸等工况条件生成应急调控处置工程的启动准则。在南水北调中线工程"放水河节制闸-蒲阳河节制闸"典型渠段,以甲苯运输泄漏为事故情景,依托调水工程实际参数和实地调控处置设施,进行案例分析。该预警模式(突发污染应急调控启动判别模型)链接了污染输移、水力调控措施与应急调控处置措施,在传统以水质预测为主的污染预警基础上向减灾过程推进了一步,提供了更为完整的预警信息和决策建议。

南水北调中线一期工程输水调度方案研究

为了给南水北调中线一期工程的长距离明渠输水工程提供高效的输水调度方案,使之成为中线工程安全运行的基础,也是及时、准确完成供水任务的保障,研究提出了调度过程中充水、正常运行、应急调度和退水4个阶段的调度目标、约束条件、调度方案,并在2010年南水北调中线京石段临时通水中进行了运用,取得很好的效果。

南水北调中线干线工程应急管理短板及对策研究

南水北调中线工程途经四省(直辖市),现已成为北京、天津、郑州、石家庄等沿线大中小城市的主力生活水源,运行期如果发生较大突发事件,导致供水中断或大幅度减少,将在政治、经济、社会等方面造成不良影响,亟须建立符合自身工程运行管理实际的应急管理保障体系。系统梳理分析了中线工程应急管理方面的短板,研究提出了相关应对措施,对预防和应对可能发生的突发事件、保障工程安全运行非常必要。