水生态评价方法探索——以汉江中下游为例

水生态评价是水生态保护与管理的基础和抓手,但中国在水生态评价方法方面基本处于起步阶段,亟需研究和完善,尤其是水生态评价和以物理化学指标为主的常规水质评价之间关系的处理更是处于空白状态。在充分研究和汲取美国、欧盟等发达国家或组织在水生态评价方面的先进理念基础上,以汉江中下游为例开展了水生态评价方法探索,将以物理化学指标为主的常规水质评价和水生生物指标评价相融合,提出了适于我国的水生态评价方法的基本思路及框架。研究成果包括:(1)提出了将常规水质评价基本单位——监测断面改为水体单元(或称评价单元),为常规的水质指标及拟增的水生生物指标等提供了共同载体;(2)提出了水生生物指标筛选的3条原则“生态代表性、压力敏感性、监测便捷性”;(3)提出了以水体功能是否满足为首要原则,以物理化学指标、水生生物指标为核心,以水文、栖息地等指标作为原因解析指标的水生态评价方法。应用所提出的方法对汉江中下游水生态状况进行了评价,评价结果表明:汉江中下游兴隆水库至汉口江段水生态环境已严重受损,其最突出的水生态问题为枯水期硅藻水华频发及底栖动物群落完整性显著下降,原因在于总磷、总氮、高锰酸盐指数的升高和大坝修建等因素引起的纵向连通性下降、流速减缓、泥沙减少;河流总磷Ⅲ类标准限值0.20 mg/L已不适用于汉江中下游水生态保护的需要,建议执行更严格的总磷控制标准,并适当从严控制总氮浓度和耗氧有机污染。

盐城市蟒蛇河盐龙湖段海绵型滨水景观设计

城市不透水面增加、河流面积缩减、河岸硬质化等造成的城市内涝和水体污染是近年来中国快速城市化过程中产生的重要环境问题。盐城市近年来由于城市建设发展,区域内河流湖泊面积缩减、调蓄功能趋弱,急需对其境内河流重新进行科学合理的规划设计,强化城市河流的生态景观功能。蟒蛇河是盐城市一条主要河流,其盐龙湖段跨越乡镇、农田和城市多种景观,对其2岸滨水景观进行海绵化生态改造,能够有效改善城市河流水体污染和周边地区水涝问题。通过对盐城市蟒蛇河盐龙湖段进行实地踏勘,结合海绵理念和滨水生态需求,采取点线面结合的治理思路,提出“一格局、三带、多点”的规划策略,其中“一格局”为水生态安全格局,“三带”为水域、陆域、水陆交界景观带,“多点”为海绵功能单元,三者相辅相成,构成蟒蛇河盐龙湖段海绵型生态滨水景观。

沱江流域水功能区与水环境控制单元管控体系整合研究

水功能区和水环境控制单元在流域环境管理中发挥着重要作用,历史上水功能区、控制单元两套体系长期分属水利、环保两个部门,在管理上存在很大程度的差异。2018年职能调整后,上述2个体系同属生态环境部门,为了实现一体化管理,以沱江流域为研究对象,运用ArcGIS平台,通过空间对比和数理统计分析,开展了水功能区-水环境控制单元体系整合研究。结果表明:①现行水功能区与控制断面、水环境控制单元、社会经济发展存在不协调不对应的关系;②为便于两者统一考核,提出了将水功能区分级分类体系简化为一级5类,调整功能区范围以适应社会经济发展,并通过控制断面选取、调整、新增,达到一个控制断面考核一个水功能区或多个水功能区的目的,综合流域边界、乡镇行政区完整性,组成控制单元;③按照整合研究的思路,将沱江干流和12条重要河流优化为74个水功能区、44处控制单面、23个控制单元,实现了统一考核。

统筹推进城市水系统治理方法研究

城市水系统是水的自然循环和社会循环在城市空间的耦合,具有系统性、复杂性和动态性等特征。梳理城市水系统概念内涵和国内外统筹治水工作进展,凝练新时期城市水系统治理理念。以系统方法解析城市水系统功能结构和内外部关系,从环境、系统、单元、要素和工作举措等多个层面入手,识别城市水系统内外部关联互动关键节点,构建包含系统内外统筹、系统内部统筹、功能单元内外统筹等在内的统筹治水理论方法。结合我国城镇水务重点领域工作,对统筹推进城市水系统治理提出工作建议。

基于水功能区的水量调控模型研究

以水量水质的联合调控为目标,分析水功能区与水量调控模拟计算单元之间的水量转换关系,改进了基于规则的水资源配置模型,提出水功能区与水资源分区计算单元之间的水量排放计算关系,模拟计算出水功能区在不同用水条件下的水量过程。结合水功能区水质目标的要求,进一步分析不同水量调控方案下的水功能区纳污能力,为实现水量水质联合模拟和调控奠定计算基础。将模型应用于嫩江流域,结果表明该模型具有灵活性和普遍适用性。

基于水生态功能分区的辽河流域控制单元划分

基于控制单元的水质目标管理可以使复杂的流域水环境问题分解到各控制单元内,而控制单元划分是实现基于控制单元水质目标管理的必要环节。基于水生态功能分区,在控制单元划分理论、原则与方法研究基础上,在GIS技术支持下,实现了辽河流域控制单元划分。结果表明:根据辽河流域自然地理指标、水生态环境指标和社会经济指标,将该区域划分为5个一级控制单元、56个二级控制单元、245个三级控制单元。研究成果可以为建立基于控制单元的辽河流域水环境质量管理体系提供技术支持。

2028t/h锅炉减温水循环函数法计算与分析

以SG2028/17.5型锅炉为对象,采用循环函数法,就汽温调节减温水的来源和水量对汽轮机组经济性的影响进行了定量计算和分析,绘制出了特性曲线图。计算分析表明,投入减温水会降低机组经济性,减温水流量越大,机组经济性下降越大;同样负荷及减温水流量,再热器减温对机组经济性的影响大于过热器。

推进改革 强化管理 为水管单位注入新的生机活力

江苏省水管单位体制改革工作领导重视、政策配套、计划周密、措施到位,抓得实,取得了较为明显的成效。全省有改革任务的79县(市、区)已基本完成分类定性的有57个县(市、区),改革工作进展顺利。通过改革,优化了管理队伍,完善了管理机构,提升了管理水平。

600MW机组RB功能试验及其分析

结合某电厂600 MW对冲燃煤机组辅机故障减负荷(RB)试验,对RB功能典型控制逻辑设计进行了修改。针对模拟量控制系统(MCS)在RB试验过程中暴露的高压加热器系统设计和2台一次风机效能不平衡而发生失速等问题进行分析,并采取了有效的改进措施。试验为今后类似机组RB功能的调试及其存在问题的处理提供参考。

加热单元凝结水流量平衡方程及其应用

提出了加热单元凝结水流量平衡方程,能够处理具有多股辅助流量的流量计算问题。加热单元的凝结水总流量等于加热单元各股输出流量单独存在时凝结水流量代数和。根据加热单元凝结水流量平衡方程,导出了用凝结水流量核算给水流量的通用方法,可灵活考虑加热单元的各种辅助汽水过程对给水流量的影响,该方法简捷、实用,无需迭代。通过例子进行了验证。根据单元凝结水流量叠加原理,导出了循环函数法中锅炉进水系数计算通式,简化了循环函数法。在循环函数法中,辅助循环中的最低压力加热单元可分解为一个正向单元和一个逆向单元,揭示了循环函数法的本质。

电子水表功能测试系统开发与实现

通过分析电子水表功能测试要求,设计了针对性的功能测试系统。介绍了系统的硬件结构,分析了主要测试环节的实现方法。经现场使用,该测试系统运行稳定可靠,成功实现了电子水表各项功能测试要求,具有较高的应用价值。

基于水功能区控制单元的流域突发性水污染事件风险评价区划及其应用

以水功能区控制单元为基础,结合子流域划分工作单元。采用压力-状态-响应(PSR)环境分析模型构建环境风险源危险性指标体系,进行流域环境风险源识别及其危险性等级评价。增加"环境风险源下游特征"指标以考虑风险源流经下游重要性不同的水功能区(工作单元)对其本身危险性等级的影响。结合指标数据、标准和权重,采用模糊综合评价法计算风险源的危险性(以及工作单元的脆弱性等级)。参考河流一维污染物衰减模型,建立工作单元危险性等级评价方法。工作单元危险性等级由两部分叠加构成,即本单元风险源的危险性等级和上游风险源通过河流对下游工作单元危险性的影响。结合工作单元的危险性和脆弱性等级,通过风险矩阵评价工作单元的风险等级。在此基础上,在同一水功能区控制单元,合并风险相同的工作单元,实现流域风险评价区划。将上述方法应用在滦河流域中上游。研究表明,滦河流域中上游共55个风险区,其中高风险区I有3个,较高风险区II有15个,较低风险区Ⅲ有14个,低风险区IV有23个,说明滦河流域中上游整体风险性偏低;并对不同等级风险区提出相应的管理方案。

对地下水与地表水联合调度若干问题的探讨

本文对地下水与地表水联合调度过程中， 联合调度系统类型划分、管理模型中目标函数的选择以及复杂系统的优化等问题进行了探讨。提出了新的联合调度系统分类方案，指出对于复杂的地下水－地表水联合调度系统， 其优化方案的确定， 不仅需要利用多种优化方法求解， 而且还必须对求得的优化解进行模拟验证。

径向基神经网络在水轮发电机组耗流量计算中的应用

传统的水电站厂内经济运行的耗流量计算方法需要通过手工绘制机组效率特性曲线 ,适应性差 ,不利于在线操作。文中提出跳过绘制机组效率特性曲线 ,直接建立水头、出力与耗流量的径向基神经网络模型 ,以计算任意水头下的耗流量曲线的模型 ,并应用到某水电站。该模型具有快速、准确的特点 ,可在线训练、在线应用 。

滇池捞鱼河湿地公园不同功能单元水质净化效果及稳定性

以滇池捞鱼河湿地公园(Laoyuhe Wetland Park,WP_(lyh))为研究对象,分别在其不同功能单元设置监测点,研究湿地试运行期间(2015年4月15日—5月14日)不同功能单元对水体化学需氧量(CODCr)、氨氮(NH4+-N)和总磷(TP)的去除效果,并在湿地进水口与出水口设置监测点,对湿地2015年4月—2017年3月的长期运行效果进行监测和分析。结果表明:WP_(lyh)试运行期间出水口COD_(Cr)、NH_4^+-N与TP浓度相较进水口明显下降,去除率分别为40. 07%、48. 48%和40. 38%,但处理效果仍不稳定。各功能单元中,入湖口表流湿地对CODCr去除效果(10. 36%)最佳,林间浅水湿地前部对NH_4^+-N去除效果(17. 59%)最佳,林间浅水湿地后部对TP去除效果(9. 44%)最佳;林间浅水湿地对污染物的总去除率占WPlyh的53. 15%,是湿地的优势净化功能单元。WP_(lyh)长期运行对COD_(Cr)、NH_4^+-N和TP的月均削减量和去除率均随时间呈下降趋势,尤以运行1 a后下降趋势最为明显。

PID自校正控制器在水轮发电机组中的应用

本文以水轮发电机组作为受控对象,较深入地讨论了水轮机自校正控制系统,无论是离线高级语言仿真,还是实时在线仿真,与常规PID相比较具有明显的优势,使得水轮发电机组在不同的工况均有良好性能,从而为自适应控制在水轮发电机组中应用作了有益的尝试。

电驱压裂橇研制关键技术研究及应用

电驱压裂装备将替代传统柴油机驱动压裂装备成为非常规油气增产增储作业主力装备。针对采油压驱注水工艺技术作业模式及装备输出能力需求特点,确定2500型电驱压裂橇的技术设计参数,重点对产品实现机理、功能单元组成及研制关键技术开展设计分析研究,构建产品技术方案,通过样机研制、场内试验及工业性试验对产品性能、可靠性及稳定性进行有效验证,产品在华东油田压驱注水工艺技术中得到推广应用。该产品的研制成功,将对推进采油压驱注水工艺技术作业向高效率、低成本、绿色环保方向发展具有重要价值与实际意义。

面向“十四五”水功能区与水环境控制单元整合探讨

指出了2018年生态环境部正式挂牌,通过职能整合,进一步充实污染防治、生态保护、核与辐射安全三大职能领域,加强统一监管,实现了"岸上和水里"打通,划入水利部门的组织编制水功能区划、排污口设置管理、流域水环境保护等职责。水功能区与水环境控制单元从多头管理实现一头管理,从国家到地方,水功能区与水环境控制单元整合工作也逐渐提上日程,为此,提出了整合后下一步的工作建议。

铁路施工用水方案比选研究

在铁路工程建设中,合理的施工用水方案对水电价分析、编制概预算有着重要的影响。本文对水车地表水拉水、软管运水、自来水管运水、自行打井运水、农村自备井打井运水5个用水方案进行数学建模,得出了不同运水方案的综合运水单价函数表达式。并以2 km隧道供水为例,得出不同运距条件下投资最省的用水方案,进而形成具有普适性的用水方案优化设计方法。最后通过工程实例验证了水价函数的适用性。本文求得的水价函数表达式适用于快捷、准确地针对具体工点进行用水方案比选,得出最优用水方案,可为控制工程投资、提升编制概算的精确度提供数据支撑。

50MW水煤浆机组电网黑启动实践和改进

“黑启动”是电网机组启动的一种特殊而重要的方式。介绍了50 MW水煤浆机组首次电网黑启动实践,对水煤浆机组通过黑启动演习暴露出来的问题提出解决对策,相关问题的妥当解决可以使水煤浆机组成为真正意义的实现黑启动机组。