基于C/S模式的长江上游流域水环境管理及预报系统

长江上游流域水环境管理及预报系统是一个以地理信息系统(GIS)和数据库管理系统(DBMS)为开发平台,面向管理和决策层的可视化动态信息系统,本系统可以实现长江上游流域的信息管理与查询,对流域的水质综合评价和预测,并结合GIS技术实现了流域水质管理的可视化和辅助决策功能,为水利工程及环境管理部门提供有效、经济的决策信息。

泥沙沉降对长江水体富营养化相关因素的影响初探

针对三峡库区重庆段蓄水后,泥沙沉降对长江水体富营养化相关因素的影响进行了研究。三峡库区含沙量大,泥沙对水环境的影响不容忽视。为准确预测成库后三峡库区重庆段富营养化的发生,文章通过泥沙沉降对水质影响静态模拟试验,研究了长江原水的泥沙沉降对水体中叶绿素a、透明度、溶解性总磷、溶解性总氮、浊度等指标的影响。结果表明:三峡成库后泥沙更易沉降,引起水体浊度降低、透明度增大,这可能利于藻类的生长,导致叶绿素a的质量浓度增加,同时,泥沙沉降也使水体的溶解性氮磷比增大,对富营养化发生有抑制作用。

三峡水库成库后水体中COD_(Mn)、BOD_5空间变化

根据2004年2、5、8月,三峡水库成库后6个水平断面、4个垂直断面采样分析,对水体水质参数、DO以及COD_(Mn)和BOD_5的水平分布和垂直分布进行了研究．研究结果表明,成库后BOD_5达到国家地表水Ⅰ类标准,COD_(Mn)不同季节变化较大,水质范围在Ⅱ-Ⅳ类标准．BOD_5、COD_(Mn)变化范围分别在0．1-1．3 mg/L．1．8-6．3 mg/L,受三峡水库成库的影响,水平分布上,DO、COD_(Mn)、BOD_5在成库区域低于上游区；COD_(Mn)含量丰水期＞平水期＞枯水期；BOD_5浓度降低主要与污染物停留时间变长有关,COD_(Mn)主要是与泥沙沉积有关．垂直分布上,污染物3个层次变化不显著,未出现分层现象．枯水期、平水期、丰水期颗粒态含量占总COD_(Mn)范围分别为5．5%-27．3%,9．1%-28．8%,48．6%-78．3%．三峡水库对COD_(Mn)、BOD_5有净化作用,枯水期成库区域通量COD_(Mn)、BOD_5比上游区降低44%、76%,平水期降低13．5%,32%,丰水期降低31．8%、19．1%．各采样站点有机物通量和流量有显著的相关性．大宁河库湾受浮游藻类生长的影响,DO饱和率高于干流库区．

泥沙沉降对水库富营养化指标的影响

为监测成库后三峡库区重庆段富营养化的状况,通过泥沙沉降对水质影响静态模拟试验,研究了长江原水的泥沙沉降对水体中Chla、SD、TP、TN、浊度等指标的影响.结果表明,三峡成库后泥沙更易沉降,引起水体浊度降低、SD增大,这可能利于藻类的生长,导致Chla的质量浓度增加,同时,泥沙沉降也使水体的TN/TP增大,对富营养化的发生有抑制作用.

河流悬移质对含磷污染物吸附试验研究

以悬移质泥沙为试验用沙,以水体中常见的营养物质磷为模拟污染物,通过试验研究了含磷污染物水相初始浓度对磷平衡吸附量的影响和含沙量对含磷污染物吸附等温线的影响。结果显示,泥沙对含磷污染物的平衡吸附量大致随水相磷初始浓度的增大而增大;而含沙量对磷吸附等温式的参数没有显著影响。

三峡库区江段纵向离散系数研究

本文通过对纵向离散特性的理论分析 ,确定河流纵向离散系数的一般计算公式 .根据三峡库区江段现有六个代表性断面流速分布监测数据 ,采用积分公式计算各河段各个测次的纵向离散系数值 ,将这些纵向离散系数计算值作为一系列有代表性的样本 ,对纵向离散系数的一般计算公式进行回归分析计算 ,得到三峡库区江段的纵向离散系数预测公式 .

嘉陵江营养盐分布特征及对三峡水库的影响

对嘉陵江不同断面营养盐分布进行了研究。结果表明:TN为1.11￣4.18 mg/L,年均值2.16 mg/L;TP为0.03￣0.67 mg/L,年均值0.14 mg/L。不同形态N、P营养盐浓度存在季节性差异,但变化规律不明显。NO3-N是无机氮的主要存在形式,占无机氮的80%￣90%,三态无机N处于较稳定的热力学平衡状态中;流量与TN、TP年输出量呈极显著的线性正相关,相关系数分别为0.997 6**(n=12)、0.996 3**(n=12),说明水体氮、磷主要来自于面源污染。对嘉陵江全年营养盐输出作了初步估算,对比三峡库区城市污水口营养盐排放量,表明嘉陵江全年TN、TP通量分别达到三峡库区67个主要城市污水口排放量的33.2、27.9倍。

三峡库区悬浮态泥沙对磷酸盐的吸附特性研究

河流中的悬浮态泥沙对污染物质在河流中的输移转化过程具有十分重要的作用，就三峡库区悬浮态泥沙对磷酸盐的吸附特性展开研究，通过室内平衡吸附实验和吸附动力学实验对三峡库区悬浮态泥沙的泥沙粒径、初始泥沙浓度等关键要素对磷酸盐吸附特性的影响及其变化规律进行了探讨，主要结论如下：（1）研究了三种泥沙粒径在不同泥沙浓度时的吸附特性，认为泥沙对磷酸盐的吸附量随着泥沙浓度和粒径的增加呈递减趋势。（2）通过Langmiur吸附等温式的拟合，求取了相关的动力学参数，认为三峡库区悬浮态泥沙对磷酸盐的吸附是Langmiur型第五类吸附，在清样浓度和吸附量较高时出现吸附最大值，并随着清样浓度的继续增加而减少；（3）泥沙对磷酸盐的吸附量随着磷酸盐初始浓度增加而增加，达到吸附平衡的时间约为2～4h。

嘉陵江水体中COD_(Mn)和BOD_5的季节变化及输出

于2006年1月～2006年12月在嘉陵江北碚段每月采集水样1次,分析水体CODMn、BOD5的季节变化和垂直分布.研究结果表明,2006年嘉陵江的CODMn、BOD5含量呈明显季节变化,其变化规律为丰水期>平水期>枯水期.丰水期、平水期、枯水期CODMn的含量范围分别为:2.5～7.0,2.1～2.8,1.9～2.5mg/L,BOD5的含量范围分别为0.8～2.1,0.7～1.9,0.8～1.1mg/L.CODMn、BOD5与径流量之间都存在显著正相关关系,表明嘉陵江沿岸有机物污染比较严重,且主要受到面源污染的影响.枯水期,平水期,丰水期颗粒态CODMn含量占CODMn含量的范围变化较大,分别为:3.9%～17.2%,4.8%～28.1%,8.9%～60%,颗粒态CODMn与流量之间呈显著正相关关系,表明嘉陵江沿岸水土流失比较严重.垂直分布上,污染物2个层次变化不显著,未出现分层现象.CODMn、BOD5通量也呈明显季节变化,7月份的通量明显大于其它月份,与径流量在99%的置信水平上呈显著相关关系.与2003、2004年三峡库区的工业废水、城市废水排放量相比,CODMn、BOD5通量都明显偏大.

含沙量对水体耗氧有机污染物降解耗氧影响

在泥沙存在情况下,水体中的耗氧有机污染物的降解耗氧规律与清水中有很大的差异。从水体耗氧有机物降解反应动力学和溶解氧反应动力学方程出发,考虑泥沙对耗氧有机污染物降解的影响,得出了耗氧有机物降解过程耗氧量随时间变化表达式。通过室内实验研究了含沙量对耗氧有机污染物的耗氧规律的影响,利用耗氧量随时间表达式对实验数据进行分析,得出了泥沙影响下的耗氧有机污染物耗氧速率常数与含沙量的一般规律。结果表明,泥沙对耗氧有机污染物降解耗氧过程符合一级动力学反应,且耗氧速率常数随含沙量的增大而增大,由泥沙存在引起的溶解氧衰减速率常数与含沙量之间存在非线线的函数关系。

三峡库区蓄水对含沙水体水质的影响分析

根据三峡库区蓄水前后监测的水文、水质及泥沙资料,分析水文、水质、泥沙等指标的变化情况。对蓄水前后泥沙的变化引起的水质变化进行讨论。结果表明:蓄水后由于泥沙大量淤积,库区含沙量显著减小,引起相应的浑样污染物浓度明显减小.水库运行过程中应充分重视泥沙对水环境的影响。

三峡库区泥沙对磷吸附热力学实验及模型研究

利用三峡库区原状水沙开展泥沙吸附磷的热力学实验,以获得泥沙吸附磷的热力学方程和临界平衡磷浓度(EPC0)。结果表明,吸附平衡时磷在水沙之间的分配关系符合Langmuir吸附等温式,并且不同泥沙含量对应于不同的等温式。基于实验数据,对传统的Langmuir吸附等温式进行了改进,建立了反映泥沙含量影响的吸附等温式,并且得到了河流原型观测数据的验证。基于实验数据得到不同泥沙含量相应的临界平衡磷浓度,结果显示相同泥沙背景吸附条件下的EPC0同样与泥沙含量相关。

重庆市“禁磷”绩效评估

国内外研究表明,水体中的磷16%左右来自使用含磷洗涤用品。为保护三峡水库水环境,防止库区水体富营养化,重庆市政府决定,从2003年1月1日起,在全市范围内禁止销售和使用含磷洗涤用品。含磷洗衣粉的磷含量平均为4%,无磷洗衣粉的磷含量平均为0.013%,“禁磷”后洗衣粉的磷削减率平均为99.7%。监测结果表明,“禁磷”前后主城区城市污水排放口总磷浓度平均降幅为15.12%、中等城市为18.36%、县城为33.66%;禁磷前,城市居民洗衣粉磷排放量占城市污水总磷的13.77%,禁磷后只占0.05%;禁磷前,农村居民洗衣粉磷排放量占农村生活污水总磷排放量的30.53%,禁磷后只占0.01%。按城市综合污水总磷浓度变化计算(考虑到城市公建商贸行业的洗涤剂用量),则禁磷后城镇削减磷排放量1 056.2 t/a;农村居民按洗衣粉实际使用量计算,入河生活污水削减磷1 203.8 t/a;城镇和农村共削减总磷排放量2 260 t/a,占重庆市磷污染负荷总量的6.0%。

天然冲积河湾成因及形态规律

对形成弯曲的一般自然条件进行了分析 ,系统论述了冲积河湾成因研究的主要观点 。

三峡水库干流氮和磷含量的季节变化

三峡水库成库后对6个水平断面、4个垂直断面采样分析,对水体水质参数、不同化学形态N以及不同物理形态P的水平分布和垂直分布进行了研究。研究结果表明,成库后TP、NH3-N、NO2--N、NO3--N、IN含量范围分别在0.06～0.34、0.01～0.72、0.002～0.100、0.76～2.09、0.855～2.52 mg/L。TP分布为丰水期>平水期>枯水期,受悬浮物沉降的影响,TP在水库区域含量低于上游区。枯水期、平水期水体中TP以可溶解态为主,丰水期以颗粒态为主。NO2--N、NO3--N、IN含量均为平水期>枯水期>丰水期。水体中IN以NO3--N为主,占IN70%～90%。NO2--N比例最低,占IN3.5%以下。表明水体虽受成库影响流速减缓,但水体依然有较强的自净能力。垂直分布上,TP、IN在3个层次变化不显著,未出现分层现象。各采样站点TP、NO3--N、IN通量和流量有显著相关。

金沙江下游梯级水库对氮、磷营养盐的滞留效应

氮、磷是水域重要的营养或污染物质,大型水库修建将对江河氮、磷物质的输运产生重要影响.以金沙江华弹、向家坝水文站2006-2016年实测水质资料为依据,通过建立污染物浓度与流量比值(TN/Q、TP/Q)与含沙量(S)的关系式,对金沙江下游溪洛渡、向家坝梯级水库蓄水前后进出库总氮(TN)、总磷(TP)浓度及通量的变化特征进行研究.结果表明:(1)华弹站不受蓄水影响,TN和TP浓度在0.38～1.41和0.01～0.73 mg/L之间变化,向家坝站蓄水前TN和TP浓度在0.32～1.33和0.03～0.42 mg/L之间变化,蓄水后在0.35～1.29和0.01～0.05 mg/L之间变化,蓄水后TN浓度较蓄水前略有升高,但TP浓度较蓄水前约降低75%;(2)蓄水前华弹站TN浓度与向家坝站基本接近,TP浓度总体低于向家坝站,蓄水后华弹站TN浓度低于向家坝站,TP浓度明显高于向家坝站;(3)金沙江TN以硝态氮(NO3--N)为主,占TN浓度的67.3%～91.8%;(4)两站的TN浓度随流量和含沙量变化较小,TP浓度与流量和含沙量均呈正相关关系;(5)华弹站TN、TP年通量在48357～135827和4720～14163 t之间变化,年均值分别为90337和8932 t,向家坝站蓄水前后TN年通量在64232～130966和71675～149647 t之间变化,蓄水后通量总体高于蓄水前,TP年通量在8851～18624和3131～7300 t之间变化,蓄水后通量远低于蓄水前;(6)水库蓄水对出库TN浓度与通量无明显影响,但TP浓度与通量较蓄水前明显降低,其中通量年均滞留率约为67.0%.

水资源保护系统方法初探

系统论观点在我国各行各业得到广泛应用，并取得了很好的成绩，近几年，是统论观点在水资源保护上逐步得到了推广，经济的发展和资源有限性之间的矛盾愈来愈激烈，而环境保护的最终目的就是协调经济发展和环境容量的关系，这些要求把经济发展和环境两目标作为一个系统来对待，摸清并处理好该系统中各组成部分的来源，组成和去向，即信息的依存方式和相互发生作用的条件等关系。本文就系统论谈谈在水资源保护方面应用的认识。

三峡工程蓄水前后库区河流水质变化分析

通过对三峡库区干支流水文断面蓄水前后多年水质资料进行整理分析,分析了蓄水前后库区河流水质变化趋势。研究结果表明:三峡库区135 m蓄水及156 m蓄水后,库区水质指标变化不明显。库区溶解氧浓度有所降低,悬浮物浓度在平水期和枯水期也大幅下降,和悬浮物密切相关的污染物质总磷、CODMn、重金属等也随之降低。长江沿程干流及上游支流乌江、嘉陵江水质受蓄水影响不大,下游支流小江、大宁河则受长江壅水影响,局部水环境趋复杂化。

三峡库区悬移质泥沙对TP、TN等的吸附影响

为系统地研究三峡库区悬浮泥沙与营养盐、有机污染物浓度关系，更有效地控制水污染，在2002年9月至2003年6月和2004年7～9月，长江上游水环境监测中心对三峡库区水质与悬移质泥沙进行同步监测。介绍了水质采样点的分布情况和水样分析方法。对水样中的N、P污染成份及COD进行了分析。结果表明：三峡库区水体中CODMn的浓度受水土流失与点污染源的影响较大，TP浓度受水土流失的影响较大；悬移质泥沙对CODMn和TP的影响大，对TN的影响相对较小。

地表水泥沙与总磷测定值的相关性分析

为研究总磷与泥沙之间的质量浓度关系,采集了三峡库区7个断面的地表水样品,通过筛分、滤膜过滤等方式,分离了水样中不同粒径的泥沙,得到含不同泥沙质量浓度的水样,并同步分析了水样中泥沙和总磷的质量浓度。结果表明,在丰水期,总磷主要来源于泥沙中吸附的有机磷和无机磷,而溶解态磷较少。泥沙与总磷质量浓度可以用线性关系和对数关系模拟,泥沙是影响地表水中总磷测定结果的主要原因之一。