城区水系引水与截污改善水质研究

针对江苏省泗洪县南部新城河网水系水环境恶化的现状,提出采取截污、引水等工程措施改善河道水质.通过建立水量水质模型模拟计算在截污、引水及各种组合方案下南部新城河网水系水体主要污染物浓度的变化过程.计算结果表明,截留点源污染与引水相结合是改善城区河流水质的有效措施.     

通过周期性换水更新城市湖泊水质的解析模型

基于具有周边环境连续输入的充分混合的反应器原理及一些简化假设,提出了借助周期性地引排换水改善城市湖泊水质的数学模型,导出了城市湖泊中污染物平均浓度和水质改善指标的解析表达式。模型包含了污染物综合降解系数、引排换水周期、湖泊中原来的水质、引入水的水质、湖泊承受的污染负荷以及引排历程等各项影响因素。并证明了在一定的条件下,坚持周期性的引排操作将使湖泊水质及水质改善指标趋向稳定。模型可用于城市湖泊水环境治理的规划设计,亦可为此种治理工程运行参考。     

加工工业城市-常州市水环境污染分析

常州是一座以机电、纺织、化工、电镀为主的加工工业城市,城市污水主要来自工业行业的点源排放,水质污染因子行业特征明显。近年来,常州市通过实施的污染物总量减排、小康达标、太湖水污染治理、清水工程、水环境专项整治等行动,取得了阶段性成效,初步实现了"经济增长不增污"。以该市环境监测数据(2001-2007年)为依据,从城市主要河流和湖泊的水质现状、工业废水的治理与达标排放情况和城市生活污水的处理等方面对该市水环境质量进行综合分析、评价。结果表明:城市河流水质局部略显好转,总体状况仍不容乐观;石油类、工业挥发酚的污染问题已逐步上升为主要水污染问题;湖泊水质有好转现象,但富营养化仍在加剧。     

西北典型城区湖泊湿地水环境承载力研究

西北地区是我国典型的生态脆弱区,也是未来重要的经济发展区域。该区干旱少雨,水资源缺乏,少量的湖泊湿地是该区重要的生态系统和城市景观。针对西北典型城区湖泊湿地水环境承载力与城市发展关系问题,以宁夏回族自治区三个不同发展程度的城市湖泊湿地为研究区域,基于DPSIR模型,结合实验室水质测定结果,构建湖泊湿地水环境承载力评价指标体系,运用熵权法和水环境承载力综合指数法对三市城区湖泊湿地水环境承载力开展研究。研究结果显示:银川市的湖泊湿地水环境承载力大于中卫市,为基本可承载水平;石嘴山市承载力水平均小于两市,属弱可承载水平。限制石嘴山市水环境承载力的主要影响因素为湖泊湿地水质状况和环境治理水平,因此在未来的转型发展中,石嘴山市可从改善湖泊水质,提高城市植被覆盖度、提高工业废水处理能力等方面着手改善城市环境,提高城市湖泊湿地水环境承载能力。     

截污箱涵系统水力冲淤可行性试验研究

分析截流式合流制、完全分流制排水体制的适应性和优缺点，为论证广州某城市截污箱涵系统设置水力冲淤设施的必要性和可行性，开展截污箱涵沿线淤积物厚度测量、样本取样、泥沙组分和淤积成因分析。建立截污箱涵水力冲淤物理模型，合理模拟水力冲洗设施边界条件和淤积物，测量截污箱涵不同泄流条件下的水动力参数，论证利用水力冲洗设施调蓄旱季、初小雨污水，实施“突然开闸、接力冲淤”辅助清淤措施的适用性和可行性。截污箱涵蓄水闸高度仅1.0 m，水力坡降0.10%，冲淤蓄水量有限，箱涵沿线清水动床物理模型试验成果表明：截污箱涵内部蓄水冲淤水沙动力条件不足，水力冲淤效果相对较差，建议取消该箱涵系统中尚未安装的水力冲洗设施，推荐采用“人工+机械”清淤方案。应根据截污箱涵工程特点，制定具有适应性、经济性的防淤、减淤和清淤对策，研究提出的为防淤和清淤策略可为类似截污箱涵工程提供技术参考。     

小流量工况下离心泵的性能预测研究

对在小流量工况下,利用数值计算的方法预测泵的性能时误差偏大的原因进行了分析,提出了在小流量工况下对扬程和效率的修正方法.通过对MD40-6.3多级泵一级的叶轮与导叶内部流场的数值计算,根据小流量工况下的修正公式预测了该多级清水离心泵一级的能量特性曲线,并与实验数据进行了比较.结果表明:在设计工况附近,预测值与实验值吻合...     

浯溪口水利枢纽动床模型试验研究

河工动床模型为江河治理做出过巨大贡献,它是解决重大工程泥沙问题的主要手段。结合库区泥沙试验,观测不同流量情况下浯溪口水电站取水口附近河道及拦沙坎内的流速流态情况,分析电站进口的引水防沙条件,研究电站取水口防沙设施设计布置的合理性,提出改善电站进口引水防沙条件的工程措施。观测不同流量情况下电站厂房尾水渠的水沙条件,包括尾水渠的流速流态和坝下游河床冲淤形态及对电站尾水出流的影响等。     

石家庄污灌区污水灌溉技术的研究

分析了国内外污水灌溉的研究和发展,以石家庄市污灌区为研究对象,在分析预测未来30年污水水质水量特点的基础上,采用不同的灌水技术,利用环境容量法,分析预测了在不同务件下土壤和作物中重金属和石油类浓度的发展以及相应的污清水的灌溉需水量。针对该灌区土壤现状和污水水质特点,提出了建议的合理污水灌溉技术,以保证以土壤为中心的生态系统的可持续发展。     

透平工况动静叶栅内固液两相流动压力脉动特性

为了研究泵作透平过流含沙水时动静叶栅内非定常流动所引起的压力脉动特性情况,以径向导叶式离心泵反转作液力透平为研究对象,对全流道进行结构化六面体网格划分,采用大涡模拟(large eddy simulation, LES)与Mixture多相流模型相结合的方法进行了三维非定常数值计算.分别对清水介质和固液两相介质3个流量工况下的压力脉动进行了监测.结果表明:清水介质和固液两相介质下,动静叶栅交界面处监测点P_{3和导叶内监测点P6由于受到叶轮内压力梯度的交替变化影响,时域脉动周期性明显,且与叶片通过周期一致.小流量工况下,颗粒的存在减少了尾水管回流,使得压力脉动较清水介质更稳定,大流量工况下,颗粒的存在加剧流场紊乱.压力脉动频域分布结果显示,不同工况的主频均为叶片通过频率,谐频为叶频的倍数,其幅值呈指数形式衰减.在小流量工况下,叶轮内部涡流诱导了明显的二次谐波,流体介质中的颗粒使得此处的高频压力脉动得到了增强.大流量工况下,流体介质中的颗粒使得此处的高频压力脉动得到了削弱.}     

斜向进流城市雨水泵站引水建筑物流态改善数值模拟

为研究斜向进流城市雨水泵站引水建筑物内的水力流动特性,以改善不良流态,提高引水建筑物的配水均匀性,基于VOF模型与RNG k-ε湍流模型对上海市北新泾雨水泵站引水建筑物内水流流态及其配水特性进行了数值模拟。针对引水建筑物中出现的不良流态提出整流措施并对数值结果进行了物理模型试验验证。结果表明:斜向箱涵进流容易造成格栅井各孔流量分配不均且存在回流、漩涡等不良流态,影响泵站运行安全;采用"分流墩、横梁以及张角渐扩导流墩"的组合式整流措施可以显著改善分水箱涵、扩散段以及拦污栅处的不良流态,提高格栅井各孔的流量分配均匀程度;物理模型试验进一步验证了整流措施的有效性及数值计算方法的可靠性。     

净化水质的绿色除污技术

由于淡水资源缺乏,湖泊污染严重,目前世界范围内面临水危机问题,污废水处理和二次利用是解决问题的关键,但是传统污废水处理技术落后,很难彻底进行处理和避免二次污染,介绍了几种高科技绿色水质净化技术,指出开发和利用绿色除污技术是保障水质安全、有效缓解水危机的有力措施。     

清水冲刷山溪性卵石河流河床粗化室内试验研究

为探究清水冲刷后山溪性卵石河床流速、粗化级配和冲刷深度的变化规律,以水槽概化模型试验为主,设置3组流量、坡度、非均匀沙,对河床变化过程进行初步研究.研究结果表明:不同工况下,测线流速与冲刷深度沿槽宽分布不均,由边壁至水槽中心呈增大趋势.流量一定、坡度增加时,测线流速与水深呈反比;坡度一定、流量增加时,测线流速与水深呈正...     

不同调水方案对太湖五里湖水动力特性的影响分析

调水方法是改善封闭式浅水湖泊水动力条件的重要手段,以太湖流域典型封闭式浅水湖泊五里湖为实例,通过建立二维水动力数学模型,以分析引排水方式、出入流量、风场、底质条件等对湖区水动力特征的潜在影响,为优化调水方案提供技术依据。数值研究表明,引排水方式对湖区空间流态分布起主要作用,在限定引水量的条件下,由南部和东部两处节制闸同时排水有利于改善水动力条件的空间分布,避免出现局部死水区。此外,在湖区水体交换率方面,引排水出入流量起着关键作用,但风场和湖底条件也有不可忽视的影响,在实施调水管理时候应予以充分重视。     

前置导叶可调式轴流泵低频压力脉动特性研究

基于RANS方程和SST k-ω湍流模型,对前置导叶可调式轴流泵进行三维非定常计算,研究了前置导叶调节对轴流泵外特性和压力脉动的影响,揭示了小流量工况泵内低频压力脉动随前置导叶调节变化机理。结果表明:前置导叶负角度时,轴流泵扬程升高,效率在小流量工况基本保持不变,大流量工况略有升高;前置导叶正角度时,轴流泵扬程和效率均下降,且大流量工况效率下降幅度较大;小流量工况泵后置导叶内的涡旋引起低频压力脉动,且低频压力脉动频率与涡脱落频率一致;偏离设计工况时,前置导叶调节可减小叶轮进口流动冲角,改善泵内流态,从而降低低频压力脉动幅值。     

城市雨水利用及径流模型研究

通过对北方水城开封市的雨水利用研究及水资源综合分析,提出全面规划、充分利用城区湖泊和河流等滞蓄雨水措施,可以有效的解决水城缺水的现状,对于确保城市和谐稳定发展具有重要作用。同时分析研究了城市雨水地表径流和管网水流模拟方法,对进行优化校核雨水管网设计,改善管网运行工况,节约成本,预防雨洪,减少灾害等具有一定的理论意义。     

平原河网区改善水环境引水配水方案设计

引水配水已成为当前改善平原河网区水环境状况的重要技术手段,而科学合理的引水配水方案无疑是提高水环境改善效果的重要依托。其设计原则、引水方式、配水方式以及相应流量的确定是整个引水配水方案设计的关键,而根据不同边界条件与不同流量状况确立的"间断引水"与"连续引水"、"同时配水"与"轮流配水"则较好地解决了引水配水方案设计与调度管理中的技术问题,其出发点在于最大限度地改善河网的水力条件,并以水力条件的改善促进河网水环境状况的日渐好转。     

引调清水改善南京城市内河水环境

南京市为典型的滨江丘陵城市,市内河道基本为闸控河道,由闸控所造成的不利水文条件（河流缓流乃至滞流）是加剧水质恶化的主要原因;城市生活污水和地面径流是城市内河的主要汇水水源,与此同时已是内河的主要污染源;内河及湖体现状水质劣于Ⅴ类,主要超标因子为生化需氧量、氨氮、总磷和总氮,污染特征表现为有机污染形式。引调清洁水源稀释污水,不但有效解决了城市内河水源问题,而且改善了城市内河的水动力循环条件,激活城市内河水体,从而提高了河道的水环境自净能力,最终有效改善城市水环境。建立一维河网水质模型,以模拟计算结果为依据,制定最佳引水方案,合理选择了引水水源、线路、方式及规模,以达到经济、环境双赢的平衡点。。     

浅析黄河冲水库与鸡公山水库引蓄水优化调度

黄河冲水库集水面积小,常年蓄水不足,为发挥水库效益,增加供水能力,应开辟引水;在其引水区域内另有鸡公山水库,且也需引水来满足水库蓄水要求.该文从水库本身蓄水要求与引水区域供水能力的分析入手,提出了两引水工程的技术参数.     

旋流泵菜籽-水两相流浓度特性实验与流场数值模拟

为探索旋流泵固液两相流内部流场及变浓度输送特性,分析了旋流泵固液两相流动基本原理及其特点。在32WB8-12型样机上完成输送清水及菜籽体积分数CV分别为6%、10%的外特性实验,得出泵流量-扬程、流量-轴功率、流量-效率和流量-临界汽蚀余量性能曲线。采用Mixture多相流模型及RNG k-ε湍流模型,对旋流泵在清水最优工况流量qv=9. 31 m~3/h下输送菜籽固液两相流流场进行了数值模拟,求解采用SIMPLE算法,得到3个轴面静压、速度矢量和固粒体积分数分布图。通过对比分析,数值模拟准确性得到了验证。综合分析了泵外特性变化与内部流场之间的定性因果关系,并提出了两相流泵优化设计改进措施。     

引调清水改善南京城市内河水环境效应研究

南京市为典型的滨江丘陵城市,市内河道基本为闸控河道,由闸控所造成的不利水文条件(河流缓流乃至滞流)是加剧水质恶化的主要原因.城市生活污水和地面径流是城市内河的主要汇水水源,与此同时已是内河的主要污染源,内河及湖体现状水质劣于V类,主要超标因子为生化需氧量、氨氮、总磷和总氮,污染特征表现为有机污染形式.引调清洁水源稀释污水,不但有效解决了城市内河水源问题,而且改善了城市内河的水动力循环条件,激活城市内河水体,从而提高了河道的水环境自净能力,最终有效改善城市水环境.建立了一维河网水质模型,以模拟计算结果为依据,制定最佳引水方案,合理选择引水水源、线路、方式及规模,以达到经济、环境双赢的平衡点.