基于GIS的数字西江水质预警预报系统设计和应用

数字西江水质预警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，采用集成GIS组件和水量水质数值模型的耦合方式。本系统一方面建立基于GIS的水环境评价、水环境容量计算和污染物总量控制。另一方面在发生水污染突发事故后，能够快速预报污染物向下游的扩散时间、扩散面积、确定污染范围、污染程度及对下游取水口等所造成的影响，为决策部门提供决策支持。     

数字水环境管理系统和数字水质预

将先进的地理信息系统技术、计算机技术、遥感技术和河流大比例尺数字化地图与水环境管理问题相结合，阐明了数字水环境管理系统和数字水质预警预报系统的GIS模块、专业模块、中间件技术及其他模块的组建技术，论述了基于GIS的“用户交互界面—业务逻辑—数据服务”三层结构体系，并结合西江广东段设计、建模、开发出数字水环境管理系统和数字水质预警预报系统。将基于GIS的信息管理系统应用于水环境部门管理工作，对提高我国水环境管理工作的现代化具有重要意义。     

曹娥江上游支流水环境容量的研究

本文针对我国东部地区典型河流-曹娥江的污染现状，选其上游支流长昭水库至南津桥河段进行了水环境容量研究，根据该河段的水流特性和水文、污染源的调查资料及水质实测资料，应用数学模型，分段研究了该河段各月的水环境容量。结果表明：该河段局部水质污染严重，水环境容量所剩无几。本项目的研究为实施污染物总量控制提供基础资料，为曹娥江流域水污染控制的管理和决策提供了科学依据。     

沱江三氯甲烷浓度异常事件中污染物趋势分析

以“2.19”沱江下游段三氯甲烷浓度异常事件为例，“污染物”为主线，通过对特征污染因子、污染源的锁定及污染物扩散状况的研判建立应急监测工作方案，确定主要污染物为三氯甲烷，对三氯甲烷浓度变化趋势进行分析。结果表明：各监测断面三氯甲烷浓度随时间变化逐步降低，监测到饮用水源地污染物持续未检出。各断面随污染团下移三氯甲烷污染物通量呈下降趋势。单一断面通量浓度先升高后降低；相邻断面通量浓度平稳下降，衰减力度逐渐放缓。通过一维河流水质模型计算结果，表明监测数据合理。该实例可为相关突发水环境事件的应急监测工作提供技术参考。     

关于水质监测信息融合系统的应用

与3S技术（RS、GPS、GIS）相结合的大范围水质自动监测系统是一个具有现代高性能、多层次、复杂的系统，这要求多个（种、异质）传感器在不同尺度上对水环境进行观测。探讨和分析了信息融合技术应用于水环境监测的特点，提出了一种运用黑板理论，专家系统的水质监测信息融合系统模型。并以太湖流域12个监测点的数据为研究资料，对该智能系统进行了仿真实验，结果表明该系统能够对太湖水质作出正确评价。     

基于GS的二维水质网格计算

以数字西江水质预警预报系统为研究背景，对西江干道进行了数字化、河道贴体网格生成，以GIS数据为基础,进行一维恒定流方程组和二维水质模型计算，并且实现浓度场在GIS平台上的可视化。这种基于GIS的二维水质模型网格计算为水质的时空模拟和预测提供了一条新的途径；同时，也可以为水环境保护者在管理和决策时提供有利的支持。     

突发性水污染事故的时空模拟及可视化

针对突发性水污染事故,提出一种适用于河流突发性水污染应急处理的污染扩散模型,采用六点隐式差分格式进行模型数值求解。结合实例,模拟了突发性水污染事故中污染物的时空分布,定量模拟了河流下游不同地点处污染物到达的时间和浓度值,并利用水质标识指数法对污染物浓度进行评价,最后结合GIS(地理信息系统)技术实现了评价结果的实时动态可视化。     

基于WASP模型的东辽河水环境容量计算

根据全面了解的东辽河流域水文资料、水质资料、污染源以及污染物的调查资料,应用WASP水质模型,建立东辽河水质模拟模型,定量描述了排入河流中污染物的数量与河水水质之间的关系。根据东辽河水质污染现状和河段的功能区划,选用氨氮作为控制指标,利用建立的水质模型模拟计算了不同频率年(25%、50%、75%)情况下东辽河的水环境容量。结果表明:氨氮在25%、50%、75%保证率下的水环境容量分别为1 754.752、720.334、155.685t/a,并且下游水环境容量明显大于上游。结合东辽河流域的现状排污量,得出东辽河流域污染严重,应采取相应措施减排以改善水质。     

基于水环境容量盈余估算的库区污染物减排方案——以珊溪库区为例

水环境容量是控制水污染物总量的理论基础。针对珊溪库区七类主要污染来源按流域计算污染物入河量,应用流域水动力、水质MIKE模型估算库区各流域水环境容量,确定满足水质目标的污染物减排量,为珊溪库区水环境和社会经济的协调发展提供科学依据。     

资水流域益阳段水质现状分析与评

根据2002-2006年资水流域益阳段的水质监测资料,参照《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）,采用单因子评价法和内梅罗综合污染指数分析法,评价该河段总体水质现状,评价结果表明：（1）资水流域益阳段水体的主要污染物是粪大肠菌群、石油类、挥发酚、NH3-N,其中粪大肠菌群污染十分严重,各监测断面均严重超标;（2）从上游到下游,监测断面水质污染程度逐渐增加;（3）资水流域益阳段污染源主要来源于生活污染源、农业面源及有机污染物含量高的工业源,因此进行流域水质规划时应将生活污染源与农业非点源污染作为重点。     

西江有机污染水质模拟预测

针对西江下游水质问题建立了有机污染预报模型，采用数学物理反问题方法识别水质模型参数，对西江广东段进行了水质与污染源同步监测，取得建立水质预报的第一手资料，并进行了模拟验证。     

基于GIS的突发性水环境污染事件应急保障系统研究

结合建立河南省突发性水环境污染事件应急保障系统的需求,以黄河岸边某污染物连续排放点源排放的污迁移过程为例,运用GIS分析了突发性水环境污染物扩散的模型,运用该模型进行了连续排放点源排放的污染物在水中迁移的过程模拟,讨论了基于GIS的突发性水环境污染事件应急保障系统体系结构、数据组成,提出了该系统的建设方案、主要功能及运行模式。     

秦皇岛水质时空分布特征及归因分析

为分析秦皇岛市水环境质量的时空变化特征,本研究收集秦皇岛市17个监测断面2017年1-12月逐月COD、NH~+_4-N、TP、高锰酸盐指数监测数据,运用单因子评价法和主成分分析法评价水环境质量,结合土地利用类型进行归因分析。结果显示:①时间上,研究区污染物浓度全年表现为春季冬季夏季秋季,春、冬季受TP污染严重,夏、秋季污染相对较低,汛期、非汛期水质差异不显著,汛期污染物主要为NH~+_4-N,非汛期为TP;②空间上,64.7%的监测断面水质为劣Ⅴ类,其中减河、饮马河污染相对严重,下游沿海诸河污染程度大于上游山区;③子流域污染物浓度与土地利用结构的相关性表明居民用地等人类活动用地的增加是造成研究区内水体污染的主要原因,反之,林地、草地等自然用地面积的增加有助于缓解水体污染。     

黄河拟建世界一流暴雨洪水预警预报系统

“数字黄河”工程已在黄河水利委员会正式启动，并要率先从“数字防汛”方面打开突破口．日前，正式将小花间（小浪底至花园口区间）暴雨洪水预警预报系统作为“数字防汛”的第一项工程，欲借助现代科技手段，构建世界一流水平的洪水预报系统，以提高黄河治理开发决策的科学性和预见性，更好地服务于黄河下游的防汛、防断流工作，为黄河水资源调度服务。（本刊辑）黄河拟建世界一流暴雨洪水预警预报系统     

基于WASP模型的东辽河水质模拟研究

借助数学方法和现代计算机技术,根据东辽河的水流特性、水文、污染源的调查资料及水质实测资料,选用USEPA研发并推荐使用的水质分析模拟程序WASP的最新版本WASP7．3,定量描述排入河流中污染物的数量与河水水质之间的关系,分析和掌握东辽河2009年主要污染物（氨氮）的时空变化规律,结果表明：WASP7．3模型在东辽河流域具有较强的适用性。从年内变化特征看,在枯水期各段氨氮浓度最大,其次是丰水期,平水期最小;从空间分布特征看,在第8、9和第10段（辽源市下游）氨氮超标严重。对模拟结果的分析表明点源和非点源污染物向河流的排放和降水量的减少是东辽河水质恶化的重要原因。研究结果为改善东辽河水环境质量及保护流域生态系统提供科学依据。     

焦作地区水文地质条件对浅层地下水污染的控制作用研究

通过现场调查、水质分析以及模拟污染物扩散迁移发现,受水文地质条件的控制,在焦作不同区域浅层地下水的主要污染方式不同。水文地质条件还影响着污染物在地下水系统中的分布、迁移。在山前倾斜冲洪积平原地区,主要污染方式为入渗---径流扩散,本区浅层地下水对污染敏感性较高,浅层地下水中污染物浓度高于其他地区,污染物进入地下水系统后在地下径流的控制下自西北向东南方向扩散,沿大沙河一线扩散最快;在山前交接洼地,径流---蒸发浓缩作用成为主要的污染方式,长期的蒸发浓缩作用使得该区总硬度普遍超标;黄沁河冲积平原地区,入渗---蒸发浓缩为主要的污染方式,受包气带土层特殊性质的影响,浅层地下水氟污染较严重。     

滦河支流水质评价及农业面源污染来源的相关性

为深入了解并改善承德地表水水质现状，实现研究区域内生态可持续发展。现采用加拿大水质指数（CCME WQI）评价法、主成分分析法，进行水污染源探讨和主要农业面源污染指标的相关性分析。研究对象为区域内四条主要支流，河流水质检测结果显示：TN浓度超标2.25～12.80倍，部分断面存在粪大肠菌群、TP、COD浓度超出地表水Ⅲ类标准的情况；柳河上、下游断面CCME WQI水质评价结果基本稳定在80.74～89.00，武烈河及伊逊河近年来源头污染问题加重，单因子评价水质类别基本符合水功能区目标水质；初步认定污染主要来源于生活污水或农田耕作、降雨径流、浮游生物的生长繁殖、石油泄漏；瀑河主要农业面源污染物浓度与水质评价结果呈显著负相关关系。瀑河农业化肥施用量和畜禽粪尿的减少对水质评价结果存在正向影响；但城镇污水仍然是伊逊河、武烈河、柳河、瀑河主要的污染贡献来源。近年来承德主要支流水质有所改善，但水质污染问题依旧存在，且各支流在地理条件和土地利用的影响下存在不同的污染现状。因此应积极推动各支流专项治理工作，搭建城市地下市政管道系统，改革现代化污水处理技术厂区，加强工业企业生产的监督管理；精耕细作，科学...     

提高南水北调山东段水环境承载能力的对策

介绍了山东南水北调输水干线水质现状，分析了污染物的来源及构成，提出了控制城市污染、工业污染、面源污染的措施和实施河流生态恢复的对策，以提高南水北调山东段水环境的承载能力。     

水质数值模型与组件GS的集成研

将地理信息系统与水质数值模型通过完全整合的方式进行集成，不仅为水质预警预报提供了实现基础，同时也为进一步开发专业数值模型的实际应用潜力、解决实际应用需求提供了一种思路。本文讨论了水质数值模型和组件式GIS的集成方式，提出了基于分布式“水质预警预报系统”的实现架构，并介绍了在该架构下的集成流程，以及实现的专题模块。     

济南卧虎山水库生态岛对水环境影响预测

在MIKE21软件的基础上,构建水质预测模型,对卧虎山水库生态岛建设前后水库的流场、流速和三种污染物扩散进行模拟,探讨生态岛对水库水环境的影响.结果表明:生态岛不仅能缓解水库中的环流现象并加快水体在垂向的交换速率,有持续污染时还缩短了水体恢复时间.该研究为卧虎山水库水资源调度、水库管理与保护及供水安全提供了有力保证.