流域水环境数值模拟技术应用及研究展望

在气候变化与人类活动影响新形势下,流域水环境发生了很大变化。水环境数值模拟可以定量描述流域水环境演变过程,是水环境规划、管理与保护工作的重要研究手段。从地表水环境模型、地下水环境模型、流域非点源污染模型3方面,分类归纳了当前主要的水环境数值模拟技术;从流域水环境演变与调控、水利工程对流域水环境的影响研究、水污染防治工程设计、水资源保护规划与管理等方面,总结了流域水环境数值模拟技术的应用情况;最后分析了当前水环境模拟技术的不足,并对流域水环境数值模拟技术的发展趋势进行了探讨。     

我国水利清淤疏浚的发展与展望

针对我国严重的泥沙淤积问题,统计近期河道、湖泊和水库的典型疏浚工程,显示当前水利清淤疏浚市场远未达到饱和,挖泥船设备亟待添置与更新.分析国内水利疏浚的发展趋势,包括挖泥船能力的提升、疏浚成本的降低、环保疏浚和泥土资源化处理技术的逐渐成熟,认为大规模机械疏浚方法前景可观,将成为水利建设中有效减淤措施之一,拓宽传统的水利治沙思路,意义重大.     

长江科学院顺利完成澜湄水资源合作项目 有力助推“一带一路”倡议

正长江科学院承担的中国—东盟海上合作基金"澜沧江—湄公河水资源合作项目"柬埔寨国家水资源科学技术研究院学科体系及配套设施示范建设项目(简称"柬水科院项目")顺利完成。该项目纳入2016年10月习近平主席与柬埔寨洪森首相见证签署的《中华人民共和国水利部和柬埔寨王国水利气象部关于联合开展柬埔寨国家水资源综合规划纲要项目、柬埔寨国家水资源科学技术研究院学科体系及配套设施示范建设项目合作谅解备忘录》,主要工作内容包括制定柬水科院学科发展规划,提出柬水科院实验室规划及其下属4个示范实验室的建设方案设计,并为4个示范实验室配备70余台(套)基础水利实验设备。从柬水科院项目实施至今,长江科学院根据任务要求和时间进度安排,有序推进各项工作的开展,与柬方开展了10     

水库及河道淤积控制研究新方向

水库及河道泥沙淤积是长期没有很好解决的重大问题。本文作者根据河流泥沙在水库中的分选淤积特性、粗沙对水库及河道淤积的严重影响,以及当前挖泥技术和能力可保证的水库挖粗沙规模和效益方面的可行性等提出通过在大型河道型水库回水末端固定河段或在河道上游的径流式水库持续挖粗沙降低淤积平衡坡降、实现水库及河道淤积控制的新途径。研究表明这一方式可明显降低三峡水库长远淤积,对缓解黄河下游持续淤积也可发挥作用。建议水利部重视并组织开展全面研究,争取为我国多沙河流水库及河道淤积控制寻找一个新的方向。     

引水调度对东沙湖生态水文要素的影响

为了科学评估引水调度的生态水文效应,以大东湖水网中的东沙湖为典型研究对象,从控制水体富营养化的角度,选取最大流速、平均流速、流速＞0.01 m/s的水面比例、水龄、换水率共5个指标作为关键生态水文要素,通过构建的东沙湖水动力模型,模拟得到引水调度前、后共计6种工况下,东沙湖流速、水龄的空间分布情况,统计得到各工况下的关键生态水文要素值。对比结果表明:引水调度后,东沙湖最大流速、平均流速、流速＞0.01 m/s水面比例、换水率等生态水文要素均明显增加,水龄明显降低。研究成果表明引水调度能有效影响东沙湖生态水文条件,可为开展湖泊生态调度提供参考依据。     

宗通卡水库蓄水后砷的时空分布模拟与评价

为科学评估成库后砷对宗通卡水库的影响,构建了三维水沙砷预测模型,采用等温吸附试验分析水库蓄水后泥沙对砷的吸附平衡规律;以水文水质条件相似的果多水库对模型参数进行验证,模拟宗通卡水库成库后不同水期砷的三维分布.结果表明:蓄水后水库泥沙浓度和砷浓度呈沿程下降的变化规律.泥沙浓度呈现丰水期大于枯水期的特征,坝前泥沙浓度由表层...     

南水北调中线水源地生态服务价值核算

为了促进资源环境的可持续发展,在南水北调中线水源区开展了大量生态系统服务价值评估研究。但现有研究侧重于水源区部分小流域或库区的生态系统服务价值,缺少从整个水源区角度评估不同生态系统类型的服务总价值研究。基于南水北调中线工程实施前水源区2000年的土地利用变化数据,针对水源区森林、草地、耕地和水域四大类生态系统,综合运用市场价值法、影子价格法和机会成本法等方法评估水源区生态系统服务价值。结果表明:水源地生态系统服务功能的总价值为2 429.4亿元,其中,直接经济价值和间接经济价值分别为619.9亿元和1 809.5亿元;水源地各服务功能价值量大小依次为气体调节、产品提供、土壤保持、环境净化、生物多样性、涵养水源、旅游休闲、养分循环;各生态系统服务功能总价值量大小依次为林地、耕地、水域、草地;单位面积生态系统提供的价值量大小依次为水域、草地、林地、耕地。水域生态系统提供的单位价值比较高,水源地在资源开发和管理过程中,要注意合理地利用和保护水域生态系统。     

向家坝蓄水前后长江上游珍稀特有鱼类国家级自然保护区物理完整性评价

采用流量过程变异程度、高流量频率、高流量历时偏差、岸坡稳定性、栖息地类型多样性、底质类型多样性、河岸植被覆盖度、垂向透水性等8项指标对向家坝蓄水前后长江上游珍稀特有鱼类国家级自然保护区部分关键河段的物理完整性进行了评价研究。结果表明:赤水河的物理完整性远高于长江干流,长江干流的3个河段中江津段的物理完整性较高,其次是宜宾和合江。向家坝蓄水前后,高流量频率、高流量历时偏差、栖息地类型多样性、垂向透水性等4项指标差异较大。向家坝蓄水对保护区关键河段水文过程,特别是脉冲流量及其持续时间、底质中值粒径和水深、流速的分布等具有一定程度的影响。研究结果可为长江上游干支流物理完整性评价提供借鉴。     

三峡水库运行对长江干流磷传输的影响及对策

三峡水库运行后,下泄泥沙量减少明显,对下游营养物质的连续传输产生影响。通过实验模拟了天然河流水沙条件下悬浮泥沙对磷的吸附过程,并利用Langmuir吸附公式对颗粒磷浓度与含沙量和溶解磷浓度的关系进行拟合。结果表明,泥沙对磷的吸附量与温度成正相关性、与粒径呈负相关性;三峡工程运行后近10a,长江中下游输沙量和颗粒磷通量减少幅度达到90%;预测未来20 a长江中下游颗粒磷通量仍远低于建库前水平。针对三峡水库拦截泥沙和营养物质的问题,提出了三峡坝前挖沙坝后投沙的水沙调控新思路。