突发性水污染事故有机废水处理技术研究进展——以松花江硝基苯污染为例

重大突发性水污染事故的危害不仅造成人民生活质量下降,而且带来巨大的经济损失.常规突发性水污染事故的处理技术包括人工、物理、化学、生物等方法.通过对2005年松花江硝基苯污染事故的研究,发现污染物在水体、冰层、底泥中均有分布,对环境中的水生动植物产生一定影响,并且污染了地下水;采用活性炭吸附技术取得了很好的处理效果.今后应加强对特定污染物的污染特性、应急处理及污染修复技术的研究;在新建和改建污水处理厂时,应考虑特定污染源的应急处理,做好事故发生前的应急准备工作.     

黄土高原沟道坝系模型设计方法

在回顾前人研究成果及分析土壤侵蚀模型试验特点的基础上，提出了黄土高原小流域沟道坝系模型设计的方法。认为在水力侵蚀最活跃的黄土高原地区，降雨强度是影响产流产沙的关键因子，从而需要抓住降雨与侵蚀产沙这对主要矛盾，根据降雨侵蚀空间或时问的集积效果来实现模型流域与原型流域产沙特征的相似。为保证沟道坝系地貌演变相似，除降雨历时遵循重力相似条件外，模型降雨产沙关系还应通过借助天然资料率定产沙量比尺的途径与原型相对应。     

黄土高原沟道坝系建设的理论与实践

黄土高原地理气候条件十分恶劣,单一发展林草措施难以控制水土流失。沟道坝系工程抗洪和拦沙能力强,能有效改变黄土高原水土流失严重区的侵蚀地理环境,控制水土流失,而且可以通过发展坝系农业,促进当地的经济发展。对坝系工程的生态应用与坝系理论的研究思路提出了建议。     

黄河下游透水丁坝瞬溃后水力及冲淤特性研究

溃坝是一种瞬时带有巨大破坏作用的灾害性过程,可引起河床的骤冲、骤淤以及下游岸滩失稳坍塌。基于MIKE21 FM软件构建二维水动力数值模型,模拟了黄河下游老君堂河段拟建透水丁坝群中首排丁坝瞬时全溃后所诱发的水流泥沙运动过程,分析了溃坝后床面剪切力的分布变化,阐明了坝群附近河床的冲淤特点。研究表明：首排坝瞬溃后,溃坝波受下游丁坝群的影响而改变了其传播演进过程线;溃坝对主槽的输沙能力影响较弱,但却显著地影响了坝区泥沙的起动和沉降;首排坝的坝体和次排坝的坝头是受损最严重的区域,因此建议采用实体丁坝与透水丁坝相结合的复合式配置方式,即首排坝和次排坝采用实体丁坝、其余位置采用透水丁坝,以加强各工况丁坝群运行的稳定性。     

黄河下游典型河段滩岸崩退特性研究

黄河下游局部河段滩岸崩退频繁,严重危害堤防及滩区安全。通过对黄河下游开展现场观测,结合已有断面地形实测数据,描绘滩岸崩退全过程及特点,评估土体特性及近岸水沙条件对崩岸的影响。研究表明：滩岸崩退引起黄河下游河道展宽,且崩岸规模具有时空差异性,2006年和2018年汛期重点河段平滩河宽分别增加了57.03 m和7.83 m,代表性横断面单侧滩岸最大崩退宽度高达207.20 m。黄河下游土体压实程度低,抗冲能力差,加之土体抗剪强度随含水量增大呈反向变化,致使在汛期崩岸频发。“大流量-小含沙量”的水沙组合易于造成崩岸,而在大含沙量下因泥沙在近岸河床淤积而降低了崩岸发生规模。建议对重点区域滩岸进行长期监测,并加强生态友好型护岸系统建设。     

低温水中硝基苯沉降分布的试验研究

以松花江水污染事件中硝基苯在河流滞水区和缓冲区中的沉降为背景,通过含硝基苯水体在实验室内的静置模拟试验,研究了含硝基苯的水体在低温条件下静置后硝基苯浓度的竖向分布规律。模拟试验的结果证实:当水体温度接近于0℃时,本试验浓度条件下静置水溶液中的硝基苯在溶液中均匀分布。     

持续冲刷期内黄河下游河床演变特点分析

基于2006年10月至2018年11月黄河下游12个典型断面观测数据,通过分析断面主槽平滩形态特征参数变化率及深泓线和主槽中心线的摆动强度,探讨了持续冲刷期内下游河床的调整变化过程及特点。结果表明:黄河下游断面形态调整表现出既有横向展宽又有冲深下切或淤高态势;河床平面摆动促进了断面主槽形态调整,河相系数变化率与深泓线和主槽中心线摆动强度均成正相关关系;来水来沙条件是主槽形态改变的主要驱动力,且可引起局部河段深泓线摆动强度增大。通过调整小浪底水库的运行模式及布设控导工程可进一步塑造并维持稳定的黄河下游中水河槽。     

黄土高原沟道坝系模型设计实例与验证

首先根据天然小流域特点概化出原型条件，然后按照黄土高原沟道坝系模型设计方法，设计和制作出几何比尺分别为240及960的两座模型，并通过原型资料及预备试验修正了产沙量比尺。最后，利用较大模型的试验结果对较小模型进行验证，表明提出的黄土高原沟道坝系模型设计思路及以原型和模型的产沙量之比作为产沙量比尺的方法是合理的。     

沟坡重力侵蚀的定量观测方法

重力侵蚀的定量观测是沟坡侵蚀产沙研究中亟待突破的"瓶颈"问题。采用MX-2010-G型地貌仪实时监测降雨模拟试验中沟坡地形的动态变化,并在ArcGIS软件中赋值形成三维立体图,进而可提供坡体的体积、投影面积和各点坐标等参数;重力侵蚀发生前、后瞬间坡体的体积差,就是该次重力侵蚀量。然后,对观测仪器和方法进行率定和验证:①采用常规观测方法以及地貌仪观测方法,测量同一坡体的体积,以验证地貌仪的精确性;②采用地貌仪观测沟坡重力侵蚀试验过程中历次重力侵蚀量,并将其与试验过程进行对比分析,以验证观测结果的合理性;③任取3次试验过程数据,分别让两组不同试验人员进行重力侵蚀事件筛选和处理,比较2组处理结果的差异,以验证数据处理方法的可靠性。试验结果表明:①对于5组不同坡度、体积约为24 000 cm3的沟坡模型,地貌仪测量的体积相对误差可以控制在±10%以内,其中绝对值最大相对误差为9.0%,绝对值最小误差为0.4%;②地貌仪测量到的重力侵蚀量变化过程与试验中直观观测记录的侵蚀现象基本一致;③对于同一沟坡侵蚀过程,两组数据处理的重力侵蚀量相对误差都在10%以内。综合分析表明,该观测仪器和观测方法能够对模拟降雨中沟坡重力侵蚀进行较准确的定量观测。     

填海造陆区盐分运移过程室内模拟与分析

在半湿润气候环境下,围填海区的表层土壤正面临着复杂的盐渍化问题。以压实填土为研究对象,通过土槽模型再现了潜水蒸发与侧向壤中流共同作用下的盐分运移过程,以探明围填海区的盐渍土形成机制。结果表明,在蒸发作用驱使下盐分向上补给,表层土壤的初始积盐类型为CaSO_4,海水对填土层的盐分补充导致积盐类型转变为CaCl_2和NaCl。在陆相渗流作用下,填土中将形成相对稳定的渗流状态。自由水面线以上为积盐状态,盐分类型以CaCl_2和MgSO_4为主;自由水面线以下为脱盐状态,盐分类型以CaCl_2和NaCl为主。土壤水盐的运移将改变酸碱度环境,pH值将随着含盐量的增加先下降后上升。在陆相地下水的补给下,填海造陆区的盐渍化防治工作应当重点关注地下存在挡水层或建筑物基础密集的地区。