摘要：本文针对当前中国饮用水源污染以微污染为主的特点,以北京三家店水库原水和永定河河道砂为研究对象,设计了用于表征土壤含水层处理系统的一维土柱,进行污水净化效果的试验研究。结果表明,土壤含水层处理系统对三家店水库微污染水中的有机物有一定的去除效果,在0.12md的水力负荷条件下,对CODMn去除率虽然仅为15%,但是出水达到了地表水Ⅱ类水质标准;对BOD5的去除率达到了55%,可以被有效地去除。渗透速率相同时,水力负荷周期对去除效果的影响不明显,但在保证一定水力负荷的情况下,可适当延长落干期,恢复土壤的渗透能力,达到较好的处理效果。同时,土壤含水层处理系统的净化能力主要发生在土层50cm以内。

摘要：以净化低污染水体的潜流人工湿地水力学特性工程设计为重点,系统开展了室内外实验研究,并利用Peclet数分析了水平潜流人工湿地碎石床渗流返混程度。结果表明,潜流人工湿地集水花管孔口出流计算、基质填料内渗流计算、碎石床平均水力停留时间计算可分别借鉴薄壁孔口恒定淹没出流、线性或非线性渗流、活塞流理论;但受工程实际条件及运行淤堵等影响,工程实测结果均小于理论计算值。基于室内外实验成果,提出一套包括集配水系统水力计算、填料内渗流计算、平均水力停留时间计算在内的潜流人工湿地水力学特性计算方法和参数选择,可为人工湿地技术的工程设计提供借鉴。

摘要：堵塞是制约人工湿地长效运行的关键影响因素,是湿地设计的最关键环节。结合作者在人工湿地方面多年的研究和实践经验,对湿地堵塞成因进行了详细分析,提出了有效解决措施,并列举了成功工程案例,为潜流人工湿地设计提供了有益的借鉴。

摘要：【目的】研究膨润土掺量对砂土渗透性的影响,为永定河构建生态水面提供理论依据。【方法】通过室内土柱试验,设置了膨润土添加比例分别为3%、6%、9%、12%和15%的5个不同水平,系统探究不同膨润土添加量对土壤渗透性及微观结构的影响。【结果】当膨润土掺量从6%增加到15%时,改良砂土的渗透系数从10cm/s降低至10cm/s,表明膨润土掺量对改良砂土渗透性有显著影响;对不同膨润土掺量的试样进行微观机理分析可知,随着膨润土掺量的增多,土样结构逐渐由颗粒结构体转变为团粒体,从而导致土体的渗透系数减小,且大孔隙的面积百分比与改良砂土渗透系数对数正相关,拟合度R^(2)为0.89;随着膨润土掺量的增加,内部孔隙面积分布的定向性有较好的改善,从而降低渗透系数;从微观层面二维平面与三维空间所求的孔隙比e与渗透系数对数呈线性回归关系,拟合度R^(2)分别为0.98和0.96,其结果与宏观规律一致。【结论】添加膨润土可改善土体孔隙面积,改变土体平均孔径,显著降低砂土渗透系数。

摘要：为了探究流域水文循环及河道水动力变化规律,根据收集到的基础数据资料,基于MIKE SHE模型构建沙河水库流域分布式水文模型,模拟流域径流过程,并根据物理参数意义及率定的方式确定了模型相关参数。研究结果显示:MIKE SHE模型在研究区具有良好的适应性,2018年全年径流过程E_(ns)达到0.75,R^(2)为0.77,径流总量RE为1.3%;汛期(6~9月)径流过程E_(ns)为0.71,R^(2)为0.73,径流总量RE为7.5%,模拟精度达到良好水平,可为流域层面水环境模拟提供基础支撑,也可为其他相似地区水文模拟提供参考。

摘要：结合实验研究和工程应用实践,在湿地填料选择、水力负荷变化、植物特性、结构优化、越冬运行等方面,对我国北方地区潜流人工湿地设计、建设、运行管理中的关键技术问题开展了系统、深入研究.结果表明:石灰石、粗砂等脱氮除磷综合效果较好,且取材方便、价格便宜,应是人工湿地主选填料,钢渣、褐铁矿除磷效果良好、沸石的氨氮吸附能力强,可作为辅助材料;湿地植物对水质净化贡献约为5%～15%,其地上部分的生物量移除贡献不足5%,湿地植物对系统水力负荷维持、冬季保温、生态景观等还具有较大贡献;以植物保温为主,结合冰下取水、水位管理等可实现北方地区潜流湿地冬季正常运行;优化提出了竖向复合流湿地结构,具有节约用地、硝化-反硝化作用效果显著、抗淤堵等特点.研究成果已在工程实践中得到成功应用,对人工湿地在我国北方地区的推广应用具有重要借鉴意义.

摘要：研究了往复流砾石床对雨污混合流脱氮效果的影响,试验设计两个相同的砾石床系统,采用回流与间歇流同步的进水方式,通过调控水位和停留时间使砾石床内部循环往复运行复氧,同步实现时间和空间上的硝化反硝化过程,分析在两种水力负荷(132 mm·d^(-1)和158 mm·d^(-1))条件下干湿交替对污染物的去除效果的影响.结果表明:相同配水条件下,水力负荷较低时,脱氮效率较高.为实现水力负荷为158 mm·d^(-1)时的高效脱氮,在原配水方式基础上增加3次回流,总氮和氨氮的累计去除率分别达到76.06%±10.61%、89.08%±3.85%,明显高于相同进水水质条件下,水力负荷为132 mm·d^(-1)时总氮和氨氮的去除率64.00%±10.75%、80.73%±9.48%.在湿地未种植任何植物的情况下,增加回流往复频次有利于实现高效脱氮,弥补高水力负荷条件下脱氮效率较低的不足,对人工湿地的高效运行具有重要的指导意义.

摘要：提出了“再生水水源补给城市河湖水生态系统构建及管护技术体系”,并在圆明园开展了推广应用,设计建设了近70 hm^(2)再生水水源补给城市河湖水生态系统构建及管护示范区.结果表明,该技术可有效改善水体景观、水质及水生态状况:浊度明显降低,示范区浊度大多小于3 NTU(饮用水浊度国家标准1 NTU),感官效果明显优于修复前;总磷平均去除率超过70%,总氮平均去除率超过80%,CODcr浓度由Ⅴ类降至Ⅲ类,水质综合指标可以达到湖库Ⅲ类标准;水生态健康状况进一步提升,可以达到清水水源补给水体水生态健康状况水平.该技术具有节约水资源、水质净化和生态虚浮效果好的优点,适用于再生水补给城市河湖的生态治理与恢复.

摘要：沙河水库是北运河上游水系重要的节点和多源污染的重要聚集处.基于国家水专项北运河项目的“源-流-汇”全过程污染防控思路,沙河水库课题以改善水环境质量、提升水生态功能为目标,统筹“水环境、水资源、水生态和水动力”,识别和诊断其主要问题,研发与集成面向沙河水库的水环境质量改善与水生态修复关键技术;通过水位调控和工程示范,形成了适于非常规水源补给的城市河道型水库水质改善与水生态修复综合集成技术,支撑了沙河水库水环境质量改善及水生态修复综合示范区建设,促进了沙河水库水质改善和水生态功能提升,并支撑“北京市昌平区沙河湿地公园”项目获得了北京市发展和改革委员会批复立项.

摘要：基于自然的修复理念,本研究开发了“旁路离线河流净化器技术与系统”,并以温榆河支流龙道河为研究对象,设计并建设了罗马东湖“塘⁃湿地系统”和龙道河拟自然河道工程.结果表明,该技术与系统可明显改善水质和生物生境,COD、氨氮和总氮平均浓度由(71.86±14.94)、(10.70±1.20)、(16.14±1.37)mg·L^-1降低到(47.59±6.13)、(1.17±0.27)、(3.65±1.73)mg·L^-1,平均削减率分别为31.8%、89.5%和77.4%,氨氮由劣Ⅴ类提升至Ⅳ类标准.龙道河生境质量评分由“一般”等级(94分)提升至“好”等级(151分).该技术与系统具有不改变干流河道原有状态、不影响干流防洪、水质净化和生态恢复效果好等优点,适于支流丰富、排水灌渠密集或坑塘发达的污染河流生态治理与生态修复.