摘要：为解决深圳市龙华新区水资源供需矛盾,运用系统动力学模型(SD模型),结合该区"来-蓄-用-排"的水资源结构链,将人口、经济、产业发展与水资源供需相结合,建立水资源SD模型,模拟了2010~2030年水资源供需比的变化.结果显示,未来在限定境外调水总量的前提下龙华新区水资源匮乏,供需矛盾突出.通过参数敏感性分析识别出6个对水资源供需比影响较大的参数,分别是污水处理回用率、雨水利用率、人均生活用水定额、万元工业产值用水量、第二产业增长率、第三产业增长率.将以上参数作为主要调控变量,依据龙华新区发展规划及国家发展战略设计了情景优化方案,最终给出短期规划与长期规划综合优化方案.短期规划到2020年水资源供需比可由0.93提高到1.05,长期规划到2030年水资源供需比可由0.84提高到1.04.未来龙华新区需进一步加快产业结构调整,建设节水型城市,提高非常规水资源利用率,才能有效解决水资源供需矛盾,保持经济稳增与水资源可持续发展的协调统一.

摘要：以滇池流域为研究对象,基于1999年、2002年两期TM遥感解译数据和区域自然与社会经济数据,应用Dyna-CLUE模型模拟2008年滇池土地利用空间分布。结合滇池流域土地利用变化趋势与退耕还林政策,设定了三种土地需求情景,模拟2022年区域土地利用空间分布情况。研究结果表明:1两期模拟结果 Kappa系数分别为0.6814与0.7124,具有高度的一致性,表明Dyna-CLUE模型在滇池流域有较强的适用性。2三种情景的模拟结果显示,至2022年流域内未利用地、耕地显著减少,建设用地、林地显著增加,水域与草地相对变化较小,因加大退耕还林政策实施力度,三种情景中,位于官渡区、呈贡区、嵩明县及晋宁县的耕地与林地呈现不同的变化情况。3滇池流域建设用地扩张,增加了滇池非点源污染负荷。不合理的土地利用布局,将会恶化滇池水质,加剧水环境压力。研究结果可为未来滇池流域土地利用合理规划与非点源污染控制提供参考依据和决策支持。

摘要：按照抵御20 a一遇洪水的防洪标准设计村台改造方案,基于黄河下游不同重现期洪水的水沙数据、土地利用类型数据以及地形数据,采用Delft3D软件建立二维水沙数学模型,分别对村台现状方案和村台改造方案下黄河下游花园口—艾山河段滩区的洪水演进进行模拟计算。结果表明:2种方案下,随着洪水量级增大,滩区和非居民地淹没面积都逐渐增大;与村台现状方案相比,村台改造方案下各重现期洪水的滩区和居民地淹没面积减小,非居民地淹没面积略微增大,滩区和非居民地淹没水深逐渐增大,而居民地淹没水深减小的面积占比都在95%以上,说明村台改造能够有效降低研究区域内居民地的淹没面积和淹没水深,起到保护居民地的作用。

摘要：针对传统湖泊污染治理在工程设计上存在的不足,在分析传统方法与面向对象的智能设计方法差异性的基础上,提出面向对象的智能设计方法的关键特征,即:对象视角、因果为基、集点成面、时空优化.以蓝藻控制为对象,基于垂向水动力扰动机和抽水除藻回灌技术,对蓝藻控制和水质改善的效果进行了面向对象的智能设计分析.主要的研究结论如下:传统的工程设计范式无法科学指导切实有效的湖泊污染工程设计与决策;在案例中,智能设计方法基于对象视角和定量因果分析,确定扰动机技术对于实现低到中等的水质改善目标(如在本试验水体中设置Chla浓度峰值控制目标为70μg·L-1)具有比抽水技术高得多的效率,但如果水质目标高于一定值(如在本试验水体中设置Chla浓度峰值控制目标>100μg·L-1)时,扰动机不能实现,抽水技术可以实现,但单独使用抽水技术成本太高;结合两种技术比单独使用其中一项都更有效率,且两种技术的定量规模控制对实际工程效益和成本具有显著影响.本研究显示了应用面向对象的智能设计方法的重要性与潜力,为促进湖泊污染的有效治理、有效改善湖泊水质以及相关决策提供一种新的方法学和思路.

摘要：针对我国湖泊生态安全评估及"一湖一策"工作的需要,初步提出一种流域社会经济的水环境效应评估新方法,与以往思路不同的是,新方法体现了正向作用和逆向反馈、现状水平和未来演变趋势相结合的认知框架,并系统阐述了指标优选、评估标准确定、等级划分和不确定性评估方法.最后,选择水质良好的湖泊代表——南四湖开展案例解析.结果表明:通过当前水平和未来变化速率更能全面认识评估结果,也有利于确定流域社会经济系统调控战略的必要性及潜力、方向和阈值;南四湖评估指数从2000年的"IV级:较严重"提升到2010年的"II级:较轻",尤其是在2003年和2007年存在2个"跳跃式"提升,但若维持现状规模和高速发展速度,未来20年很可能呈现逐渐缓慢下降趋势,并长期处于"III级:一般"水平;为了确保维持现状等级且稳中小幅度上升的趋势,到2030年,建议南四湖流域社会经济发展速度控制在过去11年平均增长速度的75%左右以下,环境响应措施力度可能需要提升到评估标准的I级水平.

摘要：根据宁蒙河段不同来源的水沙资料,分析了宁蒙河段干流、支流和入黄风积沙量变化,从人类活动影响和自然条件变化两方面研究了水沙变化的机理,以及近期水沙变化的原因。结果表明:各种因素均不同程度地影响了宁蒙河段水沙变化,其中工农业生活引水是干流水量减少的主要影响因素,水库拦沙是干流沙量减少的主要影响因素,2000年以后支流水保措施减沙影响增强,风速减弱是入黄风积沙量减少的主要影响因素;龙羊峡与刘家峡水库联合调度是黄河干流汛期水量比例和大流量过程减少的主要影响因素。

摘要：提出面向湖泊水质的工程设计规划方法(即精准治污)。流域精准治污决策建立在以三维水动力–水质模型为核心的时空数值源解析技术基础上,定量地表达工程措施与水质响应之间的因果关系。以处于重度富营养化的云南异龙湖为例,针对其短期治理决策问题进行精准治污决策分析。结果显示,就异龙湖中任一点的水质而言,在不同的补水情景下,城河及城北河子流域都是重要的负荷输出源。如果要使湖中和湖东站点水质达标,需要更全面地考虑各个子流域的污染源控制。当无补水时,即使大幅度削减污染负荷,也很难保证水质达标。在补水2000万m3及3500万m3情景下,补水对湖内3个监测站点的水质改善都比较明显。最后,在宏观层面上确定不同子流域重点污染控制工程类型,并在微观层面上,结合特定污染治理工程,探讨在流域精准治污体系下如何开展局地的工程评估。

摘要：厌氧生物处理技术因其经济和高效的特点广泛应用于硝基芳烃(NACs)等难降解有机废水的治理。但由于NACs类废水毒性较强且厌氧生物代谢缓慢,限制了其实际应用效果。基于此,综述了3种一体化物化-生物耦合技术(电场、氧化还原介体、零价铁耦合厌氧生物强化技术)在强化NACs还原转化方面的研究进展,包括应用进展、影响因素、强化机制以及后续的研究方向,并进行了总结与比较,以期为NACs类废水强化处理工艺的研发提供依据和参考。

摘要：在蓝藻水华的控制研究中,目前的发展趋势是采用快速、生态安全且经济有效的技术,其中使用垂向水动力扰动机抑制蓝藻备受关注,但缺乏深入和定量的工程设计与效果评估研究.针对垂向水动力扰动机的蓝藻抑制效应开展数值实验研究,以三维数值营养盐-藻类动力学模型(EFDC)为框架,定量探讨了扰动机数量及其位置分布对叶绿素、总氮和总磷的影响.模拟结果表明,扰动机的存在对蓝藻抑制具有比较明显的作用,随着扰动机数量由0逐渐增加到20个时,Chl-a峰值浓度共减少了37.695 2μg.L-1,并且扰动机对水质改善的程度与其数量存在很强的非线性关系,即当扰动机数量由无到有并逐渐增加时,藻类抑制的效果明显增强;但当扰动机的数量增加到一定量时,进一步增加数量将不会相应增强蓝藻抑制效果.这表明扰动机存在一个最佳数量问题.此外,本研究发现除了数量之外,扰动机的位置对蓝藻控制的效果也有很大影响.数值实验结果显示如果扰动机放置位置得当,少量的扰动机就可达到甚至超过更多扰动机所能达到的蓝藻控制效果.尤其是优化12个扰动机的位置后,Chl-a峰值浓度比扰动机为20个时减少了7.172 6μg.L-1.这些研究结果验证了国内外相关研究对水动力扰动机蓝藻控制效果的肯定性结果,并进一步表明了在实际应用该项技术时必须因地制宜,结合使用智能工程技术(如:高分辨率数值模型)确定最佳扰动机数量与位置,从而确保以最低成本获取最大的蓝藻控制效果.除蓝藻控制之外,数值实验结果也表明扰动机对营养盐浓度也有一定的降低效果.

摘要：针对我国湖泊生态环境保护及"一湖一策"工作的需要,开展了流域社会经济对东平湖水环境效应评估及联合调控方案研究.在基于"压力状态响应"评估方法、系统动力学模拟和情景分析的基础上,全面评估了东平湖当前水平、未来变化速率和主要瓶颈,确定了流域社会经济系统调控战略的必要性及潜力、方向和底线.结果表明:1)东平湖评估指数从2000年的52.4提升到2010年的61.6,其评估等级从Ⅲ级提升到Ⅱ级,若仅维持现状水平和高速发展速度,未来20年评估指数将很可能呈现缓慢下降趋势,长期处于Ⅲ级,甚至达到Ⅳ级;2)为了确保维持现状等级及稳中小幅度上升的趋势,到2030年,东平湖流域社会经济发展速度控制在过去11年平均增长速度的75%,环境响应措施提升到评估标准的Ⅰ级水平;3)建议东平湖的流域生态系统管理工作应先削减已有的和潜在的污染源排放量,随后以自然恢复为主,使湖泊水质进一步改善.