动水条件下泥沙吸附砷污染物规律研究

黄河水少沙多,是典型的高含沙河流。实验模拟黄河自然流动状态下泥沙对砷污染物的吸附,利用环形水槽开展动水条件下泥沙吸附砷污染物规律研究,考察了含沙量、初始浓度和吸附时间等影响因素。结果表明:(1)泥沙对砷的吸附很快。当初始浓度为0.05mg/L、0.5mg/L时,吸附平衡分别为300s、60s,去除率分别为83%、90%;(2)含沙量越小,单位质量泥沙对砷的吸附量越大;初始浓度越高,单位质量泥沙吸附量越高。(4)水体中的砷含量随时间呈幂函数下降。     

通航水域泥沙固磷效应研究*

通航水域污染治理难度大，限制了水运交通绿色发展，泥沙是影响通航水域水体磷负荷的重要因素。通过室内试验和野外现场试验，分析了航道泥沙对磷的等温吸附特性，提出酸性活化和钙性活化方法，比较了活化泥沙的磷吸附特征及动力学过程，探讨了泥沙活化除磷方法的适用性。结果表明，航道泥沙粒径和含量是影响磷平衡吸附量的重要因子，减小泥沙粒径和降低泥沙含量可增加对磷的平衡吸附量，最高可达0.944 mg/g；等温吸附和动力学分析表明，酸性活化泥沙对磷以物理吸附为主，钙性活化泥沙对磷以化学吸附为主；钙性活化泥沙最大磷饱和吸附量可达16.50 mg/g，在相同泥沙含量条件下，分别是酸性活化泥沙和天然泥沙的8.1、17.5倍。泥沙活化可提升天然泥沙吸附磷性能，作为潜在的水体除磷方法可为通航水域水质提升和污染治理提供基础研究支撑。     

提升环抱式港池水交换能力研究进展

针对环抱式港池的水质恶化问题,就国内外现存的多种提升港池水体交换的工程技术进行了探讨。通过对港池水体污染物浓度与港池容积、港池水体交换量之间的关系进行理论分析,得出:提升港池水体交换量是降低污染物浓度的最重要对策;其次,改善港池水流状况、促进港池水体混合亦是降低港池内污染物浓度的重要手段。因此,在考虑泥沙对策的基础上,采用海水交换型防波堤等利用自然水动力条件实现自港池外向港池内单方向海水流入的技术,是提升港池水体交换量,改善港池水质的技术方向。同时,通过行政法规掌控码头、船舶等的排污量,也是绿色海洋可持续开发利用的必要条件。     

乐清湾水动力及泥沙环境特征

基于现场实测水文泥沙资料,对乐清湾水动力条件及泥沙环境进行了研究。乐清湾为半封闭型淤泥质海湾,湾内波浪小、潮差大、深槽流速大、波浪掀沙作用不强、水体含沙量低;乐清湾底质以粉砂质粘土为主,与瓯江口以细砂为主的底质明显不同,乐清湾内水体含沙量也明显低于瓯江口,因此乐清湾受瓯江下泄泥沙直接影响较小,湾内泥沙主要来自近岸浅滩泥沙的就地悬浮搬运。     

环抱式单口门港池水体交换能力研究

沿海港口的环抱式单口门港池可起到防浪和减少泥沙回淤的作用,但此种港池布置对于港区内外水体交换是不利的.在港池1:2门朝向正对波浪情况下,港池水体随涨潮流增加、落潮流减小而出现港池内水位涌高,导致港池内外水体交换量减小、港池水环境容量下降.以浙江台州温岭港为例,在单纯潮流及波流共同作用两种水情下,通过模拟规划方案下港池内外水质点运动轨迹变化及计算口门通过潮量的变化来探讨该类型港池对污染物输移及水体交换方面的特点,并提出相应的解决办法.     

水体扰动对船舶航行过程稳定性的影响分析

针对原有影响分析中,对水体扰动判断不准确的问题,提出水体扰动对船舶航行过程稳定性的影响研究。建立水体扰动动力模型,根据水下浅地层泥沙颗粒,所受到各作用力方向差异,计算泥沙饱和湿密度,得到水体扰动模型;结合水下浅地层周边环境情况,判断引航道内的特殊水流条件,分析水体运动程度,完成水体扰动对船舶航行过程稳定性的影响研究。设计仿真对照实验,将所提出的影响分析结果与原有结果对比,其结果表明,所提出的影响分析结果曲线,与实际曲线的变化趋势大体相同,能够证实该影响分析准确性明显高于原有结果。     

灌河口海域泥沙悬浮和沉降试验研究

掌握灌河口海域泥沙运动规律是开展灌河口航道整治研究的基础。以现场所取泥沙为研究对象,通过大型波浪水槽试验研究灌河口海域泥沙在不同的水深、不同的波周期和波高条件下的悬浮规律。通过静水沉降试验研究灌河口海域泥沙在不同初始浓度、不同水深下的沉降特性。结果表明,在极限波高情况下,水体上部区域含沙量较小,且沿垂线分布变化较小,但水体底部附近含沙量较大,总体上底部含沙量比上部水体含沙量大0.25~0.96 kg m^3;不同水深以及不同初始含沙量情况下,泥沙沉降速度0.08~0.20 cm s,与单颗粒泥沙沉速在同一量级,灌河口海域泥沙絮凝作用较弱。     

虾峙门海域水流泥沙特性分析

分析虾峙门海实测的潮流，波浪及泥沙资料，通过研究该海区不流泥沙特性表明，由于狭道地形影响、狭道内及口门处潮流为往复流，口门外开阔海域潮流为顺时针方向的旋转流；波浪作用与水体含沙量有对应关系。     

城市黑臭水体整治研究——以南京市内秦淮河(玄武段)为例

以南京市内秦淮河(玄武段)为研究对象,从城市黑臭水体形成的机理入手,识别分析城市建成区水污染特征及水环境问题。研究表明;城市生活及三产污染物入河量地表径流污染物入河量小餐饮污染物入河量。其中城市建成区污水接管率低、雨污分流不彻底、雨季截流系统溢流频繁造成城市生活及三产污染物大量进入城市水体是城市水体黑臭的直接原因,COD、氨氮、总磷的污染物入河量分别占总体入河量的71.93%、89.52%、87.52%。城市河道水动力条件不足,淤积严重,内源污染释放加剧了河道的黑臭现象。因此选择适宜城市建成区的截污工程及内源治理是黑臭水体治理的前提条件,水动力条件改善和生态恢复是黑臭水体治理的长效保障措施。     

盐水环境下细颗粒淤泥的起动试验研究

为掌握细颗粒淤泥在盐水环境下的起动规律,利用可循环水槽开展盐水0‰泥(仅水体含盐)、盐水盐泥(水体和泥沙均含盐)和0‰水盐泥(仅泥沙含盐)3个系列的泥沙起动水槽试验.基于PIV(粒子图像测速)系统和数字图像灰度处理技术实现泥沙起动流速的定量判别.结果表明:水体或黏性泥沙的含盐度越高,黏性泥沙越难起动.黏性泥沙起动流速与...     

沙河黑臭水体污染底泥清除标准分析

在黑臭水体综合治理中,清淤是消除内源污染的有效方法。合理确定疏浚深度,是消除内源污染的首要问题。通过视觉分层法、含量分析法及释放试验法,对沙河底泥污染物含量及释放量进行分析,最终确定将底泥中重金属污染物超标或TN含量1 500 mg/kg或TP含量500 mg/kg作为底泥清淤控制指标的限值。按此标准确定清淤厚度为0.3~4.4 m,清除底泥约37.17万m~3,可清除TN 1 848.75 t、TP 825.62 t,有效清除了内源污染,为沙河后期水体的生态修复提供较好的内在条件。     

波流共同作用下粉沙质悬移质运动规律的研究

研究了波浪作用下悬移质含沙量的垂线分布规律、底部高浓度含沙水体层的高度和含沙量分布以及该层中水体的运移速度。从而得出了底部高浓度含沙水体层的输沙量计算公式,为粉沙质床面的泥沙淤积计算提供了新的方法。     

钦州湾近海区沉积特征及航道淤积研究

对钦州湾近海区的动力条件、沉积特征、泥沙来源及运移趋势,东航道开发的泥沙条件及其淤积情况进行了分析,认为钦州外湾的泥沙来源有限、水体含沙量小、滩槽稳定、东航道轴线走向总体上与涨潮流向一致,航道开挖后不致出现大的泥沙问题。     

浙江苍南海域水文泥沙环境及冲淤演变分析

通过现场大量实测水文泥沙及地形资料,对浙江苍南海域的水动力条件及泥沙环境进行了研究。研究结果表明,该海域潮汐动力强、受台风影响频繁,工程临近大片河口浅滩,水体含沙量较高。因此,应尽量减小防波堤内港池的无用水域面积,以减少进港的纳潮水体和沙量。另外,为减少台风及风暴引起的骤淤,对航道进行一定的整治是十分必要的。     

粉沙质海岸波浪和潮流作用下泥沙垂线分布研究

研究波浪和潮流作用下水体含沙量的垂线分布,是解析粉沙质海岸滩面泥沙在波浪和潮流作用下泥沙运移形态的重要基础。通过波浪水槽实验和现场观测资料,揭示粉沙质海岸滩面泥沙在波浪和潮流作用下垂线分布特征,并应用泥沙扩散方程,建立起半理论半经验的含沙量垂线分布公式。     

泥沙在驻波条件下的沉降规律

泥沙沉积是海洋和河道中的一个常见现象,沉积后泥沙在表观形态上表现为沙波。文章通过建立二维泥沙沉降模型,研究了驻波场中泥沙沉降的规律,对沙波的形成机理作了初步的探讨。研究发现泥沙直径、水深、波幅、波数均对泥沙的沉降轨迹有重要影响,但是投放位置xo/L为0、0.5和1的泥沙的落地点和初始投放位置之间没有位移,表明了沙波形成与波浪场关系很大。     

基于HJ-CCD的舟山近海海域悬浮泥沙浓度遥感反演

舟山近海海域悬浮泥沙浓度较高,对于水质和生态环境等有不利影响,对其监测具有重大意义。为了反演舟山近海海域悬浮泥沙浓度,本文基于实测光谱数据和悬浮泥沙水体样本数据,结合CCD影像的波段设置,计算等效遥感反射率,建立水体遥感反射率与悬浮泥沙浓度的反演模型,发现R_e(3)/R_e(1)和R_e(3)/R_e(2)波段组合有着较高的相关性和反演精度,而(R_e(2)+R_e(3))/R_e(2)/R_e(3)的波段组合有着最高的反演精度。并利用HJ-CCD遥感数据,绘制泥沙浓度分布图,为舟山近海海域悬浮泥沙浓度监测提供有效方法。     

长江口北槽深水航道水沙输运特征三维数值模拟

基于长江口北槽实测水文观测资料,利用三维水流泥沙数学模型对北槽内盐水楔、水流及泥沙输运特征等进行模拟分析。结果表明:北槽中段泥沙表、底层差异明显,垂向分布不均匀,受盐水楔影响,泥沙更容易在中段聚集;泥沙北槽内输运距离较长,1个落潮过程难以输出北槽,在反复输移中跨越航槽几率大大增加,尤其北槽中下段涨转落低流速时段较长,底部含沙量较高,易形成航道回淤;输出北槽的部分泥沙水体可能在旋转流作用下经九段沙及南导堤重新回到北槽,累积循环,成为北槽内含沙量较高的重要原因。     

台风对洋口港深水航道骤淤影响的研究

联合运用SWAN模型和MIKE21模型，建立了波流联合作用下平面二维的泥沙数学模型，模拟台风作用下洋口港深水航道的淤积情况；提出了近底高浓度水体临界高度的计算方法，据此建立了考虑推移质与近底高浓度含沙水体层两层模式输沙、计算粉砂质海岸淤强的经验公式；最后运用上述2种方法分别计算台风作用下洋口港外航道的淤积，分析结果认为台风作用不会对洋口港外航道造成很大淤积。     

洋山港海区悬浮泥沙运动遥感分析

利用卫星遥感图片对洋山海域悬沙分布规律及运动趋势以及杭州湾、长江口泥沙运动对洋山港的影响进行了分析,提出了长江口下泄泥沙不会直接影响到大小洋山海域;洋山港海区高浓度含沙水体一方面受到杭州湾涨落潮水流携带高浓度泥沙的影响,另一方面水流围绕岛屿形成复杂回流区也造成局部高含沙,岛屿效应引起的局部高含沙是杭州湾岛屿群的共性。