太子河区域水质改善水量调控技术研究
水质和水量调节
第二章 预 处 理 第一节 水质和水量调节 废水的水量和水质并不总是恒定均匀的，往往随着时间的推移而变化。生活污水随生活作息规律而变化，工业废水的水量水质随生产过程而变化。水量和水质的变化使得处理设备不能在最佳的工艺条件下运行，严重时甚至使设备无法工作，为此需要设置调节池，对水量和水质进行调节。 一、水量调节 废水处理中单纯的水量调节有两种方式：一种为线 内调节(见图2-1)，进水一般采用重力流，出水用泵提升。 调节池的容积可采用图解法计算，具体参见设计手册。 实际上，由于废水流量的变化往往规律性差，所以调节 池容积的设计一般凭经验确定。 另一种为线外调节(见图2-2)。调节池设在旁路上， 当废水流量过高时，多余废水用泵打入调节池，当流量低于设计流量时，再从调节池流至集水井，并送去后续处理。 线外调节与线内调节相比，其调节池不受进管高度限 制，但被调节水量需要两次提升，消耗动力大。 二、水质调节 水质调节的任务是对不同时间或不同来源的废水进行混合，使流出水质比较均匀，调节池也称均和池或匀质池。水质调节的基本方法有两种： ①利用外加动力(如叶轮搅拌、空气搅拌、水泵循环)而进行的强制调节，设备简单，效果较好，但运行费用高。 ②利用差流方式使不同时间和不同浓度的废水进行自身水力混合，基本没有运行费，但设备结构较复杂。 图2-3为—种外加动力的水质调节池，采用压缩空气搅拌。在池底设有曝气管，在空气搅拌作用下，使不同时间进入池内的废水得以混合。这种调节池构造简单，效果较好，并可防止悬浮物沉积于池内。最适宜在废水流量不大、处理工艺中需要预曝气以及有现成压缩空集水泵 调节图2-2 线外调节方 式
水污染控制课程论文
课程论文 学号： XX13020300XX 姓名： XXX 专业：水利水电工程指导老师：朱亮老师 任课老师：朱亮老师
水质水量联合调度研究现状和发展趋势 XXX （河海大学水利水电工程学院，江苏南京210098） 摘要：水资源短缺和水质恶化等问题是当前制约我国社会经济发展的重要因素之一，可通过水质水量联合调度 方式解决我国当前水资源问题。介绍了水质水量联合调度的概念和重要性，简析了国内外水质水量联合调度的 研究现状。针对现有的调度模型进行了分析，提出了水质水量联合调度中存在的水质水量相互影响考虑不足缺 少统一有效的模型空间分配模型欠缺等问题，并对我国水质水量联合调度研究工作进行了展望。 关键词：水质水量；联合配置；研究进展；调度模型 1 引言 水资源短缺是制约经济社会可持续发展的主要因素之一，缺水很大程度上是由于资源得不到科学分配和合理利用所造成，因此加强水资源的管理调度是提高水资源利用效率的重要方向。水量调度管理是一个逐渐发展的过程，从最初的用水量控制为主到总量与用水效率并重。随着社会生活水平和工业化程度的提高，水质恶化逐渐成为缺水的重要原因，频繁发生的水污染事件使得环境质量降低，生态系统退化。从水务一体化管理的发展趋势来看，水量和水质的联合调度是未来水量调配和水污染控制的主要决策技术。 从配置的角度分析，水量和水质是水资源的二重属性，二者相互影响不可分割，不同用水对水量水质的要求不同，需要结合水质要求对水量进行分配。从污染控制的角度考虑，水资源开发利用影响水循环，进而影响到水污染的治理，因此污染控制应和水资源开发利用统一考虑才能实现流域水环境质量的根本改善，通过水质水量联合模拟的模型和方法，实现对区域水量和水质的联合调度，达到水资源利用与区域环境保护的双重目标。实现水质水量统一合理的配置，必将有利于水环境与生态的改善和保护，最终实现水资源开发利用的良性循环。 本文联系最新发展动态归纳总结了水质水量联合调度的具体概念，通过对国内外水质水量联合调度的研究现状发现现有的问题。并针对现有的调度模型进行分析，从而提出我国水量水质联合调度过程中存在的问题和急需改进之处。 2 水质水量联合调度研究概况 水质水量联合调度的基本思路是：根据水资源管理的需求，水量水质联合调控的目标包括污染控制、水量配置和水生态保护。根据不同目标给出相应的控制方案，最后进行水量水质联合配置，形成总量控制方案，并进行方案后评估分析。 2.1 国外研究概况 水质水量联合调度是指按照流域水资源综合管理的理念，以防洪安全保证为前提，以流域水生态功能目标需求为导向，依托各种水利工程或非水利工程调度措施，优化调整径流的时空分配特征，从而实现水资源的经济、社会和生态环境综合效益最大化的一种水资源开发利用模式。按照调度目标指向可以分为以提高水环境容量改善水质状况为目标的水质调度和以保障环境流量为目标的生态调度，按照调度所依托的水工程类型可以分为水库（群）调度、闸坝（群）调度及流域综合调度，按照时段划分可以分为常规调度和应急调度。 国外对于水质水量联合调度的研究较早。从20世纪80年代后期，随着水资源研究中量与质统一管理理论研究的不断深入，国际上从单纯的水配置研究发展到水量、水质统一配置模型研究，从追求流域经济最优到追求流域总体效益最优为目标的合理配置研究，更加重视生态环境与社会经济的协调发展。 Afzal Javaid等人于1992年提出了针对某个地区的灌溉系统建立了线性规划模型，对不同水质的水量使用问题进行优化该模型能得到一定时期内最优的作物耕种面积和地下水开采量等成果，在一定程度上体现了水质水量联合调度的思想[1]。Lind.Owen.T等人，在2002年对查帕拉湖进行水质分析时，发现水质问题明显取决于水量，这就决定了水质水量问题必须统一协调考虑[2]。Gines.Munoz.J，2006提出将水质水量协调统一的方法用于解决水质有问题的大坝，建立系统评价模型决定大坝下泄水量等数据，该实例详细描
西安城市供水多水源水量水质联合优化调度_王晓峰
1999年10月 第29卷第5期 西北大学学报(自然科学版) J o urnal of N o rthw est U niv ersity(N a tur al Science Editio n) Oct.1999V o l.29No.5 收稿日期:1998-12-13 基金项目:陕西省第二农业区开发资助项目:(陕农发(1989)25号) 作者简介:王晓峰(1972-),男,陕西合阳人,西安理工大学硕士研究生,陕西师范大学教师,主要从事遥感与地理信 息系统研究。 西安城市供水多水源水量水质联合优化调度 王晓峰1 ,党志良 2 (1.陕西师范大学旅游与环境学院,陕西西安 710062;2.西安理工大学环境工程学系,陕西西安 710048) 摘要:根据西安市严重缺水的供水形势及实际情况,对西安市两个主要水源建立了动态确定型多目标非线性数学模型,并从水量水质两方面对其进行约束;应用了先进的、专门用来求解大型数学模型的计算机软件—GAM S,使得模型计算速度快、精度高、通用性强;采用了垂向水温分布公式,在水质约束中很好地描述了水库的垂向水温分布形态,精度高、规律性强,并且公式中的参数可用多种途径估算;最后,得出27年各月的水量水质参数,供管理者和决策者参考使用。关 键 词:多水源;水量;水质;优化调度;GAM S 中图分类号:TV 213 文献标识码:A 文章编号:1000-274Ⅹ(1999)05-0437-04 多年来,西安城市供水严重不足,建设资金又很缺乏,本文不考虑供水系统中两个无调蓄能力的天然径流和事故水库,对两个具有调蓄能力的主要水源进行联合优化调度研究,以满足水量及水质(主指水温)不断变化的要求,同时兼顾周至、户县、岐眉和宝鸡峡塬下4个灌区的农业用水,在西安市引水工程中为决策者提供参考和借鉴。 1 数学模型的建立 1.1 模型概化 [1～2] 西安市城市供水多水源水量水质联合优化调度 可概化为图1。 黑河、石头河水库为多功能分层型水库,其综合优化调度问题是求动态确定型多目标非线性数学模型的问题,将权重法和约束法结合起来(即混合法),数学模型概化为: 目标函数,max {f a (X )};约束条件,G U ≥0;非负条件,X ≥0。1.2 模型的建立 1.2.1 优化计算原则 ①从系统供需平衡角度出 发,按约束法将反映供水、需水的综合问题作为基本 目标,按权重法中的层次分析法对其进行权重分配, 图1 西安市多水源联合供水概化图 Fig .1 Sketch o f multi -so urce of w ater union supply of Xi ′an city
南水北调水质水量联合调控与应急处置关键技术研究简要信息
`` 1.2南水北调水质水量联合调控与应急处置关键技术研究 简要信息 【获奖类型】应用特等奖 【任务来源】水体污染控制与治理科技重大专项 【课题起止时间】2012年1月～2016 年8月 【完成单位】中国水利水电科学研究院 【主要完成人】王浩，蒋云钟，雷晓辉，权锦，秦韬，殷峻暹，廖卫红，张丽丽，田雨，尚毅梓，甘治国，杨明祥，蔡思宇，张云辉， 鲍淑君 背景 南水北调工程投资大，地位重要，工程条件和运行工况复杂、控制条件苛刻、水质要求高、利益主体多，一旦发生突发水污染事故，处理极其困难，除了直接中断输水，导致水资源需求无法满足外，还可能产生难以估量的经济损失，将对沿线城镇社会经济造成重大危害，需要研究通过科学的水量水质联合调度方式、闸泵联合调控方式、应急处置方式来降低上述风险源对输水水质的影响。 本课题以水质安全保障为核心，突发水污染事故应急调控与处置为手段，建立一套南水北调中线干线水质安全保障技术体系，为跨流域大型调水工程突发水污染事故防治和管理直接提供技术支撑，为实现“一渠清水北送”提供保障。 主要内容 ●河库渠水量水质耦合模拟技术； ●污染源风险评估及水质安全诊断技术； ●水污染事件水质水量快速预测及追踪溯源技术； ●水质水量多目标调度及应急调控技术； ●水污染事件预警及应急处置技术； ●水质水量联合调控自动化运行系统。
中国水科院科学技术奖2017年度获奖成果汇编 创新点 ●首次建立了集“数值模拟-评价诊断-预测预警-应急调控-污染处置-自动 运行”于一体的长距离调水工程突发水污染应急调控成套技术体系； ●基于大型输水工程特征，构建了闸控下渠道一维、湖泊二维和水库三维 水量水质多过程耦合模拟模型群，并利用参数辨识和并行计算提高了模 型群的精度和效率； ●构建了基于耦合概率密度方法的突发水污染追踪溯源模型，成功实现了 适用于长距离输水工程中突发污染源的强度、发生位置和时间的识别， 并通过引入启发式算法大幅提高了追踪溯源精度及效率； ●以工程输水安全及控制污染团扩散为目标，针对可溶性及漂浮类污染物， 分别提出了闭闸历时、闸门吃水深度等应急调控关键控制性指标的确定 方法，并形成了复杂输水工程闸群应急调控模式及预案库； ●面向大型输水工程突发水污染事件，提出“污染源控制-污染物防扩散-污 染物消除-应急废物处置”四位一体的应急处置成套技术体系、装置、材 料及预案库，并开发了应急处置预案智能生成模型； ●研发了南水北调中线干线、中线水源区、东线江苏段水质水量联合调控 自动化运行业务化平台，实现了常规水量调度与突发水污染事件应急全 过程综合调控，并开展了示范应用。 推广应用情况 本课题形成了6大类15项南水北调水质水量联合调控与应急处置关键技术，研发了污染物处置装置、处置材料、各类数据库、预案库、软件平台、实验平台 等6大类的21种产品与装置，研编了多参数无量纲水质安全评价诊断技术规范 等5部标准规范，开发了两大水质水量联合调控自动化运行系统平台。 课题研发的技术与产品、装置在课题的两项示范工程中进行了系统应用，效果良好；研发的中线一期工程水质水量联合调控自动化运行系统平台部署在南水 北调中线干线工程建设管理局总调中心大厅和汉江水利水电（集团）有限责任公 司水库调度中心，在中线水源区水污染应急调控业务、中线干线的常规及应急水 质水量联合调控业务中得到了广泛应用；协助国务院南水北调工程建设委员会办
水资源配置的一点看法
对于云南省水资源配置的一点看法 水资源配置是指在流域或特定的区域范围内，遵循高效、公平和可持续的原则，通过各种工程与非工程措施，考虑市场经济的规律和资源配置准则，通过合理抑制需求、有效增加供水、积极保护生态环境等手段和措施，对多种可利用的水源在区域间和各用水部门间进行的调配。（引自《全国水资源综合规划技术细则》）。下面将分成水资源配置的主要发展历程、目前水资源配置的主体框架和思路、云南省水资源配置拙见三个部分来阐述。 1 水资源配置的主要发展历程 结合国家科技攻关和水科院水资源所做工作，水资源配置分为如下几个重要发展阶段： ①萌芽 20世纪60年代关于水库优化调度是水资源分配研究的萌芽； ②水资源评价阶段（“六五”攻关） 水资源评价是水资源配置的基础，也是分析流域和区域水资源问题的基础。由于华北地区径流明显减少和过量开发水资源，造成多种生态环境问题，严重影响到华北地区水资源安全。1983年国家将《华北地区水资源评价和开发利用研究》列为“六五”(1981~1985年)国家科技攻关项目第38项，对该地区的水资源状况进行深入研究。该项目包括9个课题，由水利水电科学研究院、南京水文水资源研究所等单位承担。“六五”攻关中对水资源评价作了大量基础性工作，比较科学全面的对华北地区水资源数量、质量和特点进行了评价，并建立了大量水文水资源观测站点，为后期的水循环规律研究奠定了基础。 ③“四水转化”与地表水地下水联合配置（“七五”攻关） 继“六五”之后，“七五”(1986~1990年)国家科技攻关项目第57项，《华北地区及山西能源基地水资源研究》课题在“六五”期间对水资源评价的基础上，根据大量的水分运移观测资料，探讨了包气带水分的运移规律，分析了降雨入渗补给机制和变化规律，在理论和实际计算上均有所创新。报告中研究了农田蒸散发和潜水蒸发规律、计算方法，并提出了新的潜水蒸发计算公式。在实验资料的基础上对非饱和土壤水零通量面的发生、发展和消失的变化规律进行了分析，并在入渗补给量和蒸散发的计算中应用，并通过小区实验研究和大区水均衡实验研究相结合的方法，进行水平衡分析和“四水”转化规律的研究。这些研究成果对深化认识“四水”转化规律，提高水资源评价精度以及指导农业节水和合理开发利用水资源，以及实现地表水地下水的联合配置调度具有科学意义和实用价值。通过降水—地表水—土壤水—地下水的水循环分析，以及水均衡观测试验研究，基本摸清了在不同地下水位埋深条件下区域“四水”转化关系，提出了华北地区地表水资源量、地下水资源量、水资源总量及水资源可利用量等评价成果，并开展了华北地区节水、地表地下水联合运用、规划水平年的供需平衡分析等，初步形成了华北水资源规划管理的科技支撑。“七五”攻关将水资源分配的概念从以水库调度为主要内容的地表径流分配推进到了地下水和地表水的联合调控，并考虑到了地表水文过程和地下水转换的动态关系，从水源上扩展了配置的口径。此阶段我国水资源配置研究已现雏形。