引黄水在北大港水库蓄存期水质咸化机理分析及防治措施论文

《引黄水在北大港水库蓄存期水质咸化机理分析及防治措施论文》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、引黄水在北大港水库蓄存期水质咸化机理分析及防治措施论文摘要：长期以来，“引黄济津”工程是解决天津市缺水问题的一项有效措施，北大港水库是该工程唯一的调蓄水库。“引黄水”经北大港水库蓄存一段时间后水质咸化，氯离子浓度超过了地表水Ⅲ类水质标准。从质量传递理论出发，全面地分析了“引黄水”水质咸化的原因，得出了“引黄水”水质咸化受北大港水库所处地区的自然地理条件和气象条件影响的结论，提出了减缓“引黄水”水质咸化速度的一些工程措施。关键词：北大港水库水质咸化传质理论防治措施AnalysisonYin-Huangechanismduri

2、ngbeingstoredinBei-Da-GangReservoirandPreventionMeasuresZhaoechanismModelSchetchaboutEvaporationConcentratingandMassTransfer3.2水文地质情况的影响大港区是天津水文地质分区最下游的一个区，其地下水的埋藏条件、富水性及水质等特征，均系最差者。大港区第四系浅层水，水位埋深为0.82~6.02米，水化学类型主要为氯化钠型水，地下水中氯离子浓度高达1500mg/L2。北大港水库库区的地下水将会通过土壤孔隙与“

3、引黄水”相连，地下水的含盐量高于“引黄水”的含盐量。同样根据传质理论，由于存在盐度梯度，地下水中的盐将向“引黄水”中扩散，造成“引黄水”盐度增加。因此，含盐量高的地下水是“引黄水”水质咸化的另一个源。3.3气象条件的影响大港区濒临渤海，处于大陆性与海洋性气候的过渡带，属温暖带大陆性季风型气候，季风显著，四季分明，春季多风少雨，夏季湿热多雨，秋季干燥气爽，冬季寒冷少雪。3.3.1蒸发量与降雨量的影响由图2知，大港区年蒸发量大于年降雨量(年平均差值达1400mm)，如果在一年之内没有补充新的“引黄水”，则库区水量就会减少。由于

4、蒸发作用只带走水，不带走盐分，则剩下的水体中的盐的浓度就会增加，这就是蒸发浓缩作用。因此，蒸发浓缩作用是造成“引黄水”水质咸化的另一个原因(图1)。图21974年至2001年大港区年蒸发量与年降雨量对照图Fig.2paringAnnualEvaporation1974to20013.3.2风的影响大港区位于季风气候区，并且由于大港区临海，几乎每天都有风。风是引起水体混合的重要因素，当风吹过水面时，对水面产生剪切应力，形成风浪，并产生风吹流，同时形成垂直环流和水平环流［4.5］。由风形成的风浪和环流，对水体产生强烈的搅拌作用

5、，这将会加速盐从库底土壤和地下水向“引黄水”中的扩散速度，从而加快“引黄水”水质咸化速度。另外，风的存在还会加快水分蒸发的速度6，从另一个角度加快“引黄水”水质咸化速度。此外，风还吹起部分水库周围的盐化悬浮土粒进入水库，也会增加“引黄水”的含盐量。3.4“引黄水”入库前原存水水质及水量的影响由3.1、3.2和3.3的阐述知，在“引黄水”进入水库前，水库原存水（或是上次“引黄水”剩余水，或是蓄洪水）的含盐量必定很高，氯化物含量超过地面水源Ⅲ类标准（表1中2003年8月17日水样即为2002年“引黄水”剩余水）。另外，由于北大

6、港水库是一个天然低洼地经人工围堰形成的水库，其库底地形凹凸不平，因此不可能将水库原存水排尽，这样原有含盐量很高的水就会和含盐量很低的“引黄水”混合，造成“引黄水”水质咸化。通过简单的计算可知，原存水含盐量越高，水量越大，在总库容一定的情况下，混合水水质咸化程度越大。4减缓“引黄水”水质咸化速度的工程措施建议由于“引黄济津”工程要求实施八个月才能解决天津市供水问题，往年由于北大港水库水质咸化问题到第六或第七个月开始水体中氯离子浓度就超过地表水Ⅲ类水质标准(≤250mg/L)，而不得不提前中止供水，浪费了大量的水资源。根据上述

7、对“引黄水”在北大港水库蓄存一段时间后水质咸化机理的分析可知，北大港水库所处的自然地理条件和气象条件是影响水质咸化的主要因素。当然，我们不能改变这些客观条件，但我们可以根据质量传递理论，对北大港水库采取一些工程措施，减缓“引黄水”水质咸化的速度，以期达到“引黄济津”工程要求实施八个月时间内对水质的要求，或者尽量减少废弃水量、节约水资源。建议措施一：建议在保证总蓄水库容的情况下，缩小水库面积，增加水库的水深，将有利于减缓“引黄水”水质咸化的速度，理由如下：(1)假设库底盐化土壤土质均匀，则其传质通量为定值。缩小面积可以减少水

8、体与库底盐化土壤的接触面，减少了库底盐化土壤传入水体中盐的总量，在引黄水总体积一定的情况下，就降低了引黄水中盐的浓度，也就是减缓水质咸化的速度。(2)蒸发量是以mm计，但蒸发损失水的体积与水体表面面积成正比。因此，缩小水库面积可以减少由于蒸发而损失的水量，减轻蒸发浓缩作用造成的水质咸化速度。建议措施二：