北大港水库水质安全的研究

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1、摘要水质安全是经济和社会可持续发展的基础。随着外源污染控制技术的不断发展和治理技术的不断提高，内源污染治理问题受到了决策者和科研工作者的极大关注。当底泥上覆水体污染物含量减少或水体受到扰动时，大量的底泥污染物会被释放出来，对水体造成污染，要解决此问题，需要对水污染防治措施及底泥释放机理有全面的认识和了解。本文以北大港水库为例，运用数值模拟方法进行了水质模拟研究，并通过优化调度方式，确保水库水质安全，并通过对底泥污染物释放的模拟分析得出底泥释放的影响因素，为水质安全研究提供科学依据。北大港水库存在严重的底泥污染问题，作为天津市最大的平原水库和南水北调调蓄水库，2013年起将

2、调蓄南水北调东线来水4．5．5亿m3。首先，建立三维水动力水质耦合模型，以氯离子为水质模拟指标，对水库水体氯离子迁移及底泥氯离子的释放进行模拟，并通过对水位及水体氯离子浓度的模拟值与实测值的比较，验证了模型的可靠性。其次，通过对底泥释放的模拟分析得出：底泥氯离子的释放量和释放速度与底泥、水体污染物的浓度差及其上覆水体的流速成正比。最后，运用上述模型，对北大港水库设置了三种典型蓄供水方案，分别进行了水动力及水质模拟研究，通过对各运行方式的流场、水质的分析比较，选出了较合理的方案，即主辅库联合调度方案。关键词：北大港水库；水质安全；水质数值模型；底泥污染物释放；氯离子浓度AB

3、STRACTThesafetyofwaterqualityisthebasisofsustainabledevelopmentoftheeconomyandsociety．Aftertheexternalpollutionhadbeencontrolled，theendogenouspollutioncausedbypollutedsedimenthasbeenpaidcloseattentionbydecisionmakersandscientists．WhentheconcentrationofthewaterpollutantiSdeclinedorthewater

4、isdisturbed．thepollutantinthesedimentwillreleaseandgetintothewater．Beforediscussinghowtosolvetheproblem，theknowledgeaboutwaterpollutioncontrolandthemechanismofsedimentreleaseisneeded．ThispapertakesBeidagangreservoirasanexample，anddescribesthedynamicprocessinthesimulationofwaterquality,and

5、thegeneralrulesaboutthereleaseofcontaminationinsedimentwereobtained．Theresultsobtainedinthestudymightprovidescientificreferencesfortheresearchofthewaterqualitysafety．AsthelargestplainreservoirofTianjinandaregulatingreservoirforSouth-to-NorthWaterTransferProject,itssedimentwaspollutedserio

6、uslyandthestoragecapacityofBeidagangresen，oirwillcometo450．500millionm3since2013．Firstly,a3-Dhydrody’namicandwaterqualitymodelwasestablished．AndtakingCI’assimulationindex，thetransportationofCI’，whichisinwaterbodyandsediment，wassimulated．Inaddition，throughcomparingdatacollectedfromfield．ba

7、sedmeasurementandcalculationresults，themodelwascalibrated．Secondly,throughsimulatingtheconcentrationvariationsofCI‘inthesediment，itisconcludedthatthequantityofcontaminationreleasedfromthesedimentandthereleaserateisdirectlyinproportiontotheflowvelocityandtheconcentra