周边水闸排水对东风西沙水库取水口影响研究

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1、第45卷第4期人民长江Vo1．45．No．42014年2月YangtzeRiverFeb．，2014文章编号：1001—4179I2014J04—0021—03周边水闸排水对东风西沙水库取水口影响研究陈江海，吴彩娥，刘晓敏，关许为(上海勘测设计研究院，上海200434)摘要：为了研究崇明岛内汛期周边水闸排水对东风西沙水库取水口水质的影响，以水库上游新建水闸为例，在对水闸汛期排水风险进行初步识别的基础上。通过建立长江口水动力一水质风险模型并进行模拟计算，定量分析了新建水闸汛期排水对水库取水口的影响。研究结果表明，新建水闸排水对于水源地取水口水质影响较小，属于一般风险源。关键词：取水口；

2、风险源；汛期排水；东风西沙水库中图法分类号：TV697文献标志码：A崇明岛四面环水，水量充沛，枯水期受长江盐水入代表。一环，指岛上两条东西走向的河流，即北面的北侵威胁严重，目前岛内没有集中式水源地，为加快崇明横引河与南面的南横引河；29竖，指岛内29条南北走岛供水集约化和改善供水水质的进程，规划建设东风向的竖河；26闸，指沿岛总净宽264m的26座引、排西沙水库作为崇明岛的饮用水水源地。东风西沙水库水闸。由此共同构成了全岛骨干引淡排涝系统。崇明位于长江口南支上段的北侧、崇明岛西南部，利用已圈岛内河水质基本处于Ⅲ～Ⅳ类之间，河道水质已受到围的东风西沙与崇明岛之间的夹泓建设水库(属于避一

3、定程度的污染。咸蓄淡水库)。水库设计总有效库容890．24万m，规岛内水闸主要实行南引东排和南引北排方案，咸划近期供水规模为21．5万nl／d，远期供水规模为40潮入侵季节(每年10月至次年4月)，北面水闸全部万m3／d。关闭，非咸潮季节(5～9月)，利用岛内南面的崇西、新东风西沙水库作为高敏感环境风险受体，容易受建及庙港等水闸引进长江清水，灌溉农田及维持内河到周边地区突发性水污染事故等环境风险源的威胁。水质，同时通过北面排水水闸将农田流人河道里的水其中水库上游新建水闸汛期排水期间严重超标污水集体向北排出。中下泄可能会对水库运行期间的正常取水造成影崇明岛内内河一般每年进行两次大换水，

4、主要集响，这是东风西沙水库取水口重要的风险源之中在春季和汛期，5月中旬，开启所有水闸，将冬季河一。因此，研究汛期上游新建水闸排水对水源地道沉淀的水体排出，引入新鲜水源灌溉农田。而到了取水口水质影响具有重要意义，同时也为上游新建水汛期，根据防洪需要，所有水闸再次开启，将内河水排闸合理调度和水源地保护管理提供依据。入长江，尽可能留出河道调蓄库容，一方面有利于汛期排涝；另一方面通过排水将河道中的有害物质排出。l崇明岛水系和水闸引排概况2风险源识别崇明岛由长江水不断冲积形成。作为上海市目前唯一的郊县，四面环水的崇明县拥有星罗棋布、数量众根据有关文献，不小于12．7mm／h持续1h的降多的水系

5、，全岛有15108条河道，几乎占全上海河道水可以冲刷地面90％的地表污染物，当崇明岛内汛期数量的3／5，水域面积共有150km，占整个岛屿面积遇到强降雨亟需排水时，雨水和生活、农田退水同时下的12％。崇明本岛河网水系以“一环、29竖、26闸”为泄，污水处理厂对雨污水没有及时的收集和处理能力，收稿日期：2013—10—10作者简介：陈江海，男，工程师，主要研究方向为水环境保护。E—mail：cjh@sidri．eom22人民长江2014生特别是初期雨水中污染物浓度较高，岛内农田面积较态、泥沙输运等问题。大，农田退水中含有大量的农药、化肥残留物，致使降3．2基本方程雨径流中的污染物浓度远

6、高于同期河流水体中的污染考虑Bousinesque近似和浅水假定，以及风应力的物浓度，其中大部分污染项目高2～5倍以上，对内河影响，则垂向积分的二维水动力学方程组如下。水质造成严重影响。连续方程：东风西沙水库附近上游共有2座引排水设施，分+塑+塑：s(1)别为新建水闸、明珠湖引排水涵闸，水库下游有庙港水aay闸，见图1。新建水闸位于水库上游，主要功能为引动量方程：淡、排涝、挡潮，孔口净宽14In；明珠湖引排水涵闸紧op+(2)_+()++邻水库，是明珠湖引、排水的主要通道之一；庙港水闸d位于水库下游，主要功能为引淡、排涝、挡潮，净宽16gP~『+_q2—一m0[袅(+()]一明珠湖引

7、排水涵闸规模小，且常年排江流量较小，伪一+(p)：0而庙港闸位于取水口下游位置，排江对水源地取水影p批(2)响要小于新建水闸。因此，本文将距离取水口约3km+c}2，+未c++的上游新建水闸作为典型闸，研究上游水闸排水对东风西沙取水口水质的影响。gq／~广+q2—一[(矗r")+()]+一fvv+(p。)=0D0v式中，h为水深，I13；为水位，m；P、g为、Y向的单宽流量，m／(s·m)；C=日为谢才系数，其中n为曼宁系数；f为风阻力系数；V为风速，、分