西园隧洞引水工程对滇池CODMn的影响分析

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1、维普资讯http://www.cqvip.com第lO卷第2期湖泊科学Vo】．1O，No．2l998年6月JOuRNALOFLAKESCIENCESJun．，1998西园隧洞引水工程对滇池CODM的影响分析’蒸趔李术军(中国水利水电科学研究院水力学研究所，北京100038)提要本文在滇池潮流特性研究的基础上，建立了滇池平面二维COD输移扩散数学模型，利用模型对污染物进入滇池水体后的转移扩散规律进行模拟分析，对滇池周围西哥隧洞引水工程等一系列愕染控制工程措施对滇池主要污染指标COD~．的影响进行评价，为综合治理滇池提供了理论依据·II，／矿．分类号Q9严歹4g

2、=l2西43．3／V—。：／，、茅当前．治理湖泊污染已成为世界各国共同关注的重大环境问题．治理措施基本可概括为生物措施、化学措施、物理措施、物理化学措施和水利工程措施．单靠生物、化学措施收效慢，一时难以改变滋生污染的环境，而控制污染源措施与水利工程措施并举．再辅以其它措施，可以改变不合理的格局，能够更快地达到治理污染的目的，因而普遍受到国内外的关注．美国的华盛顿湖、日本的琵琶湖、杭州的西湖均采取工程措施治山治水、清污分流、调整改变水流流向、加速水的流动和换水周期，获得了较大的环境效益．滇池的西园隧洞引水工程也属水利环境工程，它既可增加滇池的出流量，提高滇池的

3、防洪能力，又可加快滇池的换水周期，使严重污染的草海污水不再流向外海，直接由西园隧洞排走．从而保护了滇池主体——外海不受污染．该项工程已经完工，并正式投入使用，但由于到目前为至，尚未对工程的环境效益作深入的评价，人们对它的认识分歧较大．西园隧洞引水后．对滇池水质的影响如何，这是社会各界人士关注和争论的焦点，作者选取主要污染指标COD．采用数值模拟的方法，较全面地模拟分析了西园工程实施后对滇池水质的影响．1滇池水污染概况和西园隧洞工程简介1．1滇池水污染概况滇池位于昆明市下游，它既是昆明市的主要水源地，又是昆明市生活污水和工业废水的主要排放地．再加上湖周的面源污

4、染．滇池的有机污染及富营养化十分严重．尤其是草海，园靠近城区，受纳大部分城市生活污水及工业废水，湖水常年为黑色，有大量水葫芦生长．目前滇池入湖河道有二十余条，呈向心状注入湖区，而出口只有一条海口河，且位于外海西南岸(图1)．湖内水流较缓．流速为cm／s量级．这种水流特征与污染源的分布极不适应，主要表现在以下几方面；(1)出流集中于外海，而外海单位面积上的污染负荷远小于草海，相应水质优于草海，造成出流浓度小于人流浓度，即所谓的“蓄浑排清”，使水体水质不断恶化；(2)湖流流速较小．加·收藕日期-l997—01—20，收到修改藕日期，I997-09-17．李锦鸯，

5、女，1965年生，高级工程师维普资讯http://www.cqvip.com2朝李锦秀等：西目隧洞引水工程对滇池)D的影响分析之流程长的特点不利于污染的输出，污染物在湖区的滞留时问长；(3)汛期来临时，洪水会使大量草海极度污染的湖水流入外海，这使草海成为外海水质不断恶化的潜在威胁，并对城市用水造成严重影响。1．2西园隧洞引水工程及其配套工程概况针对目前滇池严重的水污染现状，以及现有不合理的水体出纳与荐染源分布格局，云南省、昆明市两级政府投资兴建了滇池防洪保护及污水资源化一期工程．具体包括：(1)在草海西南岸新建西园隧洞引水工程，以增加滇池出流量，提高滇池防洪

6、标准，同时在草海与外海连接处兴建节制闸和船闸(图1)，控制草海污水不流向外海，而到汛期，又可使外海相对较清洁的湖水注入草海，再由西园隧洞排走，从而缩短污染物在湖区的滞留时间．节制闸最大过流量为36m。／s}西园隧洞最大过流量为40m／s．(2)在昆明城区已投资兴建了四个污水处理厂，用来处理昆明市的生活污水和工业废水，到2000年，昆明市的设计污水处理率达60．65．为了更大程度地减轻滇池主体——外海的污染负荷，云南地方政府还在规划兴建滇池北部的截污工程．将外海的主要污染源大清河污水经管道导图l滇池水最及一些工程措施布置图入污水处理厂，再排入草海．Fig．1S

7、ketchmapofwatersystemandsome该项目的主体工程是西园隧洞工程，人们对projectslayoutinDianehilake其争议较大．本文选取有机污染指标cOD代表水质指标，以西园隧洞主体工程为重点，采用数学模型预测了西园隧洞等主要污染控制措施实施后对滇池水质的影响．2滇池CODMn水质数学模型2．1基本方程作者等曾建立了滇池平面二维湖流模型，对滇池的水流特性进行了较深入的研究．本文在潮流研究的基础上，建立相应的滇池平面二维COD水质模型．基本方程为：_a(hCⅢ)+a(UC)+堕一[^詈]+考[嘉]++·h·C(1)式中，h为水探

8、(m)；c为浓度(g／m。)；【，为横向单宽流量(m