太浦闸调度对黄浦江水源地水质影响数值模拟

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1、第43卷第12期人民长江Vo1．43．No．122012年6月YangtzeRiverJune，2012文章编号：1001—4179(2012)12—0033—04太浦闸调度对黄浦江水源地水质影响数值模拟刘水芹，田华，易文林(上海市水文总站，上海200232)摘要：为进一步研究通过太浦河调水改善下游水源地水质的调度方式，综合分析了黄浦江上游水文水质历年同步调查数据和太浦河大流量原型试验资料，建立了黄浦江水系水量水质数学模型。选用平水年和枯水年两种年型，以及太浦闸泵联合调度控制的4种不同下泄流量，研究

2、不同年型和下泄流量组合对黄浦江上游水源地水质的影响关系。计算结果表明，在太浦闸流量相对较大的情况下，黄浦江上游水源地水量明显增加，约5～6d水质明显改善；但当大流量停止且恢复到常规流量时，约2～3d水质即就恢复到原状。关键词：水源地；水质；水资源调度；太浦河；黄浦江中图法分类号：X52文献标志码：A近年来，利用水资源调度来改善水环境的方式越为太浦河和拦路港。来越被水资源从业者所接受，相关部门相继研究和实黄浦江多年平均净泄流量约350m／s，丰枯水年践了诸多区域内和跨区域的水资源调度工程，如上海份变化

3、为450～200m／s。年内最大流量发生在12苏州河综合调水工程、太湖流域引江济太工程等¨。月，约396m／s，最小流量发生在8月，约290m／s。黄浦江上游水源地是上海市重要的供水水源地之一，年际分布也不均，最大年平均净泄流量755m／s，发生即使青草沙水库全面通水后，仍承担着上海近30％以在1954年；最小年平均净泄流量153m／s，发生在上的供水水源，13取水量约为500万m，其战略地位1979年。对1954～2009年的年平均净泄流量进行P仍然非常重要。自太浦河闸泵工程运行后，可以对太一Ⅲ频

4、率计算，保证率10％，50％和90％的年平均净浦河下泄流量进行人工控制。为研究太浦河不同调度泄流量分别为533，347m／s和205m／s。太浦河开方案对黄浦江上游水源地的影响，采用原型试验和数通前，黄浦江上游3条支流的主要来水比例分别为学模型，对不同调度条件下太浦河沿程水质变化规律、29％，42％和22％，太浦河开通后，来水比例发生了变太浦河流量与黄浦江上游水源地水质改善关系、改善化，以斜塘来水为主，园泄泾次之，大泖港最少，来水量历时等进行了研究，以便为进一步探索利用太湖通过分别占52％，35％和

5、13％，其中太浦河来水量约占斜太浦河向下游调水，以改善下游水源地水质的能力，为塘水量的62％。今后进一步完善引江济太长效运行机制提供参考依监测结果表明，近年来黄浦江全江段水质类别在据。Ⅲ～Ⅳ类水之间，总体上，上游水质好于下游。黄浦江上游以有机污染为主，3条支流中，以斜塘水质最1黄浦江上游水量水质现状好，其次为圆泄泾，泖港最差。氨氮是黄浦江上游水质黄浦江水系是太湖流域最下游的一个河网水系，的主要影响物质，以氨氮为例，历年水质变化见图1，上游主要支流有斜塘、园泄泾和大泖港3条，承泄着太2。湖、江苏淀泖地

6、区、浙江杭嘉湖地区的大部分来水，并2006～2010年期间，松浦大桥水源地的氨氮年均在米市渡以上汇合成为黄浦江干流。斜塘的主要支流值以2007年最高，达1．35mg／L，属Ⅳ类，之后水质有收稿日期：2012—05—08作者简介：刘水芹，女，高级工程师，博士，主要从事水文水质分析及水环境数值模拟研究工作。E—mail：liushuiqini@126．eom34人民长江所好转，2008～2010年降低到1．0rng／L以下，属Ⅲ段，但松浦大桥取水口水质改善明显，氨氮质量浓度下类。从月均值看，每年氨氮值最

7、高时段在1～3月份，降达32．4％。分别属于V类和劣V类；氨氮值最低的时段在8～103水量水质模型月份，属于Ⅱ类。进入l1月下旬后，取水口水质开始逐步下降，4月底至5月初，水质开始好转。笔者利用MIKE11软件建立了全市内陆河网地区—冷一太浦河练塘—目一拦路港东方红大桥的水量水质数学模型。上边界为苏州河吴淞港大桥、—r-斜塘夏字圩—*一园泄泾三角渡—l÷一大泖港泖港大桥---o--黄浦江松浦大桥淀浦河西闸外、太浦河闸下、拦路港淀峰、园泄泾大蒸塘、泖港上游以及长江浏河口、练祁河口、杭州湾沿线大治河、芦

8、潮港等，下边界为黄浦江吴淞口。水动力模型采用Abbott六点隐式格式求解一维河流非恒定流方程组。针对全市河网有机污染严重的特点(DO，COD，BOD，NH一N等主要水质指标均有超标现象)，本研究采用MIKE11软件中的ECOLAB的图1黄浦江上游氨氮年平均浓度变化BOD—DO—NH一N耦合模块。水动力初始条件为：水位3．0m，流量0rn／s。水质初始条件为：氨氮2．0mg／L，溶解氧4．0mg／L，5d2生化需氧量4．0mg／L。、平原感潮河网的水动力和水质模型的原理