湖库型水源地避藻取水方法研究

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1、湖库型水源地避藻取水方法研究黄端陈求稳林育青(1重庆交通大学河海学院，重庆400074；2南京水利科学研究院生态环境研究中心，南京210029)摘要随着湖库水源地富营养化程度的不断加剧，藻类的大量生长严重增加了给水处理的难度且难以保障供水安全。在目前难以控藻的情况下，通过优化取水口选址和取水深度、选择合适的取水构筑物类型、优化取水构筑物结构，提出一种从整体到局部的避藻取水方法。其根据藻类的生长特点和迁移特性，获取藻类的时空分布来确定取水口位置和取水深度，并采取一定的工程措施对取水口实施保护；通过选择合适的取水构筑物类型并进

2、行适当的结构优化来规避藻类，防止其直接进入水厂。使用此方法能简单有效地降低取水藻浓度，对保障供水安全有着重要的意义。关键词湖库避藻优化取水口选址取水深度取水构筑物0前言技术[]、扬水曝气Eg~l1]、生态浮岛[叫]等。虽然随着经济的快速增长和人口不断城镇化，城镇这些原位控藻技术对净化水源有一定的效果，但也需水量越来越大，城镇供水规模急剧上升。由于江存在着很多的不足，突出表现在某些技术见效慢、运河水体水质变差和地下水开采受限，使得水库和湖行管理费用高、实际控藻效果未知、安全性能有待检泊逐渐成为城镇重要的供水水源。我国众多的大

3、中验等问题[-15,]6]。因此，需要开展避藻取水方法的研城市，特别是长江中下游城市，多以湖库作为饮用水究，高效经济地取得低藻原水。水源地，但是由于水体受到点源及面源污染，富营养1湖库型水源地特点化程度不断加剧，使得浮游藻类大量生长，取水安全湖泊是地表上具有一定规模的天然低洼盆地蓄受到威胁。目前尚没有有效措施从根本上消除导致水形成的广阔水体，水库是人为修建闸、坝等工程而藻类异常繁殖的基础条件_1]，无法在短期内解决湖形成的水体，实际上是一种人工湖泊，容易受到人为库富营养化这一关键问题。如果取水构筑物直接取调控。水库按水域特

4、征可分为湖泊型和河道型水水，很容易取得大量含藻原水，造成滤池堵塞，藻毒库，湖泊型水库类似于天然湖泊，而河道型水库则具素含量超标，增加水厂的处理成本，影响饮用水安有河流和湖泊的双重特性口。全，严重时还会导致水厂停产。2007年江苏无锡市不同于河流和地下水，湖库水源地有着自身独发生的自来水危机和数年来太湖、巢湖蓝藻持续暴有的特点。湖?自湖盆的形状通常呈碗状，一般在湖发都说明藻类带来的安全取水问题亟待解决。但是泊中央水深最大，而水库多成狭长的形状，最深处常由于没有其他替代水源，多数城市仍以这些富营养在坝前；湖库水体滞留时间较长，

5、缓慢的水交换使得化湖库作为主要水源地，使得取水面临困境，直接影水体在湖库停留的时间比在河床中长，导致大量氮响城市居民的日常生产和生活。磷和有机物停留于水体中，为浮游藻类生物生长提为降低藻类浓度取得优质原水，近年来快速发供足够的营养成分；湖库作为一个蓄水水体，非泄水展的原位控藻技术取得了一定的成果。此类技术以时水流流速一般都比较低，使得湖库中悬浮物等易净化取水口周边水源水为目标，通过物理、化学、生沉积，水体浊度较低；深水湖库易于形成稳定的垂向物技术，对取水区域实施控藻除藻，该类型技术主要水温分层且多呈现出季节性，浅水湖库因受

6、风力等包括：人工或机械打捞[]、遮光除藻E4,5]、生物滤食因素的影响，上下层水体容易混合，不易形成稳定的水温分层；风是浅水湖库水流运动主要的驱动因子国家水体污染控制与治理科技重大专项(2014ZX07405．003)。之一，可形成风生流、水平环流和垂向环流等，直接给水排水Vo1．43No．2201721影响着藻类的空间分布，深水湖库普遍存在异重流，多。河口带受到湖库水携带的营养补充，藻数量也使得表层水体补偿下层水体，产生表层回流，这些都比较高。敞心区(湖心区)尽管水体底部含有大量营会影响藻类的分布。养，但水深相对较深或者

7、呈现分层状态，藻类生长较了解湖库的地形地貌、水文情势、水动力等特点少。因此，取水口位置一般需要尽量远离藻类聚集不仅能为取水工程的建设提供基础资料，还有助于较多的岸边。掌握藻类的时空分布规律，为实现避藻取水提供对于大型浅水湖库，藻类的分布除了受到营养依据。物质的影响，还会在风和湖流等因素的作用下发生2湖库型水源地避藻取水方法迁移运动。朱永春等【2l_在模拟水体藻类迁移过程要实现避藻取水，需遵循避开藻类集中区取水中发现，不同风场会对湖泊水体中藻类的水平分布的根本原则。以取水工程建设的关键要素为出发有显著影响，当风速小于临界风速

8、(2～3m／s)时，点，通过优化取水口选址和取水深度、合理选择取水水体表层藻类将会迅速向迎风岸漂移形成藻类堆构筑物类型、优化取水构筑物结构4个步骤，形成一积；邓建才等。]在太湖藻类漂移的研究中发现，藻套从整体到局部的湖库型水源地避藻取水方法，从类水平漂移方向取决于湖流流向和风向，漂移速率而达到高效经济的