湖库水源选择性取水水质模型及应用.pdf

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1、湖库水源选择性取水水质模型及应用卢金锁汪利德（西安建筑科技大学环境与市政工程学院，西安７１００５５）摘要深水型水库作为城市重要供水水源，纵向上通常呈现明显的水质分层，不同水位出流水质不同。在优选纵向一维水质模型基础上，运用Ｍａｔｌａｂ平台将模型程序化，开发了应用于选择性取水构筑物的出流水质预测软件；在西北某水库选择性取水塔的取水实例中，利用水库纵向水质数据，对温度、密度、溶解氧、电导率、氧化还原电位等１３项出流水质指标进行了模拟验证，研究结果表明软件预测的出流水体的温度、溶解氧、电导率、ｐＨ、硬度、总氮指标与实测数据吻合，相对误差在１０％以下，氨氮等指标预测误差较大。该软

2、件可为深水型水源水库出流水质优化调度及水厂的运行控制提供参考。关键词湖库水源选择性取水水质模型指标预测ＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｗａｔｅｒｑｕａｌｉｔｙｍｏｄｅｌｆｏｒｓｅｌｅｃｔｉｖｅｗａｔｅｒｉｎｔａｋｉｎｇｉｎｒｅｓｅｒｖｏｉｒＬｕＪｉｎｓｕｏ，ＷａｎｇＬｉｄｅ（ＳｃｈｏｏｌｏｆＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ＆ＭｕｎｉｃｉｐａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｘｉ’ａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＡｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｘｉ’ａｎ７１００５５，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｌａｒｇｅｒｅｓｅｒｖｏｉｒｈａｓｏｂｖｉｏｕｓｌｙｖｅｒｔｉｃａｌｓｔｒａｔｉｆ

3、ｉｃａｔｉｏｎｉｎｗａｔｅｒｑｕａｌｉｔｙ，ａｎｄｌｏｃａｔｉｏｎｓｏｆｗａｔｅｒｓｕｐｐｌｙｉｎｔａｋｅｓａｎｄｒｅｌｅａｓｅｓａｒｅｉｍｐｏｒｔａｎｔｄｅｔｅｒｍｉｎａｎｔｓｏｆｗａｔｅｒｑｕａｌｉｔｙｆｏｒｏｕｔｆｌｏｗｓ．Ｂａｓｅｄｏｎａｏｎｅ－ｄｉｍｅｎｓｉｏｎｖｅｒｔｉｃａｌｗａｔｅｒｑｕａｌｉｔｙｍｏｄｅｌ，ｔｈｅＭａｔｌａｂｗａｓｕｓｅｄｔｏｐｒｏｇｒａｍｔｈｅｍｏｄｅｌａｎｄｔｈｅｏｎｅ－ｄｉｍｅｎｓｉｏｎｓｅｌｅｃｔｉｖｅｗａｔｅｒｉｎｔａｋｉｎｇｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｏｕｔｆｌｏｗｑｕａｌｉｔｙｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎｓｏｆｔｗａｒｅｗａｓｄｅｖｅｌｏ

4、ｐｅｄ．ＩｎａｐｒａｃｔｉｃａｌｅｘａｍｐｌｅｏｆｓｅｌｅｃｔｉｖｅｗａｔｅｒｉｎｔａｋｉｎｇｔｏｗｅｒｉｎａｒｅｓｅｒｖｏｉｒｉｎＮｏｒｔｈｗｅｓｔＣｈｉｎａｕｓｉｎｇｖｅｒｔｉｃａｌｗａｔｅｒｑｕａｌｉｔｙｄａｔａｉｎｔｈｉｓｒｅｓｅｒｖｏｉｒ，ｔｈｉｓｓｏｆｔｗａｒｅｓｉｍｕｌａｔｅｄ１３ｏｕｔｆｌｏｗｗａｔｅｒｑｕａｌｉｔｙｉｎｄｅｘｅｓｉｎｃｌｕｄｉｎｇｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ，ｄｅｎｓｉｔｙ，ｄｉｓｓｏｌｖｅｄｏｘｙｇｅｎ，ｅｌｅｃｔｒｉｃｉｔｙｃｏｎｄｕｃｔｉｖｉｔｙａｎｄｏｘｉｄａｔｉｏｎ－ｒｅｄｕｃｔｉｏｎｐｏｔｅｎｔｉａｌ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｅ

5、ｄｔｈａｔｔｈｅｏｕｔｆｌｏｗｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ，ｄｉｓｓｏｌｖｅｄｏｘｙｇｅｎ，ｅｌｅｃｔｒｉｃｉｔｙｃｏｎｄｕｃｔｉｖｉｔｙ，ｐＨ，ｈａｒｄｎｅｓｓａｎｄｔｏｔａｌｎｉｔｒｏｇｅｎａｌｌｍａｔｃｈｅｄｔｈｅｍｅａｓｕｒｅｄｄａｔａｗｉｔｈｃｏｍｐａｒａｔｉｖｅｍｉｓｔａｋｅｌｅｓｓｔｈａｎ１０％；ｈｏｗｅｖｅｒａｌａｒｇｅｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｅｘｉｔｅｄｉｎｔｈｅｉｎｄｅｘｏｆａｍｍｏｎｉａｎｉｔｒｏｇｅｎ．Ｔｈｉｓｓｏｆｔｗａｒｅｃｏｕｌｄｐｒｏｖｉｄｅｒｅｆｅｒｅｎｃｅｓｆｏｒｌａｒｇｅｒｅｓｅｒｖｏｉｒｉｎｏｕｔｆｌｏｗｗａｔｅｒｑｕａｌｉｔｙｏｐｔｉｍｉｚ

6、ａｔｉｏｎａｎｄｓｃｈｅｄｕｌｅａｎｄｗａｔｅｒｔｒｅａｔｍｅｎｔｐｌａｎｔｏｐｅｒａｔｉｏｎｃｏｎｔｒｏｌ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ；Ｓｅｌｅｃｔｉｖｅｗａｔｅｒｉｎｔａｋｉｎｇ；Ｗａｔｅｒｑｕａｌｉｔｙｍｏｄｅｌ；Ｉｎｄｅｘｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎｉｎｄｅｘ［３］０引言水塔逐渐成为以供水为主的选择性取水构筑物。深水型水库水质具有明显的沿纵向成层分布的特选择性取水可以根据用户对水质的要求或水库［１，２］点，不同高程的取水口排放的水质有所不同。作水质的纵向分布，调整取水口出流的水位，从而达为我国城市主要供水水源，具有多层进水口的取到水质要求，在一定程度上避免了表层

7、泄流时高富氧水、营养物贫乏和底部出流时浑浊、低温、贫氧国家自然科学基金（５１００８２４２）；陕西省科技发展项目的现象。对以供水为主的水库，选择性取水不仅规（２０１２ＫＪＸＸ－３２）。避表层藻类的水质污染风险，还降低了水厂净水成本和提高了供水质量，最大化地减小底部取水时出给水排水Ｖｏｌ．３８Ｎｏ．１２２０１２１１３流的悬浮杂质给净水厂处理带来的困难。在济南卧水体纵向存在温度分层，对于天然水体，密度虎山水库和福建东圳水库已新建了选择性取水构筑是温度和压力的函数，忽略压力对温度的影响，密物。选择性取水构筑物一般具有３～５个取水口，度