引调水改善河流水质的效果分析-论文.pdf

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1、第45卷第18期人民长江Vo1．45，No．182014年9月YangtzeRiverSep．，2014文章编号：1001—4179(2014)18—0037—03引调水改善河流水质的效果分析卢卫，应聪惠(1．浙江省水文局，浙江杭州310009；2．浙江省水利厅，浙江杭州310009)摘要：平原河网地区水流流向复杂，影响引调水改善河网水质效果的因素众多。以浙江省杭嘉湖平原地区的上塘河流域为例，运用MIKEI1水动力与水质模型并综合考虑上塘河引调水水量、历时及引水模式，研究了河网引调水改善水质的效果，并提出以

2、引调水效率作为确定最佳引调水方案的依据。研究表明，阶段性引调水的效率优于连续性引调水，能在减少实际引调水历时与水量的同时，达到与连续性引调水相近的改善水质效果，从而在取得相近社会效益的同时，获得更佳的经济效益。关键词：MIKE11模型；引调水；改善水质；河湖连通中图法分类号：X52文献标志码：A浙江省河流水质问题历来突出，近5a所监测评不动，水质恶化。2000年7月起，杭州市将上塘河作价的河流中属Ⅳ一劣V类水的河长占评价总河长的为市区东部的主要引调水通道，通过翻水站将水质较34％～43％，城市内河、平原河网

3、和流经城镇的河段水优的运河水引入上塘河，经和睦港后入钱塘江。见图体污染严重。全省各级水行政主管部门为改善水质，1。利用闸、泵等工程对流速缓慢的平原河网进行引调水。引调水的目的在于以动治静，以清释污，以丰补枯，改善水质。目前这种方法在国内外有较多的成功实例¨。平原河网区水流流向复杂，易出现回流、壅水现象，影响引调水改善河网水质效果的因素较多。本文以MIKE11模型研究上塘河流域在不同引调水工况下河网污染物浓度降低的程度，分析比较水质改善的效果，以引调水效率确定最佳引调水方案，为在引调水改善水质的工程调度中取得

4、最佳经济、社会效益提供技术参考。★1研究对象和模型1．1研究对象图1上塘河流域引调水示意研究对象为位于杭嘉湖平原河网的上塘河流域。上塘河在杭州市域的干流全长14．5km，流域面积1．2模型选用和参数率定171．0km，流域内建有较多的水闸、泵站和节制闸。本文采用MIKE11模型研究上塘河流域河网水动实施引调水前，上塘河干流流量很小，支流水体则几乎力及水质的变化。有关用MIKE软件水动力和水质模收稿13期：2014—07—31作者简介：卢卫，男，教授级高级工程师，硕士，主要从事水文水资源方面的研究管理工作。E

5、—mail：LW8832@163．com38人民长江型分析河网引调水改善水质的研究较多，如北京2008指数浓度为2．0mg／L，当引调水开机2，3，4台(对应年奥运场馆洪水模拟、上海世博会世博园区景观水体流量为8，12，16m。／s)时，分别计算每天24h连续性突发事件应急模拟系统、北京环境二期综合管理、松花引调水及每天12h阶段性引调水的情况下，河网水体江水质应急管理系统和洪水管理系统等。李军等高锰酸盐指数平均浓度变化的情况，如图2所示。基于MIKE模型建立了南沙河水质模型并应用于南沙表1高锰酸盐指数计算

6、结果与实测结果比较河流域管理规划。曾剑等用MIKE系列软件构建了温瑞塘河河网水质模型，对河网水质变化趋势进行了预测。本文结合上塘河引调水工程，对流域重要节点的水质、水位和流量进行同步实测。选用MIKE11软件模拟上塘河引调水时水流运行和污染物在水中的对流、扩散和迁移规律，具体包括：构建降雨产流模块模拟流域范围内的降雨径流过程，进行子流域划分；建立水动力模块，进行河网概化；根据实测及历史资料，以上塘河水体的主要污染物高锰酸盐指数为模拟指标，用实测的水位流量及水质资料分别进行水动力模型参数和水质模型参数的率定和

7、验证。水动力模型参数分析与率定是根据上塘河流域的实际情况，结合降雨径流模型在浦东、太湖流域平原河网地区的应用经验，以最终水位过程线与调查水位过程线拟合误差最小来进行参数优选，坡面流系数CQOF设为0．48，时间步长取为5S，空间步长模型根据需要白行给定。针对上塘河流域河网的水流运动，上边界采用流量过程，下边界采用水位过程。选取七三堡、五堡的潮位过程以及整个流域面上的气象资料童(降雨及蒸发等)作为边界条件。采用试错法对参数进行率定，即通过调试各河道的糙率，计算水位过程线，使其与实测水位过程线相吻合。12l4l

8、6l8110113ll5ll7l191历时／h水质模型参数分析中，污染物在水体中横断面上的扩散能力用纵向扩散系数反映。考虑到上塘河流域图2高锰酸盐指数平均浓度变化属平原河网，其纵向扩散作用相对较弱，参考相关资料由图2可见，无论连续性引调水还是阶段性引调将该系数在5～15m／s之问率定。水质模型参数验水，在一定的时间范围内，随着引调水历时延长和水量证是用已标建的水流水质模型，计算1个月内l7个监增加，河网水体高锰酸