南水北調(diào)東線南四湖水流水質(zhì)模擬技術(shù)及其應(yīng)用.pdf

1、我國水資源南方多、北方少，水資源短缺嚴(yán)重制約著北方經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展，而南水北調(diào)東線工程實(shí)施從長江調(diào)水，從根本上緩解山東和華北地區(qū)的缺水問題。南水北調(diào)東線一期工程計(jì)劃在2013年正式通水，要求到2012年底作為重要輸水調(diào)蓄湖泊的南四湖，其水質(zhì)要穩(wěn)定達(dá)到《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB3838-2002)中Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn)，因此其水質(zhì)改善效果備受關(guān)注。山東省自2000年推行“治、用、保”并舉的小流域綜合治污策略等各項(xiàng)污染控制措施以來，南四湖水質(zhì)得到較大改

2、善。
　　 本文采用SMS(Surface Werter Modeling System)地表水模型系統(tǒng)環(huán)境仿真軟件，并結(jié)合南四湖特點(diǎn)，制定網(wǎng)格劃分的總體原則，解決了南四湖調(diào)水逆向流動(dòng)時(shí)水流水質(zhì)模擬結(jié)果不穩(wěn)定與不收斂的關(guān)鍵技術(shù)問題;進(jìn)行了數(shù)學(xué)模型邊界輸入條件的概化處理;開展了糙率、擴(kuò)散系數(shù)與污染物降解參數(shù)分析研究。利用南四湖水質(zhì)空間分布監(jiān)測資料，建立了符合南水北調(diào)南四湖水環(huán)境狀況的水流水質(zhì)模型，選取了影響湖泊水環(huán)境的主要水質(zhì)指標(biāo)

3、CODcr、總磷和CODMn，對(duì)南四湖進(jìn)行了水質(zhì)保障綜合控制方案階段實(shí)施的水質(zhì)模擬計(jì)算，比較不同輸水設(shè)計(jì)條件的水質(zhì)變化，進(jìn)行了南四湖調(diào)水正常設(shè)計(jì)工況的水質(zhì)綜合分析及改善效果評(píng)估。得出如下結(jié)論:
　　 (1)基于SMS軟件建立的南四湖水流水質(zhì)模型，其水力學(xué)和水質(zhì)邊界條件可保證模擬結(jié)果的穩(wěn)定性、收斂性和合理性，在南四湖水流水質(zhì)的模擬預(yù)測中具有普遍適用性。
　　 (2)南四湖上級(jí)湖調(diào)水出湖口、全湖區(qū)平均和輸水主航道的水質(zhì)模擬結(jié)

4、果表明:南四湖流域全面實(shí)施“治、用、保”流域綜合治污體系，并發(fā)揮綜合效益的控制方案4水質(zhì)最好，且同一控制方案下，輸水主航道的水質(zhì)最好。
　　 (3)上級(jí)湖控制方案4條件下，調(diào)水出湖口CODCr濃度為19.81mg/L，TP為0.053mg/L，CODMn為5.82mg/L，CODCr和TP達(dá)到地表水Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn)，總磷達(dá)到地表水Ⅲ類（河流）標(biāo)準(zhǔn)。方案4與方案1相比，出湖口CODcr、TP和CODMn的濃度下降率分別為5.94％，20.

5、90％，2.18％。
　　 (4)上級(jí)湖岸邊CODCr、TP和CODMn超Ⅲ類的污染混合區(qū)面積模擬結(jié)果均表明:控制方案1＞控制方案2＞控制方案3＞控制方案4，后者占南四湖上級(jí)湖輸水流動(dòng)區(qū)的面積分別為13.93％，18.60％，6.55％。
　　 (5)下級(jí)湖各控制方案的調(diào)水出湖口CODCr、TP和CODMn均達(dá)到地表水Ⅲ類（湖泊）標(biāo)準(zhǔn)，且相同工況下，下級(jí)湖水質(zhì)明顯優(yōu)于上級(jí)湖。
　　 (6)下級(jí)湖岸邊CODCr、T