南水北調(diào)東線魯北干線水質(zhì)模擬研究.pdf

1、南水北調(diào)工程是我國一項重大戰(zhàn)略性工程，對解決山東半島、華北地區(qū)水資源緊缺問題具有重要意義。由于東線工程經(jīng)過南四湖、東平湖，渠線距離長，建筑物多，途徑工業(yè)發(fā)達或農(nóng)業(yè)法密集區(qū)，污染源分散、復(fù)雜。水環(huán)境形勢較為嚴(yán)峻。在南水北調(diào)長距離的輸水調(diào)度中，水質(zhì)能否達標(biāo)度，是調(diào)水成功的關(guān)鍵。在整個東線的調(diào)水渠道中，污染源最多的在山東段，而山東段主要集中在南四湖和魯北干線。膠東干線采用與其它河道采用全立交形式，極大的減少了污染途徑。但是魯北干線與相交河道為

2、平交形式，周圍河道、農(nóng)田均可向干渠排污。因此魯北干線的水質(zhì)安全是整個調(diào)水系統(tǒng)的水質(zhì)安全的核心。
　　本文根據(jù)魯北干線的特點，以及污染物運移的特征，建立了魯北干線污染物運移數(shù)值模擬模型，編制了程序。并針對魯北干線對水溫、藻類、BOD、有機磷、氨氮等遷移過程進行了模擬。為比較冬、夏不同季節(jié)污染物對輸水的影響，進一步模擬了不同季節(jié)輸水時污染物運移過程。以典型突發(fā)水污染事故為例進行了數(shù)值模擬，并對不同調(diào)控方案仿真模擬，比較調(diào)控效果。為保護

3、南水北調(diào)的水文生態(tài)系統(tǒng)提供參考依據(jù)。主要研究內(nèi)容如下：
　　建立水污染數(shù)值模擬模型。水動力模擬分別采用一維恒定流模型和一維非恒定流模型。前者用于正常輸水期，后者用于事故應(yīng)急工況下的模擬。污染物運移采用一維對流擴散方程。
　　根據(jù)水污染模擬數(shù)值模型編寫模擬程序，程序包括恒定流模擬、非恒定流模擬、水污染模擬、源匯項計算、熱平衡計算等模塊。
　　根據(jù)魯北干線的實際情況和斷面水力特性，建立魯北干線水污染模擬模型。構(gòu)建水質(zhì)模型中

4、各源匯項計算方法，設(shè)定水污染模擬數(shù)值模型的邊界條件。
　　通過設(shè)定魯北干線進口（代表東平湖出口水質(zhì)）水質(zhì)變化因素，模擬污染物沿程變化過程，分析東平湖出口水質(zhì)對魯北干線水質(zhì)的影響。模擬的污染物指標(biāo)包括水溫、DO、BOD、有機磷、氨氮、亞硝酸鹽、硝酸鹽、有機氮、正磷酸鹽等。
　　根據(jù)夏、冬季輸水的氣候條件、水溫條件，以藻類為典型污染物，模擬冬、夏不同季節(jié)輸水時，污染物沿程、斷面變化情況。
　　對典型突發(fā)水污染事故進行模擬預(yù)