南水北調(diào)通水對南四湖水環(huán)境安全的影響研究分析.pdf

1、南四湖是南水北調(diào)東線工程的必經(jīng)之路和重要的調(diào)蓄湖泊，調(diào)水將對南四湖水環(huán)境產(chǎn)生不可忽視的影響。本文以研究南水北調(diào)通水對南四湖水環(huán)境安全的影響為目標(biāo)，分析了調(diào)水對南四湖水環(huán)境因子可能產(chǎn)生的影響，采用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法對南四湖水環(huán)境質(zhì)量進(jìn)行了評價，基于MIKE21模型建立了南四湖水環(huán)境安全影響模型，模擬研究了南水北調(diào)通水對南四湖下級湖的水環(huán)境安全產(chǎn)生的影響。主要進(jìn)行了以下幾方面的研究。
　　研究了南水北調(diào)東線工程對于南四湖的影響。從水環(huán)境因

2、子、豐枯水期、周邊匯入河流以及生態(tài)環(huán)境等方面分析了南四湖的水環(huán)境以及通水對南四湖水環(huán)境安全的影響。
　　采用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法建立南四湖水環(huán)境質(zhì)量評價模型。針對南四湖相對復(fù)雜的多因素水環(huán)境系統(tǒng)，以人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法為手段，應(yīng)用數(shù)學(xué)軟件MATLAB作為計算工具，以2012年7月南四湖的監(jiān)測數(shù)據(jù)為訓(xùn)練對象，對南四湖水環(huán)境質(zhì)量進(jìn)行了評價。評價結(jié)果表明調(diào)水前南四湖水環(huán)境基本達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)，滿足南水北調(diào)東線工程通水的要求。
　　針對通水對南四湖

3、水環(huán)境安全產(chǎn)生的影響，選取丹麥水利所(DHI)研究開發(fā)的MIKE軟件作為工具，建立了南四湖MIKE21模型，從水位、流場、流速、水質(zhì)等四個方面研究并分析了南水北調(diào)東線工程通水對南四湖水環(huán)境安全的影響。
　　在建立南四湖MIKE21模型后，對南四湖下級湖在未通水條件下以及通水后條件下的水位進(jìn)行模擬可以得知，在南水北調(diào)東線沒有通水時，南四湖下級湖的水位高點出現(xiàn)在地勢較為狹窄的昭陽湖段，這是一種較為不利的水力條件。而在南水北調(diào)東線通水后

4、，廣闊的微山湖水位變高，昭陽湖水位降低且下降幅度比較平緩，形成了一種比較有利的水力條件。對南四湖下級湖在未通水條件下以及通水后條件下的流場進(jìn)行模擬可以得知，在南水北調(diào)東線沒有通水時，二級壩下游的湖島周邊、昭陽湖與微山湖交界的東西兩側(cè)以及微山島北部周邊地區(qū)出現(xiàn)了流場單位rad值較低的流場，表明這三個水域的水流流動性較差，流場的水力特性不理想。而在南水北調(diào)東線通水后，來水的較高流速和較大流量使得原本流動性較差的區(qū)域流動性增強，流場單位rad

5、值有明顯升高。對南四湖下級湖在未通水條件下以及通水后條件下的流速進(jìn)行模擬可以得知，在南水北調(diào)東線并沒有通水時，沛縣林場以北河流匯入河口處、昭陽湖與微山湖交界西南側(cè)、微山島附近以及微山島東側(cè)等靠近湖岸處流速較低，在0-0.04 m/s，易形成死水區(qū)，屯水區(qū)等水流不通暢區(qū)域，在流速方面給南四湖的下級湖造成了不利的水力特性。而在南水北調(diào)東線通水后，下級湖大部分水域流速較大，流動性更好，水流的交換速度以及擴散速度更快。南水北調(diào)的來水水質(zhì)較好，在