基于水動(dòng)力-水質(zhì)的黃壁莊水庫(kù)數(shù)值模擬研究.pdf

1、水資源短缺、水污染日益嚴(yán)重是當(dāng)前人們所面臨的重要水資源問(wèn)題，由于時(shí)空分布不均勻，水資源存在地區(qū)上的不平衡，同時(shí)隨著經(jīng)濟(jì)、人口的增長(zhǎng)，對(duì)水資源量的需求也日益增多，然而在水資源短缺的情況下，由于人類的活動(dòng)，排放到環(huán)境中的污水、廢水量日益增多。許多含有各種污染物的廢水被排迸天然水體，造成水環(huán)境的急劇惡化。一方面影響身體健康，另一方面使水資源失去原有的利用價(jià)值，在水資源短缺的同時(shí)，又造成“水質(zhì)型”缺水。黃壁莊水庫(kù)作為農(nóng)業(yè)供水、工業(yè)供水、城市供水

2、的水源地，承擔(dān)著流域間經(jīng)濟(jì)發(fā)展重要任務(wù);同時(shí)黃壁莊水庫(kù)作為一級(jí)水源保護(hù)區(qū)，近年來(lái)水庫(kù)受到不同程度的污染，已經(jīng)嚴(yán)重影響到它的供水狀況，特別是由于水質(zhì)變差的原因，已減少向北京的供水量，因此針對(duì)黃壁莊水庫(kù)受污染的狀況，提出一套切實(shí)可行的解決方案十分必要。
　　本文通過(guò)了解黃壁莊水庫(kù)的水質(zhì)狀況，并借鑒前人的研究思路，提出采用數(shù)值模擬的方法對(duì)水庫(kù)水質(zhì)進(jìn)行分析。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，計(jì)算機(jī)技術(shù)在各領(lǐng)域得到一定的應(yīng)用，因此數(shù)值模擬的模型軟件在持續(xù)不斷

3、更新中，根據(jù)黃壁莊水庫(kù)的實(shí)際情況，在常用的模型軟件中選用MIKE21模型作為研究水庫(kù)的數(shù)值模型，通過(guò)了解該模型的適用范圍、運(yùn)行程序及運(yùn)算功能等，為水庫(kù)模型的建立打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。MIKE21模型分為水動(dòng)力模塊、水質(zhì)模塊、波浪模塊、泥沙模塊等，此次分析主要研究水動(dòng)力及水質(zhì)模塊。通過(guò)收集水量數(shù)據(jù)、降雨蒸發(fā)數(shù)據(jù)、風(fēng)速風(fēng)向數(shù)據(jù)，當(dāng)有堰、閘涵的作用時(shí)，同樣需收集堰、閘涵資料，將收集的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理以達(dá)到MIKE21水動(dòng)力模塊使用要求，運(yùn)用MIKE

4、21模型對(duì)數(shù)據(jù)做時(shí)段序列處理，進(jìn)行水庫(kù)水流場(chǎng)變化的模擬分析;在水流場(chǎng)模擬的基礎(chǔ)上，對(duì)水質(zhì)所需污染物濃度數(shù)據(jù)、水質(zhì)參數(shù)等數(shù)據(jù)運(yùn)用至MIKE21水質(zhì)模塊，構(gòu)成水動(dòng)力-水質(zhì)耦合模型，進(jìn)行水庫(kù)庫(kù)區(qū)水質(zhì)場(chǎng)變化的模擬計(jì)算。在模型運(yùn)行過(guò)程中，一般均會(huì)存在與實(shí)際情況不符現(xiàn)象，因此需要對(duì)參數(shù)進(jìn)行率定。本次研究將2015平水年作為模擬期，模擬時(shí)段為2015年1月1日至2015年12月31日。通過(guò)對(duì)黃壁莊水庫(kù)進(jìn)行水動(dòng)力場(chǎng)模擬分析，結(jié)果表明經(jīng)過(guò)調(diào)整水動(dòng)力參數(shù)，