航道疏浚對(duì)水體水質(zhì)影響的模擬研究.pdf

1、為了維護(hù)航道的通航標(biāo)準(zhǔn)及改善泥沙淤積狀況，一般需要定期對(duì)航道進(jìn)行疏浚作業(yè)，然而在施工過(guò)程中容易因泥沙攪動(dòng)、外泄而產(chǎn)生懸浮泥沙，并在水流作用下擴(kuò)散到周邊區(qū)域，導(dǎo)致以施工區(qū)為中心的附近水域混濁度增加，同時(shí)，泥沙中攜帶的有毒、有害物質(zhì)也會(huì)使水體的使用質(zhì)量下降。基于此，在疏浚環(huán)境影響評(píng)價(jià)過(guò)程中，針對(duì)不同的水域及水質(zhì)污染的特點(diǎn)，選擇相應(yīng)的底泥水質(zhì)模型對(duì)疏浚導(dǎo)致的懸浮污染物的影響范圍作出預(yù)測(cè)及評(píng)估，從而選擇正確的清淤處理方案，是非常必要的，同時(shí)對(duì)水

2、環(huán)境的保護(hù)以及環(huán)保疏浚的開(kāi)展具有十分重要的指導(dǎo)意義。
　　本文基于FLUENT軟件，模擬工程區(qū)域泥沙懸浮擴(kuò)散狀況;并以數(shù)值模擬的預(yù)測(cè)結(jié)果為依據(jù)，分析比對(duì)兩種疏浚方式（絞吸式和抓斗式）在不同疏浚期下（枯水期和雨水期）懸浮泥沙的濃度分布及擴(kuò)散范圍，確定最佳施工方案。通過(guò)對(duì)絞吸式溢流沉淀池中泥沙沉降過(guò)程的模擬，比對(duì)分析不同進(jìn)水口流速下對(duì)泥沙的沉降效果及出水水質(zhì)的影響，揭示泥沙顆粒的沉降規(guī)律。
　　研究結(jié)果表明:通過(guò)兩種疏浚形式（絞

3、吸式和抓斗式）分別在汛期和旱期施工時(shí)懸浮擴(kuò)散對(duì)施工區(qū)域的影響對(duì)比表明，沿三維方向所選大部分監(jiān)測(cè)斷面在旱期施工時(shí)所產(chǎn)生的泥沙濃度值是低于汛期的。以一個(gè)疏浚點(diǎn)所產(chǎn)生的懸浮擴(kuò)散為基點(diǎn)，通過(guò)折算出超水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的擴(kuò)散面積對(duì)比分析表明，汛期均大于旱期，即利用兩種疏浚形式分別進(jìn)行疏浚作業(yè)時(shí)，在汛期施工所產(chǎn)生的泥沙懸浮擴(kuò)散對(duì)施工區(qū)周邊水域的影響比旱期更大，即確定旱期為最佳疏浚期。根據(jù)兩種疏浚形式下在最佳施工期內(nèi)各個(gè)監(jiān)測(cè)斷面最大泥沙濃度和區(qū)域平均濃度的對(duì)比

4、分析表明，在所選監(jiān)測(cè)斷面z=10、20、30、40、50，抓斗式疏浚方式無(wú)論從泥沙濃度最大值還是區(qū)域濃度平均值均高于絞吸式疏浚方式，在斷面y=-9、-7、-5、-3、-1及x=14、13、12、11上，由于絞吸式釋放源強(qiáng)比抓斗式更大，除靠近疏浚源附近斷面y=-9及x=14處采用抓斗式挖泥船疏浚時(shí)泥沙濃度最大值相比于絞吸式較小外，其余監(jiān)測(cè)斷面無(wú)論從泥沙濃度最大值還是區(qū)域濃度平均值均大于絞吸式疏浚方式，即確定絞吸式疏浚為最佳疏浚形式。

5、>　　基于FLUENT軟件對(duì)絞吸式疏浚方式下泥水處理構(gòu)筑物溢流沉淀池中泥沙沉降過(guò)程進(jìn)行模擬，并選取四個(gè)備選流速，對(duì)不用進(jìn)水口流速下泥沙沉降效果及出水泥沙濃度進(jìn)行比對(duì)分析，結(jié)果表明:隨著進(jìn)口水水流流速的減小，沉淀池內(nèi)的異重流、短流現(xiàn)象較嚴(yán)重，導(dǎo)致泥沙顆粒沉降效果受到影響，出水水質(zhì)較差;隨著進(jìn)水口水流流速的增加，沉淀池進(jìn)水口處異重流的強(qiáng)度得到改善，但沉淀池內(nèi)水力停留時(shí)間縮短，沉淀效果也會(huì)受到影響。所以在進(jìn)水口流速的選取上應(yīng)綜合考慮上述兩方面