河網(wǎng)底泥釋放規(guī)律及其與模型耦合應(yīng)用研究.pdf

1、平原河網(wǎng)地區(qū)，水流流速緩慢，河流水質(zhì)惡化，底泥淤積嚴(yán)重。底泥中的污染物質(zhì)釋放到上覆水體，會(huì)造成二次污染。筆者在查閱了大量的底泥釋放方面文獻(xiàn)后，發(fā)現(xiàn)底泥釋放的影響因素眾多，且較為復(fù)雜。鑒于一般水質(zhì)模型對(duì)底泥釋放項(xiàng)的模擬，或過于簡(jiǎn)單，無法體現(xiàn)河道的實(shí)際情況；或過于復(fù)雜，參數(shù)取值困難。筆者提出以底泥釋放速率影響較大的水流條件作為研究對(duì)象，通過靜態(tài)和動(dòng)態(tài)相結(jié)合的室內(nèi)底泥釋放模擬實(shí)驗(yàn)研究不同水動(dòng)力條件下營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)在沉積物．水界面上的遷移、轉(zhuǎn)化機(jī)制。

2、 本文選取太湖流域河網(wǎng)的代表性河道底泥作為底泥釋放的研究對(duì)象，研究指標(biāo)包括COD、NH<,3>-N、TN、PO<,4><'3->、TP。室內(nèi)靜態(tài)模擬實(shí)驗(yàn)采用室內(nèi)有機(jī)玻璃柱柱狀實(shí)驗(yàn)?zāi)M，研究在靜止?fàn)顟B(tài)下物質(zhì)在沉積物．水界面上的交換規(guī)律；動(dòng)態(tài)釋放模擬實(shí)驗(yàn)采用錐形瓶振蕩實(shí)驗(yàn)研究底泥懸浮狀態(tài)下物質(zhì)的遷移規(guī)律，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明底泥的釋放速率與流速成指數(shù)增長(zhǎng)關(guān)系。 另一方面，將WASP5水質(zhì)模型和三級(jí)聯(lián)解河網(wǎng)水動(dòng)力模型耦合得到平原河

3、網(wǎng)水量水質(zhì)模型，并根據(jù)WASP5模型的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，基于實(shí)驗(yàn)結(jié)果改進(jìn)底泥釋放源項(xiàng)，使底泥釋放項(xiàng)對(duì)河道水質(zhì)的貢獻(xiàn)能夠在模型中體現(xiàn)時(shí)空的變化。采用張家港原型調(diào)水實(shí)驗(yàn)進(jìn)行模型率定分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)采用動(dòng)態(tài)底泥釋放的水質(zhì)模型的模擬結(jié)果明顯比無底泥釋放和靜態(tài)釋放的模擬效果好，從而驗(yàn)證了改進(jìn)模型的合理性。 最后將本文建立的河網(wǎng)水質(zhì)模型運(yùn)用于2002年張家港地區(qū)的水質(zhì)模擬，結(jié)果令人滿意。說明本文建立的平原河網(wǎng)水量水質(zhì)模型能夠運(yùn)用于平原河網(wǎng)區(qū)的水環(huán)境