南水北調(diào)中線工程污染物輸移試驗(yàn)?zāi)M研究.pdf

1、我國水資源供需不匹配，其中南方水多北方水少，調(diào)水工程的建設(shè)對(duì)改善我國北方水資源短缺、優(yōu)化水資源配置意義深遠(yuǎn)。南水北調(diào)中線多為明渠輸水，干渠上橋梁與水工建筑眾多，存在發(fā)生突發(fā)性水污染事故的風(fēng)險(xiǎn)，水污染事故發(fā)生時(shí)需要對(duì)渠道水質(zhì)進(jìn)行快速預(yù)測。本文以南水北調(diào)中線污染物運(yùn)移特性研究為背景，在現(xiàn)場調(diào)查和模型試驗(yàn)?zāi)M的基礎(chǔ)上，研究了發(fā)生突發(fā)性水污染事件下污染物的輸移規(guī)律，提出了突發(fā)性水污染事件發(fā)生后的處理措施。主要研究內(nèi)容如下:
　　(1)對(duì)N

2、aCl、紅墨水、氨氮、機(jī)油4種物質(zhì)在渠道中進(jìn)行了輸移模型試驗(yàn)。研究結(jié)果表明，在通水流量為6.85×10-3m3/s情況下，NaCl、紅墨水、氨氮的濃度變化趨勢大致相同，四種投放物質(zhì)在斷面2.5m時(shí)相對(duì)于監(jiān)測斷面0.5m處的稀釋度達(dá)到90％。
　　(2)在不考慮污染物輸移過程衰減的條件下，通過不同示蹤劑對(duì)渠道的縱向離散系數(shù)進(jìn)行確定。結(jié)果顯示，在通水流量為6.85×10-3m3/s情況下，通過示蹤法計(jì)算結(jié)果(2.44 m2/s)與愛爾

3、德(Elder)經(jīng)驗(yàn)計(jì)算值(2.41m2/s)接近。利用室內(nèi)模擬試驗(yàn)的對(duì)污染物縱向擴(kuò)散過程的分析在一定程度上能夠反映工程渠道中污染物的輸移狀況。
　　(3)現(xiàn)場調(diào)查的結(jié)果顯示，渠道中水體的含沙量在0.3～0.5kg/m3之間，濁度在0.8～1.7NTU之間。據(jù)南水北調(diào)中線局設(shè)立的自動(dòng)水質(zhì)監(jiān)測站的檢測結(jié)果，渠道中水質(zhì)達(dá)到了Ⅱ類飲用水標(biāo)準(zhǔn)?，F(xiàn)場測定水面的最大冰厚為0.9cm，且通過攔冰鎖后的最大冰厚為0.1cm，冰凍、泥沙對(duì)工程輸水的

4、影響很小。
　　(4)基于實(shí)測的數(shù)據(jù)結(jié)果與理論公式，驗(yàn)證了污染物的縱向離散過程近似服從正態(tài)分布。針對(duì)于南水北調(diào)中線實(shí)際渠道中的氨氮污染進(jìn)行了分析，通過一維水質(zhì)模型公式推導(dǎo)出污染時(shí)長與污染物到達(dá)斷面的起始時(shí)間均為關(guān)于斷面位置x的二次函數(shù)方程，且方程的各項(xiàng)系數(shù)關(guān)于投放量w的表達(dá)式。在工程實(shí)際中，對(duì)于機(jī)油類不溶性污染物可通過過濾、撇油的方式進(jìn)行處理;對(duì)于可溶性污染物，可根據(jù)污染物在確定斷面的污染時(shí)長，對(duì)污染水體進(jìn)行分流處理。