河道人工濕地的構(gòu)建研究.pdf

1、水體富營(yíng)養(yǎng)化是由營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)輸入輸出的失衡所引起的生態(tài)退化程，是目前世界范圍內(nèi)面臨的主要水環(huán)境問(wèn)題，已成為人類社會(huì)、經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的重要限制因素。因此，開展河流、湖泊等富營(yíng)養(yǎng)化水體生態(tài)修復(fù)的理論與應(yīng)用研究具有十分重要的意義。 人工濕地技術(shù)是一項(xiàng)建造和運(yùn)行費(fèi)用低、對(duì)富營(yíng)養(yǎng)化水體具有較好凈化效果的生態(tài)工程技術(shù)，但該項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用在我國(guó)還處于起步階段，尤其是在處理富營(yíng)養(yǎng)化河水上的應(yīng)用還不多見?；诖?，本文針對(duì)目前河流水體富營(yíng)養(yǎng)化污染物濃度低

2、、水量大、水位變化頻繁、污染物濃度隨季節(jié)變化較大等特點(diǎn)，提出了一種河道人工濕地的構(gòu)建方法，該方法與傳統(tǒng)陸上濕地系統(tǒng)相比，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，管理方便，運(yùn)行成本較低。 本文河道人工濕地構(gòu)建的關(guān)鍵是濕地床體的構(gòu)建與濕地植物的選擇。而目前，濕地床體的構(gòu)建設(shè)計(jì)往往主要借助經(jīng)驗(yàn)公式和實(shí)際工程經(jīng)驗(yàn)，影響了人工濕地凈化效果的有效發(fā)揮。筆者為了優(yōu)化河道人工濕地床體主要構(gòu)建參數(shù)，改善濕地內(nèi)部水流條件，運(yùn)用均勻設(shè)計(jì)法構(gòu)建了8組河道人工濕地水流三維數(shù)值模擬的

3、計(jì)算方案，采用雷諾平均納維-斯托克斯方程(RANS)和標(biāo)準(zhǔn)七一占湍流模型，合理給定邊界條件，運(yùn)用SIMPLEC算法，對(duì)河道人工濕地內(nèi)部水流進(jìn)行三維數(shù)值模擬計(jì)算。通過(guò)對(duì)具體實(shí)例的數(shù)值計(jì)算，分析比較了各組計(jì)算方案中人工濕地內(nèi)部的水流條件，并在此基礎(chǔ)上，得出了該實(shí)例濕地床體主要構(gòu)建參數(shù)的最優(yōu)值，即S=2.5D、B=0.7D;同時(shí)從河道水流流場(chǎng)、斷面平均流速沿程分布、斷面流速橫向分布以及河道斷面流量分配比四方面初步分析了最優(yōu)計(jì)算方案中人工濕地對(duì)