南水北調(diào)南四湖上級湖水質(zhì)與風(fēng)險模擬及東平湖水質(zhì)模擬研究.pdf

1、南水北調(diào)工程是解決我國北方地區(qū)水資源嚴(yán)重短缺問題的特大基礎(chǔ)設(shè)施項目。經(jīng)過近50年的勘測、規(guī)劃和研究，在分析比較多種規(guī)劃方案的基礎(chǔ)上，確定分別在長江下游、中游、上游規(guī)劃三個調(diào)水區(qū)，形成南水北調(diào)工程的東線、中線、西線三條調(diào)水線路。南水北調(diào)東線工程穿越我國中東部經(jīng)濟發(fā)達、人口眾多的江蘇、山東、河北三省，是我國南水北調(diào)工程總體布局的重要組成部分。 本論文引用美國研制的 SMS(Surface Water Modeling System)

2、地表水有限元模型及軟件系統(tǒng)，結(jié)合湖泊地形特征、設(shè)計工況、水文條件、水力學(xué)原理和污染物輸移擴散規(guī)律與混合特性等，對調(diào)水后南四湖上級湖及東平湖湖區(qū)污染物濃度場進行模擬，并以上級湖為研究對象開展南四湖水質(zhì)安全風(fēng)險模擬研究，得出結(jié)論如下： 1、上級湖一期正常設(shè)計工況下，現(xiàn)狀排污出湖口 COD 濃度和氨氮濃度均不能滿足《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB3838-2002) Ⅲ類水質(zhì)要求，湖區(qū)45％的區(qū)域COD 濃度達到Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn)，80％左右的區(qū)域

3、氨氮濃度達到Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn)；控制排污 1出湖口COD和氨氮濃度略高于Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn)，湖區(qū)70％的區(qū)域COD濃度達到Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn)，83％以上的區(qū)域氨氮濃度達到Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn)；控制排污2出湖口COD和氨氮濃度均達到Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn)，湖區(qū)有80％以上的區(qū)域COD濃度達到Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn)，87％左右的區(qū)域氨氮濃度達到Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn)；控制排污 3 湖區(qū)污染混合區(qū)面積進一步減小，90％以上的區(qū)域COD和氨氮濃度達到Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn)，調(diào)水干線水體水質(zhì)較好。 2、上級湖特殊干旱工況運行后，出湖口

4、COD濃度比正常設(shè)計工況相應(yīng)排污情況分別提高36％、17％、11％、4％，出湖口氨氮濃度則分別提高了 52％、40％、33％、6％。 3、一期、二期調(diào)水現(xiàn)狀排污時，東平湖出湖口COD濃度均不能滿足Ⅲ類水質(zhì)要求。各方案控制排污后，出水水質(zhì)得到明顯改善，除了一期調(diào)水控制排污 1出水水質(zhì)不能滿足Ⅲ類水質(zhì)要求外，其他控制排污均能實現(xiàn)出湖口COD濃度達標(biāo)。東平湖特殊干旱調(diào)水水質(zhì)劣于正常設(shè)計調(diào)水水質(zhì)，二期調(diào)水水質(zhì)優(yōu)于一期調(diào)水水質(zhì)。

5、4、南水北調(diào)上級湖某入湖河流控制排污對調(diào)水出湖口COD濃度的影響不大，各條河流對調(diào)水出湖口COD濃度的敏感性主要取決于該河流的COD減排量、入湖口位置和調(diào)水出湖口之間的距離。某入湖河流突發(fā)污染事故對調(diào)水出湖口COD濃度及湖區(qū)水質(zhì)惡化明顯，距調(diào)水出湖口近的河流對整個湖區(qū)水質(zhì)影響相對較小，但是對出湖口濃度影響相對較大，反之亦反。南水北調(diào)南四湖上級湖水質(zhì)與風(fēng)險模擬及東平湖水質(zhì)模擬研究，是南水北調(diào)東線工程水質(zhì)控制的關(guān)鍵性課題之一，為南水北調(diào)流域