城市大型緩流景觀水體循環(huán)和水質(zhì)模擬.pdf

1、隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和城市化進(jìn)程的加快，人們對于城市景觀水體質(zhì)量的要求也日益嚴(yán)格。目前城市景觀水體面臨的最大問題是水體富營養(yǎng)化，其中以城市景觀湖最為嚴(yán)重。首先，城市景觀湖沒有其它水源的匯入和流出，多為封閉性水域，水體流動性差，不利于污染物的稀釋和擴(kuò)散，水體自凈能力低；其次，城市景觀湖位于城區(qū)，受人類活動的影響嚴(yán)重，人類對于城市景觀湖的破壞往往大于水體自身的自我修復(fù)能力。
　　 本文以天津市某景觀湖為研究對象，通過布點(diǎn)取樣，監(jiān)測景觀湖水

2、體水質(zhì)，并綜合考慮景觀湖的自身結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，分析該景觀湖發(fā)生富營養(yǎng)化的可能性。并利用綜合營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)法評價了景觀湖的富營養(yǎng)化程度，景觀湖處于中度富營養(yǎng)化狀態(tài)，其中水體中COD的營養(yǎng)狀態(tài)最高，TP最低，磷含量是湖水藻類生長的限制性因子。同時通過對景觀湖示范工程循環(huán)系統(tǒng)運(yùn)行實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析，得知循環(huán)系統(tǒng)的運(yùn)行可以有效的改善水體水質(zhì)。
　　 其次，本文分析了水動力條件對水體中的污染物遷移轉(zhuǎn)化和衰減的影響，并針對該景觀湖的流動特點(diǎn)，建立相應(yīng)

3、的水力數(shù)學(xué)模型，并選擇適當(dāng)?shù)那蠼夥绞?。為改善景觀湖的水力條件，設(shè)計了沿景觀湖建設(shè)循環(huán)河道，使湖水通過循環(huán)河道，進(jìn)行水體循環(huán)，從而改變了景觀湖原來的滯留、緩流現(xiàn)象；并編寫模擬計算程序，程序中集成了fluent流體模擬計算，通過程序運(yùn)行得到一定循環(huán)周期下的最佳進(jìn)出水口組合和入口速度組合。模擬分析該景觀湖循環(huán)周期分別為25天、30天和35天，多點(diǎn)進(jìn)水和兩端進(jìn)水時的流場分布特征，結(jié)果表明多點(diǎn)進(jìn)水時的年費(fèi)用雖然較兩端進(jìn)水時的年費(fèi)用高，但湖內(nèi)的平均

4、流速高，滯留區(qū)面積小，速度分布均勻。
　　 最后，使用mike21水質(zhì)模擬軟件，模擬該湖中COD、氨氮、TN和TP含量在2011年五六月份的變化，通過模擬值和實(shí)際監(jiān)測值的誤差分析，驗(yàn)證了mike21的可行性和有效性。在景觀湖流場模擬分析結(jié)果的基礎(chǔ)上，模擬七月份景觀湖在維持現(xiàn)狀、維持現(xiàn)狀補(bǔ)充中水、景觀湖循環(huán)周期為30天(多點(diǎn)循環(huán)和兩點(diǎn)循環(huán)兩種情況)和景觀湖循環(huán)周期為30天補(bǔ)充中水(多點(diǎn)循環(huán)和兩點(diǎn)循環(huán)兩種情況)的條件，共6種工況下湖